Habr

Предыдущая обзорная статья на хабре об этом языке была в 2011. Язык с тех пор окреп, обзавелся инструментарием, и я думаю самое время написать о нем подробнее.

Это моя первая статья на хабре и в ней я попытаюсь разобрать Vala максимально подробно, можно даже считать это гайдом т.к. Vala не особо выделяется синтаксисом от других Си подобных языков.

Чего в языке нет:

Мета-программирования
Ad-hoc полиморфизма
Compile Time Function Evaluation
Runtime GC
UB

А теперь о том что в языке есть:

... Спустя 40 минут после начала написания статьи я понял что статей будет несколько, конкретно эта будет обзорной, а остальные короткие и конкретные

Основы <- вы здесь
Системы типов
Управление памятью
C Interop
Библиотекb GLib
Библиотека GObject
Библиотека GIO
Библиотека Gee
Библиотека GTK
...

Остальные статьи будут маленькими.

Hello World

namespace Example
{
    class Program
    {
        static void main()
        {
            stdout.printf("Hello World!"); // Вывод заданного текста в консоль
            stdin.read_line(); // Ожидание нажатия клавиши пользователем
        }
    }
}

void main(){
    stdout.printf("Hello world");
}

print("Hello World");

init
    print "Hello World!"

В последнем примере используется альтернативный синтаксис, похожий на Python.

Компилятор

Vala является транспайлером в C, поэтому флаги соответствующие.

Запуск: vala filename

Компиляция: valac filename

Компиляция в C: valac -C filename

Вместе с .h файлом: valac filename -C -H hello.h

Пробросить флаг O3 в C компилятор: valac filename -X -O3

Скомпилировать используя только libc(многие фичи будут недоступны): valac filename --profile=posix

Скомпилировать с помощью вашего C компилятора: valac filename --cc=tcc

Синтаксис

Синтаксис Vala будет очень хорошо знаком всем кто когда-нибудь видел любой C-подобный язык. Я не просто так привел первым примером копию hello world из C#. Языки крайне похожи, что может сильно упростить обучение, можно сказать вы уже знаете Vala и простенькие проги можно начать писать прочитав до этого места статьи. Знаю джависта который пришел в наше сообщество писать игровой движок в качестве хобби, по его словам он даже не заметил что пишет на другом языке.

Naming

Стилистика нейминга однако отличается, могу придумать 2 причины:

Совместимость с C где чаще используется snake_case
Использование различных *case для улучшения читабельности

classes, structs, delegate types: CamelCase
methods, properties, events: CamelCase
local variables, fields: mixedCamelCase
constants, enum values: CamelCase

Java

classes, interfaces, enums: CamelCase
methods, local variables, fields: mixedCamelCase
constants, enum values: UPPER_CASE

Vala

classes, structs, delegate types: CamelCase
methods, properties, signals: lower_case
local variables, fields: lower_case
constants, enum values: UPPER_CASE

Управляющие конструкции

Основные управляющие структуры для протокола:

while (a > b) { a--; }
do { a--; } while (a > b);
for (int a = 0; a < 10; a++) { stdout.printf("%d\n", a); }
foreach (int a in int_array) { stdout.printf("%d\n", a); }

if (a > 0) { stdout.printf("a is greater than 0\n"); }
else if (a < 0) { stdout.printf("a is less than 0\n"); }
else { stdout.printf("a is equal to 0\n"); }

switch (a) {
    case 1:
        stdout.printf("one\n");
        break;
    case 2:
    case 3:
        stdout.printf("two or three\n");
        break;
    default:
        stdout.printf("unknown\n");
    break;
}

Switch работает со строками и проверяет наличие break.

Замечание для C-программистов: условия всегда должны возвращать логическое значение. Это значит, что если вы хотите проверить переменную на равенство null или нулю, вы должны сделать это явно: if (object != null) { } или if (number != 0) { }.

With

В Vala поддерживается Method cascading

Вы можете быть знакомы с этим по другим языкам

; в Smalltalk

.. в Ruby, Dart

with в visual basic

Было добавлено в PR https://gitlab.gnome.org/GNOME/vala/-/merge_requests/117

Синтаксис with был предпочтительным так как он будет близок к уже имеющимся стейтменту lock.

Как это работает

struct Foo{
    int a;

    public void add(int i){
        this.a += i;
    }
    public void mul(int i){
        this.a *= i;
    }
    public void min(int i){
        this.a -= i;
    }
    public void prin(){
        print(@"$a\n");
    }

}

void main(){
    var foo = Foo();
    with (foo){
        add(5);
        min(1);
        add(2);
        mul(7);
        prin(); // 42
    }
}

Пример с UI

Операторы

Арифметика: +, -, /, *, %, +=, -=, /=, *=, %=, ++, --

Битовые операторы: или, исключающее или, и, не. Второе множество включает присвоение и аналогичные арифметические версии. Они могут быть применены к любому простому значению типов. (Нет оператора присвоение для ~, так как это унарный оператор. Эквивалентом является a=~a): |, ^, &, ~, |=, &=, ^= Побитовые сдвиги: <<, >>, <<=, >>=

Логические: ==, <, >, >=, <=, !=, !, &&, ||

Тернарный: ? :

Null оператор: a ?? b эквивалентно a != null ? a : b Этот оператор особенно полезен, например, для предоставление дефолтного в том случае, если ссылка равна null:

print("Hello, %s!\n", name ?? "unknown person");

in проверяет на наличия элемента в коллекции

in, ??,

Планируется добавить .?

Типы

Не вижу особого смысла перечислять базовые типы, но вроде как сложилась традиция.

Struct: bool, char, double, float, int, int16, int32, int64, int8, intptr, long, short, size_t, ssize_t, time_t , uchar, uint, uint16, uint32, uint64, uint8, uintptr, ulong, unichar, unichar2, ushort, va_list

Class:

string — cstring(UTF-8)
string16 — UTF-16
string32 — Тип, который может содержать любой UTF-32 или UCS-4 символ, также известен как Unicode code point

Стандартный тип string является cstring для совместимости, для активной конкатенации есть тип StringBuilder.

В Vala используется строгая статическая типизация.

Присутствуют Value, Reference типы и Pure указатели для ручного контроля.

Структуры

Здесь будет объяснение почему в предыдущем разделе были использованы слова Struct и Class вместо Value type, Reference Type

Дело в том что все типы в vala это биндинги к типам GLib. Это не значит что используя int мы имеем какой то overhead:

В vala очень продвинутая система биндингов к C коду, можно сказать vala на половину из нее состоит.

Тогда откуда тогда у взялись int методы?

Вот отсюда:

//glib-2.0.vapi
[SimpleType]
[GIR (name = "gint")]
[CCode (cname = "gint", cheader_filename = "glib.h", type_id = "G_TYPE_INT", marshaller_type_name = "INT", get_value_function = "g_value_get_int", set_value_function = "g_value_set_int", default_value = "0", default_value_on_error = "-1", type_signature = "i")]
[IntegerType (rank = 6)]
public struct int {
	[CCode (cname = "G_MININT")]
	public const int MIN;
	[CCode (cname = "G_MAXINT")]
	public const int MAX;

	[CCode (cname = "g_strdup_printf", instance_pos = -1)]
	public string to_string (string format = "%i");

	[CCode (cname = "MIN")]
	public static int min (int a, int b);
	[CCode (cname = "MAX")]
	public static int max (int a, int b);
	[CCode (cname = "CLAMP")]
	public int clamp (int low, int high);

	[CCode (cname = "GINT_TO_POINTER")]
	public void* to_pointer ();
	[CCode (cname = "GPOINTER_TO_INT")]
	public static int from_pointer (void* p);

	[CCode (cname = "abs", cheader_filename = "stdlib.h")]
	public int abs ();

	[CCode (cname = "GINT_TO_BE")]
	public int to_big_endian ();
	[CCode (cname = "GINT_TO_LE")]
	public int to_little_endian ();

	[CCode (cname = "GINT_FROM_BE")]
	public static int from_big_endian (int val);
	[CCode (cname = "GINT_FROM_LE")]
	public static int from_little_endian (int val);

	[CCode (cname = "atoi", cheader_filename = "stdlib.h")]
	public static int parse (string str);

	[CCode (cname = "strtol", cheader_filename = "stdlib.h")]
	static long strtol (string nptr, out char* endptr, int _base);

	public static bool try_parse (string str, out int result = null, out unowned string unparsed = null, uint _base = 0) {
		char* endptr;
		errno = 0;
		long long_result = strtol (str, out endptr, (int) _base);
		if (endptr == (char*) str + str.length) {
			unparsed = "";
		} else {
			unparsed = (string) endptr;
		}
		if (int.MIN <= long_result <= int.MAX) {
			result = (int) long_result;
			return errno != ERANGE && errno != EINVAL && unparsed != endptr;
		} else {
			result = int.MAX;
			return false;
		}
	}
}

Все верно, даже базовые value типы на самом деле являются биндингами к типам GLib. То что тип содержит внутри себя функции это иллюзия из-за того что при биндинге их туда положили. Также здесь видно что некоторые функции отсутствующие в GLib пишут на месте(try_parse).

--------------

СПОЙЛЕР

На самом деле никаких строенных конкретно в Vala типов нет, хотя их можно так назвать. Все типы это биндинги к GLib, по сути в Vala нет ничего кроме высокоуровневых биндингов к GLib, подробнее об этом я расскажу позже, но вот пример того как внутри выглядит начало типа int для затравки:

[SimpleType]
[GIR (name = "gint")]
[CCode (cname = "gint", cheader_filename = "glib.h", type_id = "G_TYPE_INT", marshaller_type_name = "INT", get_value_function = "g_value_get_int", set_value_function = "g_value_set_int", default_value = "0", default_value_on_error = "-1", type_signature = "i")]
[IntegerType (rank = 6)]
public struct int {
	[CCode (cname = "G_MININT")]
	public const int MIN;
	[CCode (cname = "G_MAXINT")]
	public const int MAX;

	[CCode (cname = "g_strdup_printf", instance_pos = -1)]
	public string to_string (string format = "%i");

	[CCode (cname = "MIN")]
	public static int min (int a, int b);
	[CCode (cname = "MAX")]
	public static int max (int a, int b);
	[CCode (cname = "CLAMP")]
	public int clamp (int low, int high);

	[CCode (cname = "GINT_TO_POINTER")]
	public void* to_pointer ();
	[CCode (cname = "GPOINTER_TO_INT")]
	public static int from_pointer (void* p);
  ...

Вот список некоторых типов из GLib просто чтобы пробежаться глазами, самые скучные я удалил.

GLib structs: Cond, Datalist, Date, DebugKey, HashTableIter, LogField, MarkupParser, Mutex, Once, OptionEntry, Pid, PollFD, Quark, RWLock, RecMutex, ScannerConfig, SourceFuncs, Time, TimeSpan, TokenValue, UTimBuf, UriParamsIter, pointer.

GLib classes: AsyncQueue, BookmarkFile, ByteArray, Bytes, Checksum, DateTime, Dir, Error, FileStream, Rand, RecMutexLocker, Regex, (Lexical) Scanner, StringBuilder, TestCase, Thread, ThreadPool, TimeZone, Timer, Uri, Variant.

Классы

Class

Compact

Про Slice аллокатор

GObject

Функции

Nullability

Кодогенерация

C++

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{

    int a = 1;
    int b = ++a + a++;
    cout << b << endl;

    a = 1;
    int c = a++ + ++a;
    cout << c << endl;

    return 0;
}

Vala

void main(){
    int a = 1;
    int b = ++a + a++;
    prin(b);
    
    a = 1;
    int c = a++ + ++a;
    prin(c);
}

[Print] void prin(string str) { print(str + "\n"); }

GIR

Управление памятью

ARC

Compact класс с ARC

Compact класс с копированием

Примеры передачи владения

Фичи

Установка

Linux

Arch: yay -S vala

Fedora: sudo dnf install vala

CentOS: sudo yum install vala

Debian: sudo apt install valac

Для старых deb подобных дистрибутивов есть vala-next репа где публикуются последние версии.

Windows

MSYS2:

pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc 
pacman -S mingw-w64-x86_64-pkg-config
pacman -S mingw-w64-x86_64-vala

Mac

brew install vala

Android

Termux: pkg install vala

*BSD

cd /usr/ports/lang/vala/ && make install clean
pkg install vala