Zig'de C makro yansıtması

Zig'de C makro yansıtması

• Zig

  • Zig, düşük seviye ve sistem programlamaya odaklanan yeni bir programlama dilidir ve C'nin yerini alabilecek bir dil olarak konumlanmaktadır
  • Hâlâ geliştirme aşamasında olsa da Bun ve TigerBeetle gibi projelerde şimdiden kullanılmaktadır
  • Zig'in en etkileyici özelliklerinden biri C ile mükemmel birlikte çalışabilirliğidir

• Harici kütüphaneleri çağırma

  • Zig'de harici kütüphaneleri çağırmak kolaydır
  • Örnek kod:

    const win = @import("std").os.windows;
    extern "user32" fn MessageBoxA(?win.HWND, [*:0]const u8, [*:0]const u8, u32,) callconv(win.WINAPI) i32;
    pub fn main() !void {
      _ = MessageBoxA(null, "world!", "Hello", 0);
    }
    

• C header dosyalarını içe aktarma

  • Zig'de C header dosyaları içe aktarılıp normal bir Zig import'u gibi kullanılabilir
  • Örnek kod:

    const win32 = @cImport({
      @cInclude("windows.h");
      @cInclude("winuser.h");
    });
    pub fn main() !void {
      _ = win32.MessageBoxA(null, "world!", "Hello", 0);
    }
    

• Windows programlama

  • Tipik bir Windows uygulamasında bir main fonksiyonu ve bir window procedure fonksiyonu bulunur
  • main fonksiyonu uygulamayı başlatır ve mesajları window procedure'a ileten döngüyü çalıştırır
  • window procedure gelen mesajları alıp işler
  • Örnek kod:

    const std = @import("std");
    const windows = std.os.windows;
    const win32 = @cImport({
      @cInclude("windows.h");
      @cInclude("winuser.h");
    });
    var stdout: std.fs.File.Writer = undefined;
    pub export fn WindowProc(hwnd: win32.HWND, uMsg: c_uint, wParam: win32.WPARAM, lParam: win32.LPARAM) callconv(windows.WINAPI) win32.LRESULT {
      _ = switch (uMsg) {
        win32.WM_CLOSE => win32.DestroyWindow(hwnd),
        win32.WM_DESTROY => win32.PostQuitMessage(0),
        else => {
          stdout.print("Unknown window message: 0x{x:0>4}\n", .{uMsg}) catch undefined;
        },
      };
      return win32.DefWindowProcA(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
    pub export fn main(hInstance: win32.HINSTANCE) c_int {
      stdout = std.io.getStdOut().writer();
      var class = std.mem.zeroes(win32.WNDCLASSEXA);
      class.cbSize = @sizeOf(win32.WNDCLASSEXA);
      class.style = win32.CS_VREDRAW | win32.CS_HREDRAW;
      class.hInstance = hInstance;
      class.lpszClassName = "Class";
      class.lpfnWndProc = WindowProc;
      _ = win32.RegisterClassExA(&class);
      const hwnd = win32.CreateWindowExA(win32.WS_EX_CLIENTEDGE, "Class", "Window", win32.WS_OVERLAPPEDWINDOW, win32.CW_USEDEFAULT, win32.CW_USEDEFAULT, win32.CW_USEDEFAULT, win32.CW_USEDEFAULT, null, null, hInstance, null);
      _ = win32.ShowWindow(hwnd, win32.SW_NORMAL);
      _ = win32.UpdateWindow(hwnd);
      var message: win32.MSG = std.mem.zeroes(win32.MSG);
      while (win32.GetMessageA(&message, null, 0, 0) > 0) {
        _ = win32.TranslateMessage(&message);
        _ = win32.DispatchMessageA(&message);
      }
      return 0;
    }
    

• Yansıtma

  • C makrolarını eşlemek zahmetli olabilir
  • Zig'de @typeInfo fonksiyonu kullanılarak struct alanları ve bildirimleri listelenebilir
  • Bu sayede C makroları Zig içinde yansıtılabilir
  • Örnek kod:

    const window_messages = get_window_messages();
    fn get_window_messages() [65536][:0]const u8 {
      var result: [65536][:0]const u8 = undefined;
      @setEvalBranchQuota(1000000);
      for (@typeInfo(win32).Struct.decls) |field| {
        if (field.name.len >= 3 and std.mem.eql(u8, field.name[0..3], "WM_")) {
          const value = @field(win32, field.name);
          result[value] = field.name;
        }
      }
      return result;
    }
    pub export fn WindowProc(hwnd: win32.HWND, uMsg: c_uint, wParam: win32.WPARAM, lParam: win32.LPARAM) callconv(windows.WINAPI) win32.LRESULT {
      _ = switch (uMsg) {
        win32.WM_CLOSE => win32.DestroyWindow(hwnd),
        win32.WM_DESTROY => win32.PostQuitMessage(0),
        else => {
          stdout.print("{s}: 0x{x:0>4}\n", .{ window_messages[uMsg], uMsg }) catch undefined;
        },
      };
      return win32.DefWindowProcA(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
    

• Sonuç

  • Zig, C'nin yapabildiği işleri daha modern programlama dili yapılarıyla daha kullanışlı biçimde gerçekleştirebilir
  • Zig, C compiler toolchain'i de içererek C header dosyalarındaki bildirimleri sorunsuz biçimde dahil edebilir
  • Zig'in pragmatist felsefesi, dili öğrenmeye başlar başlamaz kendini gösterir
  • Zig'in sezgisel ve tutarlı tasarımı üretkenliği artırmaya katkı sağlar

GN⁺ özeti

• Zig, düşük seviye ve sistem programlamaya odaklanan yeni bir dildir ve C ile mükemmel birlikte çalışabilirlik sunar
• Zig, C header dosyalarını içe aktararak kullanabilir ve C makrolarını Zig içinde yansıtabilir
• Zig'in pragmatist felsefesi ve sezgisel tasarımı, dili öğrenmeyi ve kullanmayı büyük ölçüde kolaylaştırır
• Zig, mevcut C kod tabanlarını Zig'e taşıyacak bir yol sunarak dilin benimsenmesinin önündeki engelleri aşar

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• @cImport özelliğinin kaldırılması planlanıyor

  • C dosyalarını içe aktarmak mümkün, ancak daha fazla işlem gerekiyor
  • libclang bağımlılığını kaldırmak için bu özelliği dilden çıkarmak istiyorlar

• Örnek kod:

  const win32 = @cImport({
    @cInclude("windows.h");
    @cInclude("winuser.h");
  });
  
  pub fn main() !void {
    _ = win32.MessageBoxA(null, "world!", "Hello", 0);
  }
  

• D dilindeki eşdeğer kod:

  import windows, winuser;
  void main() {
    MessageBoxA(null, "world!", "Hello", 0);
  }
  

• Geri kalanını derleyici hallediyor

• C dosyalarını içe aktarmak için özel bir sözdizimi isteyenler var, ancak bu sadelik daha iyi

• Zig’i sevmek istiyorum ama birkaç sorun yaşıyorum

  • Bunun çoğunun hâlâ 1.0 sürümüne ulaşmamış olmasından kaynaklandığını düşünüyorum
  • Örneğin, zig init ile proje başlatmanın önerilen yolunda gereksiz çok fazla kod var
  • Yakın zamanda zig build-exe filename.zig ile başlatma kısmını atlayabildiğinizi öğrendim
  • Editör entegrasyonuyla ilgili de birçok sorun yaşadım
  • VSCode eklentisini kurdum ama otomatik tamamlama gibi şeyler düzgün çalışmıyor
  • Muhtemelen kullanıcı hatasıdır; hafta sonu tekrar denemeyi planlıyorum

• Clang’ın önişlemcisi ayrı bir derleme öncesi aşama olarak uygulanmıyor

  • Esasen lexer’ın bir parçası
  • gcc’nin de benzer bir yaklaşım kullandığını düşünüyorum
  • Makro isimlerine erişmek teknik olarak imkânsız değil
  • Yeterli talep olmadığı için uygulanmıyor

• D dilinde ImportC kullanarak benzer bir işi nasıl yapabileceğinize dair bir blog yazdım

  • Blog bağlantısı

• Her enum için çalıştırılabilir dosyaya en az UINT16_MAX*sizeof(intptr_t) bayt eklenecek gibi görünüyor

• Fonksiyon tanımları çok okunaklı görünüyor

  • Bunu başka dillerde de gördüm ama genelde oldukça korkunç oluyor
  • Belki de Zig öğrenmeye değer
  • Bu tam bir killer feature

• Siteyi beğendim

  • Zig gerçekten popülerlik kazanıyor gibi görünüyor