Вала (язык программирования)

Налить
Парадигма	Мультипарадигмальность : императивная , структурированная , объектно-ориентированная.
Разработчик	Юрг Биллетер, Рафаэле Сандрини, Рико Тцшиххольц
Впервые появился	2006 год ; 18 лет назад
Стабильная версия	0.57.0 / 11 апреля 2023 г .; 15 месяцев назад
Дисциплина набора текста	Статический , сильный , предполагаемый , структурный.
ТЫ	Кроссплатформенность поддерживается GLib , но распространяется только в виде исходного кода.
Лицензия	LGPLv2.1+
Расширения имен файлов	.pour, .герб
Веб-сайт	налить .dev
Под влиянием
	C , C++ , C# , D , Java , Бу

Vala — это объектно-ориентированный язык программирования с автономным компилятором , который генерирует код C и использует систему GObject .

Vala синтаксически похожа на C# и включает в себя такие заметные функции, как анонимные функции , сигналы , свойства , дженерики , вспомогательное управление памятью , обработку исключений , вывод типа и операторы foreach . ^[1] Его разработчики, Юрг Биллетер и Раффаэле Сандрини, хотели перенести эти функции в простую среду выполнения C с небольшими накладными расходами и без специальной поддержки во время выполнения, ориентируясь на объектную систему GObject . Вместо прямой компиляции в машинный код или язык ассемблера, он компилируется в промежуточный язык более низкого уровня . Он компилируется из исходного кода в C, который затем компилируется с помощью компилятора C для данной платформы, например GCC или Clang . ^[2]

Использование функциональности из библиотек библиотеки нативного кода требует написания vapi-файлов, определяющих интерфейсы . Написание этих определений интерфейсов для библиотек C хорошо документировано. Привязки уже доступны для большого количества библиотек, включая библиотеки, не основанные на GObject, такие как мультимедийная библиотека SDL и OpenGL .

Описание

Vala — это язык программирования, который сочетает в себе высокую во время выполнения производительность языков сценариев во время сборки с производительностью языков программирования низкого уровня . возможности современного языка программирования, Его цель — предоставить разработчикам GNOME не предъявляя каких-либо дополнительных требований к среде выполнения и не используя другой ABI по сравнению с приложениями и библиотеками, написанными на C. Синтаксис Vala аналогичен C# , модифицирован для лучшего соответствия системе типов GObject. . ^[3]

История

Vala была задумана Юргом Биллетером и реализована им и Раффаэле Сандрини, которые хотели иметь альтернативу более высокого уровня для разработки приложений GNOME вместо C. Им нравился синтаксис и семантика C#, но они не хотели использовать Mono , поэтому они закончили компилятор в мае 2006 года. Первоначально он был загружен с использованием C, а год спустя (с выпуском версии 0.1.0 в июле 2007 года) компилятор Vala стал автономным . В 2008 году был создан язык Genie, предоставляющий Python . компилятору Vala синтаксис, подобный ^[4] По состоянию на 2021 год текущая ветка стабильной версии с долгосрочной поддержкой — 0.48, и язык находится в стадии активной разработки с целью выпуска стабильной версии 1.0. ^[5]

Версия	Дата выпуска ^[6]
0.0.1.	2006-07-15
0.1.0.	2007-07-09
0.10.0.	2010-09-18
0.20.0.	2013-05-27
0.30.0.	2015-09-18
0.40.0.	2018-05-12
0.42.0.	2018-09-01
0.44.0.	2019-05-09
0.46.0.	2019-09-05
0.48.0.	2020-03-03
0.50.0.	2020-09-10
0.52.0.	2021-05-17
0.54.0.	2021-09-16
0.56.14.	2023-11-12
Легенда: Старая версия Older version, still maintained Последняя версия Latest preview version Future release
Для старых версий указаны только первые выпуски.

Языковой дизайн

Функции

Vala использует GLib и ее подмодули ( GObject , GModule, GThread, GIO) в качестве базовой библиотеки, которая доступна для большинства операционных систем и предлагает такие вещи, как независимая от платформы потоковая обработка , ввод/вывод , управление файлами , сетевые сокеты , плагины , регулярные выражения и т. д. и т. д. Синтаксис Vala в настоящее время поддерживает следующие функции современного языка:

Графические пользовательские интерфейсы можно разрабатывать с помощью набора инструментов GTK GUI и конструктора Glade GUI .

Управление памятью

Для управления памятью система GType или GObject обеспечивает подсчет ссылок . В C программист должен вручную управлять добавлением и удалением ссылок, но в Vala управление таким счетчиком ссылок автоматизировано, если программист использует встроенные в язык типы ссылок, а не простые указатели. Единственная деталь, о которой стоит побеспокоиться, — это избегать генерации опорных циклов , поскольку в этом случае эта система управления памятью не будет работать корректно. ^[7]

Vala также позволяет вручную управлять памятью с помощью указателей .

Привязки

Vala предназначена для обеспечения доступа во время выполнения к существующим библиотекам C, особенно к библиотекам на основе GObject , без необходимости привязок во время выполнения. Чтобы использовать библиотеку с Vala, все, что нужно, — это файл API (.vapi), содержащий объявления классов и методов в синтаксисе Vala. Однако библиотеки C++ не поддерживаются. В настоящее время файлы vapi для большей части проекта GNU и платформы GNOME включены в каждый выпуск Vala, включая GTK . Существует также библиотека Gee, написанная на Vala, которая предоставляет GObject интерфейсы и классы на основе для часто используемых структур данных . ^[8]

Также должно быть легко написать генератор привязок для доступа к библиотекам Vala из приложений, написанных на других языках, например, C#, поскольку парсер Vala написан как библиотека, чтобы вся информация времени компиляции была доступна при создании привязки. .

Инструменты

Редакторы

За последние годы инструментарий для разработки Vala значительно улучшился. Ниже приведен список некоторых популярных IDE и текстовых редакторов с плагинами, которые добавляют поддержку программирования на Vala:

GNOME Строитель
Код Visual Studio с плагином Vala ^[9]
Vim с плагином arrufat/vala.vim ^[10]
Emacs с режимом вала ^[11]
Атом
Гиани

Кодовый интеллект

В настоящее время существует два активно развивающихся языковых сервера , которые обеспечивают анализ кода для Vala следующим образом:

vala-lang/vala-language-server, предназначенный для любого редактора, поддерживающего LSP , включая VSCode, vim и GNOME Builder. ^[12]
esodan/gvls, в настоящее время языковой сервер по умолчанию для Vala в GNOME Builder и обеспечивает поддержку любого редактора с поддержкой LSP. ^[13]

Системы сборки

В настоящее время существует ряд систем сборки , поддерживающих Vala, включая Automake , CMake , Meson и другие. ^[14]

Отладка

Отладка программ Vala может выполняться с помощью GDB или LLDB . Для отладки в IDE ,

GNOME Builder имеет встроенную поддержку отладки Vala с помощью GDB .
Visual Studio Code имеет расширения для GDB и LLDB , такие как cpptools и CodeLLDB. ^[9]

Примеры

Привет, мир

Простая программа « Hello, World! » на языке Vala:

void main () {
	print ("Hello World\n");
}

Как можно отметить, в отличие от C или C++, в Vala нет заголовочных файлов. Связывание с библиотеками осуществляется путем указания --pkg параметры во время компиляции. Более того, библиотека GLib всегда связана и ее пространство имен можно опустить ( print на самом деле GLib.print).

Объектно-ориентированное программирование

Ниже приведена более сложная версия, которая определяет подкласс HelloWorld наследование от базового класса GLib.Object, он же класс GObject . возможности Vala Он демонстрирует некоторые объектно-ориентированные :

class HelloWorld: Object {
	private uint year = 0;
	
	public HelloWorld () {
	}
	
	public HelloWorld.with_year (int year) {
		if (year>0)
			this.year = year;
	}

	public void greeting () {
		if (year == 0)
			print ("Hello World\n");
		else
			/* Strings prefixed with '@' are string templates. */
			print (@"Hello World, $(this.year)\n"); 
	}
}

void main (string[] args) {
	var helloworld = new HelloWorld.with_year (2021);
	helloworld.greeting ();
}

Как и в случае с библиотекой GObject , Vala не поддерживает множественное наследование , но класс в Vala может реализовывать любое количество интерфейсов , которые могут содержать реализации по умолчанию для своих методов. Вот фрагмент кода, демонстрирующий интерфейс Vala с реализацией по умолчанию (иногда называемый миксином ) .

using GLib;

interface Printable {
	public abstract string print ();

	public virtual string pretty_print () {
		return "Please " + print ();
	}
}

class NormalPrint: Object, Printable {
	string print () {
		return "don't forget about me";
	}
}

class OverridePrint: Object, Printable {
	string print () {
		return "Mind the gap";
	}

	public override string pretty_print () {
		return "Override";
	}
}

void main (string[] args) {
	var normal = new NormalPrint ();
	var overridden = new OverridePrint ();

	print (normal.pretty_print ());
	print (overridden.pretty_print ());
}

Сигналы и обратные вызовы

Ниже приведен базовый пример, показывающий, как определить сигнал в некомпактном классе, в котором система сигналов встроена Vala через GLib. Затем функции обратного вызова регистрируются для сигнала экземпляра класса. Экземпляр может излучать сигнал, и каждая функция обратного вызова (также называемая обработчиком), подключенная к сигналу для экземпляра, будет вызываться в том порядке, в котором они были подключены:

class Foo {
    public signal void some_event ();   // definition of the signal

    public void method () {
        some_event ();                  // emitting the signal (callbacks get invoked)
    }
}

void callback_a () {
    stdout.printf ("Callback A\n");
}

void callback_b () {
    stdout.printf ("Callback B\n");
}

void main () {
    var foo = new Foo ();
    foo.some_event.connect (callback_a);      // connecting the callback functions
    foo.some_event.connect (callback_b);
    foo.method ();
}

Резьба

Новый поток в Vala — это часть кода, например функция, которую требуется выполнить одновременно во время выполнения. Создание и синхронизация новых потоков выполняются с помощью Thread класс в GLib, который принимает функцию в качестве параметра при создании новых потоков, как показано в следующем (очень упрощенном) примере:

int question(){
    // Some print operations 
    for (var i = 0; i < 3; i++){
        print (".");
        Thread.usleep (800000);
        stdout.flush ();
    }

    return 42;
}

void main () {
    if (!Thread.supported ()) {
        stderr.printf ("Cannot run without thread support.\n");
        return;
    }
    print ("The Ultimate Question of Life, the Universe, and Everything");
    // Generic parameter is the type of return value
    var thread = new Thread<int> ("question", question);

    print(@" $(thread.join ())\n");
}

Графический интерфейс пользователя

Ниже приведен пример использования GTK для создания графического интерфейса «Hello, World!» программа (см. также GTK hello world ) в Vala:

using Gtk;

int main (string[] args) {
	Gtk.init (ref args);

	var window = new Window ();
	window.title = "Hello, World!";
	window.border_width = 10;
	window.window_position = WindowPosition.CENTER;
	window.set_default_size (350, 70);
	window.destroy.connect (Gtk.main_quit);

	var label = new Label ("Hello, World!");

	window.add (label);
	window.show_all ();

	Gtk.main ();
	return 0;
}

Заявление Gtk.main () создает и запускает основной цикл прослушивания событий, которые передаются через сигналы функциям обратного вызова. Поскольку в этом примере используется пакет GTK , для него требуется дополнительный --pkg параметр (который вызывает pkg-config C в бэкэнде ) для компиляции:

valac --pkg gtk+-3.0 hellogtk.vala

См. также

Shotwell — органайзер изображений, написанный на языке Vala.
Geary — почтовый клиент, написанный на Vala.
элементарная ОС , дистрибутив Linux со средой рабочего стола, запрограммированной в основном на Vala.
Budgie — среда рабочего стола Linux, написанная в основном на Vala.

Ссылки

^ «Вала: высокоуровневое программирование с меньшим количеством жира» . Арс Техника . 2 сентября 2007 года . Проверено 13 декабря 2011 г.
^ «Взгляд на два новых языка: Vala и Clojure» .
^ «Вала · GitLab» . ГНОМ . Проверено 16 марта 2021 г.
^ Янчар, М.; Чодарев, С. (2015). «Генеративная среда для разработки настольных приложений Linux на базе CRUD». 2015 IEEE 13-я Международная научная конференция по информатике . Попрад, Словакия. стр. 133–138. дои : 10.1109/Информатика.2015.7377821 . Компилятор Vala также поддерживает язык Genie, который почти равен Vala, за исключением синтаксиса. Это особенно полезно для определения моделей из-за простого синтаксиса Genie, напоминающего Python.
^ Майкл Лауэр (2019). Знакомство с программированием Vala . дои : 10.1007/978-1-4842-5380-9 . ISBN 978-1-4842-5379-3 . S2CID 207911698 . Проверено 16 марта 2021 г.
^ «Вала-релизы» . Проект Вала . Проверено 18 марта 2021 г.
^ «Объяснение управления памятью Валы» .
^ «Либджи на Gitlab» .
^ Jump up to: ^а ^б «Программирование в Vala с помощью кода Visual Studio» . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «Программирование в Vala с помощью текстового редактора Vim» . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «Включить подсветку синтаксиса Vala и поддержку браузера кода в GNU Emacs» . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «vala-lang/vala-language-server на Github» . Гитхаб . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «esodan/gvls на GitLab» . Проверено 17 марта 2021 г.
^ «Вала Тулс» . Проверено 29 марта 2021 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт
Вики-страница GNOME
API-документация
Репозиторий Vala в GNOME · GitLab
LibGee , служебная библиотека для Vala.
Пример кода Vala для начинающих
Список программ Валы
Autovala — программа, которая автоматизирует и упрощает создание файлов CMake и Meson для проектов Vala/C.
Сообщество Vala на GitHub
Akira — собственный инструмент дизайнера Linux.
Kangaroo — кроссплатформенный клиентский инструмент для популярных баз данных.

Сравнение с другими языками

[1] «Вала: высокоуровневое программирование с меньшим количеством жира» . Арс Техника . 2 сентября 2007 года . Проверено 13 декабря 2011 г.

[lwn-2] «Взгляд на два новых языка: Vala и Clojure» .

[3] «Вала · GitLab» . ГНОМ . Проверено 16 марта 2021 г.

[4] Янчар, М.; Чодарев, С. (2015). «Генеративная среда для разработки настольных приложений Linux на базе CRUD». 2015 IEEE 13-я Международная научная конференция по информатике . Попрад, Словакия. стр. 133–138. дои : 10.1109/Информатика.2015.7377821 . Компилятор Vala также поддерживает язык Genie, который почти равен Vala, за исключением синтаксиса. Это особенно полезно для определения моделей из-за простого синтаксиса Genie, напоминающего Python.

[vala_book-5] Майкл Лауэр (2019). Знакомство с программированием Vala . дои : 10.1007/978-1-4842-5380-9 . ISBN 978-1-4842-5379-3 . S2CID 207911698 . Проверено 16 марта 2021 г.

[6] «Вала-релизы» . Проект Вала . Проверено 18 марта 2021 г.

[valamem-7] «Объяснение управления памятью Валы» .

[gee-8] «Либджи на Gitlab» .

[vala-vscode-9] Jump up to: ^а ^б «Программирование в Vala с помощью кода Visual Studio» . Проверено 17 марта 2021 г.

[10] «Программирование в Vala с помощью текстового редактора Vim» . Проверено 17 марта 2021 г.

[11] «Включить подсветку синтаксиса Vala и поддержку браузера кода в GNU Emacs» . Проверено 17 марта 2021 г.

[12] «vala-lang/vala-language-server на Github» . Гитхаб . Проверено 17 марта 2021 г.

[13] «esodan/gvls на GitLab» . Проверено 17 марта 2021 г.

[vala-tools-14] «Вала Тулс» . Проверено 29 марта 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]