D (programovací jazyk)
Paradigma | multiparadigmatický: aspektově orientovaný, objektově orientovaný, imperativní, funkcionální, generický, paralelní |
---|---|
Vznik | 8. prosince 2001[1] |
Vývojář | Walter Bright, Andrei Alexandrescu (od roku 2006) |
Poslední verze | 2.109.0[2][3] (1. června 2024[3]) |
Typová kontrola | statická, silná, inferentní |
Hlavní implementace | DMD (referenční implementace), GDC, LDC |
Ovlivněn jazyky | C++, C#, Java, Eiffel, Python, Ruby |
Ovlivnil jazyky | MiniD, DScript, Vala, Qore |
OS | DMD: Linux, FreeBSD, Windows, macOS, GDC, LDC: UN*X |
Licence | GPL/Artistic (DMD frontend), Boost (standardní knihovna a runtime), Dostupný kód (DMD backend), Plně open-source (LDC a GDC)[4] |
Web | dlang.org |
Přípona souboru | .d |
D je multiparadigmatický, aspektově a objektově orientovaný, imperativní a systémový programovací jazyk. Jeho autoři jsou Walter Bright z firmy Digital Mars a Andrei Alexandrescu. Vychází z jazyka C++, ale zároveň se liší. Jazyk D přestavěl některé rysy C++ a je ovlivněn jazyky Java, C#, Eiffel a Python. Stabilní verze 1.0 byla vydána 2. ledna 2007.
Designové cíle jazyka D jsou zkombinovat výkon kompilovaných jazyků s bezpečností a expresivní silou moderních dynamických jazyků. Idiomatický kód v D je obvykle stejně rychlý jako ekvivalentní kód C++, ale zároveň je kratší a paměťově bezpečný. Automatické odvození typu a automatická správa paměti umožňují rychlejší vývoj, přičemž kontrola mezí, design by contract a typový systém připravený na paralelní programování, pomáhají omezit počet chyb.
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]Programovací jazyk D se poučil tam, kde má v praxi C++ problémy. I když používá mnoho konceptů jazyka C++, tak zároveň se některých zbavuje, a tudíž není kompatibilní se zdrojovým kódem C++. Přidává do funkcionality C++ implementací design by contract, unit testy, pravé moduly, mixiny, automatická správa paměti, first class pole, asociativní pole, dynamická pole, rozdělování polí, vnořené funkce, vnořené třídy, closures a lambda funkce, anonymní funkce, interpretaci jazyka při kompilaci, pozdní inicializace a změněnou syntaxi šablon. D může být stejně jako C++ použit pro nízkoúrovňové programování díky zabudované podpoře inline assembleru. Vícenásobná dědičnost je podobně jako v Javě realizována pomocí rozhraní. Syntaxe deklarace, příkazů a výrazů je stejná, jako v C++.
Vestavěný inline assembler představuje zásadní rozdíl mezi převážně systémovým D a aplikačními jazyky jako Java a C#. Inline assembler umožňuje programátorovi vkládat v podstatě strojový kód příslušného procesoru, což je technika používaná zejména programátory píšící systémový software pro přímý přístup k hardware. To je zapotřebí zejména při programování operačních systémů a ovladačů zařízení.
D má zabudovanou podporu dokumentačních komentářů a podporuje automatické generování dokumentace k programu.
Charakteristika jazyka
[editovat | editovat zdroj]Datové typy
[editovat | editovat zdroj]Celočíselné
[editovat | editovat zdroj]byte
(8 bitů)
short
(16 bitů)
int
(32 bitů)
long
(64 bitů)
Bezznaménkové typy se deklarují pomocí prefixu u (například uint
)
Zvláštní typy
[editovat | editovat zdroj]void
(žádný typ ani hodnota)
bool
(buď true
nebo false
)
Desetinná čísla
[editovat | editovat zdroj]float
(32 bitů)
double
(64 bitů)
real
(největší možný rozsah na dané platformě)
Pomocí prefixů c a i lze deklarovat imaginární nebo komplexní čísla (například ifloat
, cfloat
). Literály imaginárních čísel mají sufix i, například 1.0i
.
Znaky
[editovat | editovat zdroj]char
(8 bitů)
wchar
(16 bitů)
dchar
(32 bitů)
Pole
[editovat | editovat zdroj]Indexují se od nuly.
Statická: mají konstantní velikost. Deklarují se takto: datový_typ[velikost]
.
Dynamická: mají proměnnou velikost. Deklarují se takto: datový_typ[]
.
Řetězce jsou aliasy na dynamická pole neměnných znaků: string
je totéž jako immutable(char)[]
.
Asociativní pole
[editovat | editovat zdroj]Mohou být indexována čímkoli, nejen číslem. Deklarují se takto: datový_typ[indexovací_typ]
.
Atributy
[editovat | editovat zdroj]Datové typy mají vlastnosti. Přistupuje se k nim takto: typ.atribut, nebo proměnná.atribut.
Atributy, které mají všechny typy:
.init
implicitní hodnota neinicializované proměnné
.sizeof
velikost v bajtech
.alignof
zarovnání v paměti
byte a;
int b;
float c;
a.sizeof;//1
b.sizeof;//4
c.sizeof;//4
Atributy celočíselných typů:
.init
nula
.max
nejvyšší možná hodnota
.min
nejnižší možná hodnota
int.init;//0
int a=int.max;
int b=int.min;
int c=123;
int d=a+c;//Přetečení, D nekontroluje, zda se hodnota vejde
int e=b-c;//Podtečení, D nekontroluje, zda se hodnota vejde
Atributy desetinných čísel:
.init
to samé co .nan
.nan
neplatná hodnota, výsledek dělení nuly nulou
.infinity
nekonečno, výsledek dělení nenulového čísla nulou
.dig
přesnost v desetinných číslech
.re
reálná část
.im
imaginární část
float.init;//float.nan
cfloat a=5.0+2.0i;
ifloat b=a.im;//2.0i
float c=a.re;//5.0
float d=c/0.0;//float.inf
float e=0.0/0.0;//float.nan
Atributy polí:
.length
délka pole (u dynamického ji lze měnit: pole.length=nová_délka
)
.ptr
ukazatel na první prvek pole
.dup
vrátí nově vytvořené dynamické pole, do něhož překopíruje současné pole
.idup
to samé co .dup
, ale nové pole bude neměnné
.sort
seřadí pole
.reverse
převrátí pole
int[5] a=[1,2,3,4,5];
a.length;//5
int[] b=a.dup;//Dynamické pole, kopie pole a
b.length;//5
b.length=12;//Změna velikosti pole
a.ptr;//Ukazatel na počátek pole
b.reverse;//b==[5,4,3,2,1]
immutable(int)[] c=b.idup;//Neměnná kopie
Struktury
[editovat | editovat zdroj]Deklarují se klíčovým slovem struct
za které se napíše jméno struktury a pak ve složených závorkách všechny členské proměnné a metody. Struktury v D mohou obsahovat i statické proměnné a metody.
Příklad:
import std.conv;
struct Osoba
{
int vek;
string jmeno;
static Osoba nejstarsi;
string predstav_se()
{
//Textove retezce a pole se spojuji operatorem ~
//to!string je funkce která převede vek na string
return "Jsem "~jmeno~" a mám "~to!string(vek)~" let.";
}
void zestarni()
{
++vek;
if(vek>nejstarsi.vek)
{
nejstarsi=this;
}
}
static string predstav_nejstarsiho()
{
return "Jmenuje se " ~ nejstarsi.jmeno ~ " a je starý " ~ nejstarsi.vek.to!string ~ " let.";
}
}
Inicializace
[editovat | editovat zdroj]//Když jsou uvedeny jména členů, může být inicializace v jiném pořadí, než v deklaraci struktury
Osoba pepa={jmeno:"Josef Novák", vek: 20};
//Pokud se to inicializuje C-stylem, musí být prvky v daném pořadí
Osoba petr={26, "Petr Pupík"};
//Při inicializaci pomocí strukturového literálu musí být inicializace vyhodnotitelná v čase kompilace
Osoba alena=Osoba(65, "Alena Dvořáková");
//Také nemusíme uvést inicializátor vůbec
Osoba jana;//jana.vek==0, jana.jmeno==null
//Potom to můžeme kdykoli inicializovat takto:
jana.jmeno="Jana Svobodová";
jana.vek=15;
Všechny struktury mají vlastnost .tupleof
, která vrátí n-tici prvků struktury.
Unie
[editovat | editovat zdroj]
Unie na rozdíl od struktur mají velikost největší položky a jednotlivé členy se v paměti překrývají (statické se nepřekrývají). Deklarují se stejně jako struktury ale místo struct
se použije union
.
union MojeUnie
{
byte a;
int b;
double c;
}
Inicializace
[editovat | editovat zdroj]//Tak:
MojeUnie x={c:0.0};
//Nebo tak:
MojeUnie y;
y.b=0;
Ukázka kódu
[editovat | editovat zdroj]Tento program vytiskne předané parametry. Funkce main
je vstupní bod programu, a args
je pole řetězců obsahující parametry příkazové řádky.
Smyčka foreach
projde postupně všechny řetězce v poli args
a vypíše je pomocí funkce writefln
(formátovaný výstup s odřádkováním). Jednotlivým argumentům ve foreach
je automaticky přiřazen datový typ podle kontextu; i
datový typ int
, line
typ string
. i
slouží jako automatický index určující kolikátým prvkem je právě iterováno.
import std.stdio : writefln;
void main(string[] args)
{
foreach (i, arg; args)
writefln("args[%d] = '%s'", i, arg);
}
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku D (programming language) na anglické Wikipedii.
- ↑ ini changelog
- ↑ Change Log: 2.109.0 - D Programming Language. dlang.org [online]. [cit. 2024-06-02]. Dostupné online.
- ↑ a b changelog 2.0
- ↑ http://dlang.org/faq.html
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu D na Wikimedia Commons
- (anglicky) D Programming Language – oficiální stránky jazyka D
- (anglicky) Oficiální dokumentace
- (česky) Programovací jazyk D – článek na abclinuxu.cz
- (anglicky) wiki4D – neoficiální wiki zabývající se D
- (anglicky) The D Language LLVM Compiler Updated With Numerous Changes – článek na Phoronix
- (anglicky) MILEWSKI, Bartosz. SafeD - D Programming Language. dlang.org [online]. [cit. 2024-11-28]. Dostupné online.
- (anglicky) BRIGHT, Walter. Safer D is implemented!. forum.dlang.org [online]. [cit. 2024-11-28]. Dostupné online.