C99 için Algebraic Data Types desteği

Datatype99

Güvenli ve sezgisel algebraic data type'lar sunan bir kütüphane; exhaustive pattern matching ve derleme zamanında dayanıklılık özellikleri sağlar. Tamamen saf C99 ile uygulanmıştır, bu yüzden harici araç gerekmez.

Başlıca özellikler

• Tip güvenliği: Uygun olmayan tip varyantları, eksik pattern matching ve geçersiz alan erişimleri gibi durumlar derleme zamanında tespit edilir.
• Taşınabilirlik: Yalnızca standarda uygun bir C99 derleyicisi yeterlidir. Standart kütüphane, derleyici/platforma özgü özellikler veya VLA gerekmez.
• Öngörülebilirlik: Resmî kod üretim anlambilimi tanımlandığı için, üretilen veri yerleşiminin her zaman aynı olduğu garanti edilir.
• Anlaşılması kolay hatalar: Hatalı koda karşı dayanıklıdır.
• Gerçek kullanımda doğrulanmış: OpenIPC'de IP kameralar için gerçek zamanlı yayın yazılımı geliştirmede kullanılıyor. Buna bir RTSP 1.0 uygulaması ve yaklaşık 50 bin satırlık kapalı kaynak kod da dahil.

Kurulum

• Datatype99, tek bir datatype99.h başlık dosyası ve bir bağımlılık olan Metalang99'dan oluşur.
• CMake kullanıyorsanız, FetchContent ile getirmeniz önerilir.
• Gerekirse precompiled header kullanılabilir. Bu, derleme süresini kısaltabilir.

Kullanım

• Datatype99, tagged union için basit bir syntax sugar katmanıdır. Daha güvenli ve daha kısadır.
• İkili ağaç örneği:
  • Bunu doğrudan C ile uygulamak için struct, union, enum vb. kullanmanız gerekir
  • Datatype99 ile yalnızca datatype makrosunu çağırarak tanımlayabilirsiniz
  • Pattern matching kullanarak ağacın toplamını hesaplamak da kolaydır
    • Derleme zamanı güvenliği: Yanlış varyantın binding'ine erişmeye çalışırsanız derleme hatası oluşur
    • Esneklik: Binding'ler pointer tipindedir, bu yüzden değiştirilebilir ve dereference edilerek değer alınabilir
  • Varyant constructor fonksiyonları otomatik olarak üretilir
• Pattern matching hakkında kısa notlar:
  • Varsayılan durum eşleştirmesi için otherwise kullanılır
  • Binding'i yok saymak için _ kullanılır
  • of, ifLet içinde en üst düzey break/continue kullanılamaz. goto etiketi kullanın.

Sözdizimi ve anlambilim

• EBNF sözdizimi tanımı ve anlambilim açıklaması sağlanır.
• Kütüphane başlık dosyasında makroların postfix sürümünün kullanılması önerilir.

Unit tipi

• UnitT99 ve unit_v99 ile sağlanır.

GN⁺ görüşü

• Datatype99, C içinde de algebraic data type'ları güvenli ve pratik biçimde kullanmayı mümkün kıldığı için büyük bir avantaj sunuyor gibi görünüyor. Mevcut C kod tabanlarına entegre etmesi de kolay olabilir.
• Ancak C++ içinde kullanılacaksa, template veya constexpr gibi dilin kendi özellikleriyle örtüşen kısımlar olabilir. C'ye kıyasla avantajı azalabilir.
• Güvenliği derleme zamanında garanti etmesi önemli bir artı, ancak veri tipinin dinamik olarak değiştiği durumlarda kullanımı zor olabilir. Bu da statik tiplemenin sınırlarından biri.
• Küçük ölçekli projelerde doğrudan elde yazılabilir, ancak kod tabanı büyüdükçe Datatype99 gibi bir kütüphaneden yararlanmak üretkenlik ve güvenilirlik açısından faydalı olabilir.
• Benzer işlevler sunan kütüphaneler arasında LibADT, Kitsune ve P99 bulunuyor.