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Vala

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Vala
編程範型物件導向結構化指令式
實作者Jürg Billeter, Raffaele Sandrini
釋出時間2006年,​18年前​(2006
目前版本
  • 0.57.0(2023年4月11日;穩定版本)[1]
編輯維基數據連結
型態系統靜態型別, 強型別
作業系統所有支援GLib的平台
特許條款GNU較寬鬆公共許可證2.1+
副檔名.vala, .vapi
網站vala.dev
啟發語言
C, C++, C#, D, Java, BOO

Vala是一門物件導向程式語言,由自舉編譯器產生C語言代碼和使用GObject系統,允許在GNOME執行時庫的基礎上使用大量現代的編程技巧。通過使用GLibGObject,Vala提供了動態型別系統和基於參照計數(reference counting)系統的記憶體管理的功能。

描述

Vala是一門程式語言,結合了手稿語言的進階程式語言建造時間效能,與低階的程式語言執行時間效能。相較於用C寫成的應用和庫,它致力於將現代程式語言特徵帶給GNOME開發者,而不用強加任何額外的執行時間要求,並且不用使用不同的ABI。Vala的語法類似於C#,並為了更好的適應GObject型別系統而做了修改[2]

Vala由Jürg Billeter構想,並由他和Raffaele Sandrini實現,他希望開發GNOME應用能有對C語言的更進階替代者。他們的確喜歡C#的語法和語意,但不想使用Mono,故而他們在2006年5月完成了一個編譯器。最初它使用C來引導英語Bootstrapping (compilers),一年後(在2007年7月的版本0.1.0發行中),Vala編譯器實現了自舉

版本歷史

版本 發行日期[3] 註釋
舊版本,不再支援: 0.0.1 2006-07-15
舊版本,不再支援: 0.1.0 2007-07-09
舊版本,不再支援: 0.10.0 2010-09-18
舊版本,不再支援: 0.20.0 2013-05-27
舊版本,不再支援: 0.30.0 2015-09-18
舊版本,不再支援: 0.40.0 2018-05-12 穩定長期支援
舊版本,不再支援: 0.42.0 2018-09-01
舊版本,不再支援: 0.44.0 2019-05-09
舊版本,不再支援: 0.46.0 2019-09-05
舊版本,不再支援: 0.48.0 2020-03-03 穩定長期支援
舊版本,不再支援: 0.50.0 2020-09-10
當前版本: 0.40.25 2021-01-11 穩定長期支援
舊版本,不再支援: 0.52.0 2021-05-17
舊版本,不再支援: 0.54.0 2021-09-16
舊版本,不再支援: 0.56.0 2022-03-17 穩定長期支援
當前版本: 0.48.25 2022-09-16 穩定長期支援
當前版本: 0.56.17 2024-04-19 穩定長期支援
格式:
舊版本
舊版本,仍被支援
目前版本
最新的預覽版
未來版本
舊版本只列入最初發行時間

語言設計

特徵

Vala使用GLib和它的子模組(GObject、GModule、GThread、GIO)作為核心庫,它們支援多數作業系統,並提供:平台無關線程輸入/輸出檔案管理網絡通訊端外掛程式正則表達式等。Vala的語法目前支援如下現代語言特徵:

圖形化使用者介面可以使用GTK部件工具箱Glade GUI建造器英語Graphical user interface builder來開發。

主記憶體管理

對於主記憶體管理,GType或GObject系統提供參照計數。在C語言中,編程者必須手工管理增加和移除參照,而在Vala中,管理這種參照計數是自動化的,如果編程者使用語言內建參照類型而非普通指標的話。唯一需要當心的是避免生成參照環,因為在這種情況下主記憶體管理系統不能正確工作,此時需要使用Vala內建的week關鍵字標註弱參照解決。[4]

對於不支援參照計數的類型,Vala也支援按照生命周期自動釋放主記憶體的非參照計數主記憶體管理;Vala還可以通過指標手工主記憶體管理。[5]

繫結

Vala意圖提供但現存C庫的執行時間訪問,特別是基於GObject的庫,而不需要執行時繫結。要通過Vala使用一個由C語言編寫的庫,全部所需就是一個API檔案(.vapi),包含採用Vala語法的類和方法聲明。但是不支援C++庫。目前在Vala的每次發行中,都包括了GTK以及大部份的GNU專案和GNOME平台的vapi檔案。還有用Vala寫的一個庫叫做Gee,為常用數據結構提供基於GObject的介面和類[6]

為從用其他語言比如C#寫的應用訪問Vala庫,寫繫結生成器也應當是容易的,因為Vala解析器被寫為一個庫,所以所有執行時資訊在生成一個繫結的時候都是可獲得到的。

工具

編輯器

Vala的開發工具近些年來有了顯著改進。下面是具有支援Vala編程的外掛程式的一些流行IDE文字編輯器

代碼智能

目前,有兩個活躍開發的語言伺服器為Vala提供了代碼智能

  • vala-lang/vala-language-server,設計用於支援LSP的任何編輯器,包括VSCode、vim和GNOME Builder[10]
  • esodan/gvls,目前是Vala在GNOME Builder中的預設語言伺服器,它對支援LSP的任何編輯器提供支援[11]

建造系統

目前,有一些建造系統支援Vala,包括AutomakeCMakeMeson[12]

除錯

對Vala程式的除錯可以使用GDBLLDB英語LLDB (debugger)。對於IDE

示範代碼

一個簡單的「Hello world」程式:

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

物件導向

下面是更複雜的一個版本,表現了Vala的一些物件導向的特徵:

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 ();
}

因為在GObject庫的情況下,Vala不支援多重繼承,但是Vala中的類可以實現任何數量的介面,它可以包含它們的方法的預設實現。下面一段代碼展示具有預設實現的Vala介面(有時稱為mixin):

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 ());
}

訊號和回呼

下面是基本例子,展示如何定義一個訊號於非緊湊(compact)的一個類中,它擁有用Vala通過GLib建造的一個訊號系統。接着註冊回呼函數到這個類的一個實例的這個訊號。這個實例可以傳送這個訊號,而連接到這個實例的每個回呼函數(也叫做處理器),將安它們連接上的次序來呼叫:

class Foo {
    public signal void some_event ();   // 定义一个信号

    public void method () {
        some_event ();                  // 发送这个信号(回调得以调用)
    }
}

void callback_a () {
    print ("Callback A\n");
}

void callback_b () {
    print ("Callback B\n");
}

void main () {
    var foo = new Foo ();
    foo.some_event.connect (callback_a);      // 连接回调函数
    foo.some_event.connect (callback_b);
    foo.method ();
}

線程

在Vala中新線程是代碼的一部份,比如要求在執行時間並行執行的一個函數。新線程的建立和同步是用時GLib中的Thread類完成的,它在新增線程時接受一個函數作為參數,如下面(非常簡化的)例子所示:

int question(){
    // 一些print操作 
    for (var i = 0; i < 3; i++){
        print (".");
        Thread.usleep (800000);
        stdout.flush ();
    }

    return 42;
}

void main () {
    if (!Thread.supported ()) {
        printerr ("Cannot run without thread support.\n");
        return;
    }
    print ("The Ultimate Question of Life, the Universe, and Everything");
    // 泛型参数是返回值的类型
    var thread = new Thread<int> ("question", question);

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

圖形化使用者介面

使用GTK來建立一個圖形化使用者介面的"Hello, World!"程式:

int main (string[] args) {
    var app = new Gtk.Application (
        "com.example.App",
        ApplicationFlags.DEFAULT_FLAGS
    );
    
    app.activate.connect (() => {
        var win = new Gtk.ApplicationWindow (app) {
            title = "Hello, World!",
            default_width = 350,
            default_height = 70
        };
  
        var label = new Gtk.Label ("Hello, World!");
        win.child = label;
        win.present ();
    });
    return app.run (args);
}

在GTK 4平台上,需要以下命令來編譯這一範例:

valac --pkg gtk4 hellogtk.vala

參見

  • Genie,基於Vala編譯器的具有近似Python語法的一種語言。
  • Shotwell,用Vala寫的圖片組織器。
  • Geary英語Geary (e-mail client),用Vala寫的郵件客戶端。
  • elementary OS,具有大多用Vala編程的桌面環境的Linux發行版。
  • Budgie,大多用Vala編程的Linux桌面環境。

參照

  1. ^ Release 0.57.0. 2023年4月11日 [2023年5月4日]. 
  2. ^ Vala· GitLab. GNOME. [16 March 2021]. (原始內容存檔於2022-05-08). 
  3. ^ Vala Releases. Vala Project. [2021-03-18]. 
  4. ^ Vala's Memory Management Explained. [2022-03-08]. (原始內容存檔於2022-05-05). 
  5. ^ Projects/Vala/ReferenceHandling - GNOME Wiki!. wiki.gnome.org. [2023-01-18]. (原始內容存檔於2022-05-05). 
  6. ^ Libgee on Gitlab. [2022-03-08]. (原始內容存檔於2022-03-24). 
  7. ^ 7.0 7.1 Coding in Vala with Visual Studio Code. [2021-03-17]. (原始內容存檔於2022-03-08). 
  8. ^ Coding in Vala with the Vim Text Editor. [2021-03-17]. (原始內容存檔於2022-03-08). 
  9. ^ Enable Vala syntax highlighting and code browser support in GNU Emacs. [2021-03-17]. (原始內容存檔於2021-05-12). 
  10. ^ 10.0 10.1 Vala Language Server, Vala, 2023-01-13 [2023-01-18], (原始內容存檔於2022-09-25) 
  11. ^ esodan/gvls on GitLab. [2021-03-17]. (原始內容存檔於2022-03-08). 
  12. ^ Vala Tools. [2021-03-29]. (原始內容存檔於2022-01-06). 

外部連結