V,新编程语言来袭!与Go类似,跟C一样快

百家 作者:新智元 2019-06-24 06:55:27 阅读:181




  新智元报道  

编辑:元子

【新智元导读】V是最新出现的一种静态编译型语言,用于构建可维护的软件。它与Go类似,也受到Oberon、Rust、Swift的影响。


开发者从来就不缺新语言。今天新智元为大家带来的,是一款最新推出的语言:V。目前处于很早期的阶段,暂时还没有在维基百科上拥有姓名。


V是一种静态编译型语言,用于构建可维护的软件。它与Go类似,也受到Oberon、Rust、Swift的影响。



作者号称V是一种非常简单的语言,看官方文档半个小时就能完全掌握。尽管很简单,但功能一点都不弱,其它语言可以做的事情V也可以。


作者尝试使编译器和vlib的代码尽可能简单易读。用hello world举例。你可以写的跟C一样:


fn main() { //fn是函数(function)
println('hello world')
}


也可以写的像Python:


println('hello world')


下面看一段代码示例:


fn add(x int, y int) int {
return x + y
}


fn sub(x, y int) int {
return x - y
}


就像在Go和C中一样,函数不能重载。这简化了代码并提高了可维护性和可读性。


函数可以在声明之前使用:add和sub在main之后声明,但仍然可以从main调用。对于V中的所有声明都是如此,并且不需要头文件或考虑文件和声明的顺序。


V的目标之一是向具有不同编译器开发经验的开发人员开放。作者希望编译器不再是让人捉摸不透、只有极少数人才能理解的黑盒子。



编译器介绍


在编译器目录下,有8个文件,未来有望减少到7个。分别是:


入口函数:main.v


main.v用于V计算出构建模式、构造编译器对象(struct V)

创建需要解析的.v文件列表、为每个文件创建一个解析器对象并运行parse()。


出于性能原因,解析器直接发出C或x64代码,没有AST或汇编代码生成。如果解析成功,则通过合并解析器的输出并仔细排列所有定义来生成单个C文件。


最后,调用C编译器来编译此C文件并生成可执行文件或库。


parser.v


这是编译器的核心。parse()方法请求扫描程序为其需要解析的文件生成令牌列表,然后逐个遍历所有的标记即可。


在V中,可以在声明之前使用对象,因此有2次传递。在第一次传递期间,它只查看声明并跳过函数体。它记忆所有函数签名、类型、常数等;在第二次传递期间,它查看函数体并生成C例如cgen('if($ expr){')或机器代码例如gen.mov(EDI,1)。


Formatter嵌入在解析器中,在解析时会发出格式正确的标记,可以简化编译器并避免重复,但会牺牲速度。 


在将来,这将通过构建标志和单独的二进制文件来修复,用于C生成,机器代码生成和格式化,这样就不会有不必要的分支和函数调用。


scanner.v


scanner的工作是解析字符列表并将其转换为令牌。它还负责字符串插值,目前这块还比较混乱。


token.v


只是所有标记的简单列表,包括一些字符串值以及一些辅助函数。


table.v


V创建一个由所有解析器共享的表对象。它包含所有类型、常数和函数,以及按名称搜索对象、注册新对象、修改类型字段等的几个帮助器。


cgen.v


Cgen结构有助于生成C代码,所有解析器也共享它。它有一些函数可以返回并设置以前未知的东西(比如:= 0 => int a = 0;)。这块还需要进一步优化和改进。


fn.v


处理声明和调用普通和异步函数和方法。大约有1000行代码,并且有一些复杂的逻辑,这块还需要一些简化和整理。


json.v


定义json代码生成。一旦V支持生成comptime代码,该文件将被删除,并且可以使用该语言的工具执行此操作。


x64/


包含所有机器代码生成逻辑的目录,将于7月初完成。显然,这是编译器中最复杂的部分。它定义了一组将汇编指令转换为机器代码的函数;逐字节地从头开始构建复杂的二进制文件;手动构建所有header、segment、section,symtable,重定位等。


V的功能及表现


整个语言及其标准库小于400KB。V就是用V语言携程的,你可以在0.4秒内构建它,到今年年底,这个数字将下降到≈0.15秒。

请看对比:

现在V编译器确实有一个依赖:C编译器。但是无论如何都需要引导语言,如果你正在从事开发,显然已经是安装了C编译器。这是一个小的依赖,一旦x64 generation足够成熟就不需要了。


V可以转换整个C或C ++项目,提供安全性,简单性和高达400倍的编译速度。


无需重新编译即可立即获取更改,每次编译后也无需进入正在处理的状态,因此可以节省大量宝贵的开发时间。


基于GDI+/Cocoa Drawing构建的跨平台绘图库,以及基于OpenGL的图形库,用于更复杂的2D/3D应用程序。


V有一个使用本机GUI工具包的ui模块:Windows上的WinAPI/GDI+,macOS上的Cocoa。在Linux上使用自定义绘图。


交叉编译也很简单,只需运行v -os windows或v -os linux。即使对于GUI和图形应用程序,也无需额外的步骤!


其他更多特性可以去官网阅读开发文档。


最终表现如何呢?根据作者介绍,V和C一样快;C interop无需任何成本;分配数量最少;没有运行时反射的内置序列化;编译本地二进制文件不需要任何依赖:一个简单的Web服务器只有65KB


参考链接:

https://github.com/vlang/v


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