Zig (プログラミング言語)

Zigは、アンドリュー・ケリーによって設計された、命令型の汎用静的型付けコンパイル言語です。この言語は、堅牢性、最適性、および保守性を重視して設計されており、C言語の代替となることを目指しています。Rustなどの他の言語からインスピレーションを得ていますが、独自の設計哲学を持っています。

主な特徴

コンパイル時機能: ジェネリクスやリフレクションなどの強力なコンパイル時機能を提供し、柔軟なコード生成を可能にします。
手動メモリ管理: メモリ管理を開発者が直接制御できるため、パフォーマンスが重要な場面で優位性があります。
低レベルプログラミング: パックされた構造体、多倍長整数、複数のポインタ型など、低レベルプログラミングに必要な機能が充実しています。
クロスコンパイル: 異なるアーキテクチャやプラットフォームへのクロスコンパイルをサポートしており、様々な環境で動作するプログラムの開発が容易です。
C言語との親和性: C言語との相互運用性を重視しており、C言語のコードをZigのプログラムから利用したり、ZigのコードをC言語のプログラムから利用したりすることが容易です。また、Zigコンパイラは、Clangと同様にCおよびC++のコンパイルをサポートしています。

コンパイラ

リファレンス実装のコンパイラは、ZigとC++で記述されており、LLVMをバックエンドとして使用しています。これにより、LLVMがサポートする多くのターゲットに対応しています。コンパイラはフリーかつオープンソースで、MITライセンスの下で配布されています。

コード例

以下は、Zig言語を使用した簡単なコード例です。

Hello world

zig
const std = @import("std");

pub fn main() void {
std.debug.print("Hello, world!
", .{});
}


このコードは、標準出力に「Hello, world!」と出力します。

ジェネリック連結リスト

zig
const std = @import("std");

fn LinkedList(comptime T: type) type {
return struct {
const Node = struct {
data: T,
next: ?Node,
};

var head: ?Node = null;

fn prepend(self: This, data: T) void {
var node = std.mem.alloc(std.heap.page_allocator, Node) catch |err| {
std.debug.print("error allocating memory: {}
", .{err});
return;
};
node.data = data;
node.next = self.head;
self.head = node;
}

fn format(self: This, comptime fmt: []const u8, options: std.fmt.FormatOptions, writer: anytype) !void {
try writer.print("[", .{});
var current = self.head;
while (current) |node| {
try std.fmt.format(node.data, fmt, options, writer);
if (node.next) |next| {
try writer.print(", ", .{});
}
current = node.next;
}
try writer.print("]", .{});
}
};
}

pub fn main() void {
var list = LinkedList(u32){};
list.prepend(1);
list.prepend(2);
list.prepend(3);

std.debug.print("{}
", .{list});
}


このコードは、ジェネリックな連結リストを定義し、整数の連結リストを作成して出力します。`LinkedList`関数は、ジェネリック型`T`を取り、リストのノード構造体と`prepend`メソッド、`format`メソッドを含む構造体を返します。`prepend`メソッドはリストの先頭にノードを追加し、`format`メソッドはリストの内容をフォーマットして出力します。`main`関数では、`LinkedList`関数を使用して整数のリストを作成し、3つのノードを追加して出力しています。

他の言語との関係

Zigは、C言語の代替となることを目指しており、C言語の課題を解決しようとする試みです。また、Rustなどの言語からインスピレーションを得ていますが、メモリ管理の柔軟性やコンパイル時の機能など、独自の設計哲学を持っています。Nimプログラミング言語は、Cコンパイラとして`zig cc`を使用することをサポートしています。

関連情報

C言語
C++
Nim
Rust
D言語

外部リンク

公式ウェブサイト (英語)
zig - GitHub (英語)
Zig: A programming language designed for robustness, optimality, and clarity – Andrew Kelley - YouTube (英語)
* The Road to Zig 1.0 - Andrew Kelley - YouTube (英語)

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