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Vala

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Vala
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Vala是一門面向對象的編程語言，由自舉編譯器產生C語言代碼和使用GObject系統，允許在GNOME運行時庫的基礎上使用大量現代的編程技巧。通過使用GLib和GObject，Vala提供了動態類型系統和基於引用計數（reference counting）系統的記憶體管理的功能。

事实速览 編程範型, 實作者 ...

描述

Vala是一門編程語言，結合了腳本語言的高級編程語言建造時間性能，與低級的編程語言運行時間性能。相較於用C寫成的應用和庫，它致力於將現代編程語言特徵帶給GNOME開發者，而不用強加任何額外的運行時間要求，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類型系統而做了修改[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語言的更高級替代者。他們的確喜歡C#的語法和語義，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

更多信息 版本, 發行日期[3] ...
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語言設計

特徵

Vala使用GLib和它的子模塊（GObject、GModule、GThread、GIO）作為核心庫，它們支持多數操作系統，並提供：平台無關線程、輸入/輸出、文件管理、網絡套接字、插件、正則表達式等。Vala的語法目前支持如下現代語言特徵：

圖形用戶界面可以使用GTK部件工具箱和Glade GUI建造器（英語：Graphical user interface builder）來開發。

內存管理

對於內存管理，GType或GObject系統提供引用計數。在C語言中，編程者必須手工管理增加和移除引用，而在Vala中，管理這種引用計數是自動化的，如果編程者使用語言內建引用類型而非普通指針的話。唯一需要當心的是避免生成引用環，因為在這種情況下內存管理系統不能正確工作，此時需要使用Vala自帶的week關鍵字標註弱引用解決。[4]

對於不支持引用計數的類型，Vala也支持按照生命周期自動釋放內存的非引用計數內存管理；Vala還可以通過指針手工內存管理。[5]

綁定

Vala意圖提供但現存C庫的運行時間訪問，特別是基於GObject的庫，而不需要運行時綁定。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文件（.vapi），包含採用Vala語法的類和方法聲明。但是不支持C++庫。目前在Vala的每次發行中，都包括了GTK以及大部份的GNU項目和GNOME平台的vapi文件。還有用Vala寫的一個庫叫做Gee，為常用數據結構提供基於GObject的接口和類[6]。

為從用其他語言比如C#寫的應用訪問Vala庫，寫綁定生成器也應當是容易的，因為Vala解析器被寫為一個庫，所以所有運行時信息在生成一個綁定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。下面是具有支持Vala編程的插件的一些流行IDE和文本編輯器：

代碼智能

目前，有兩個活躍開發的語言服務器為Vala提供了代碼智能：

  • vala-lang/vala-language-server，設計用於支持LSP的任何編輯器，包括VSCode、vim和GNOME Builder[10]。
  • esodan/gvls，目前是Vala在GNOME Builder中的缺省語言服務器，它對支持LSP的任何編輯器提供支持[11]。

建造系統

目前，有一些建造系統支持Vala，包括Automake、CMake、Meson等[12]。

調試

對Vala程序的調試可以使用GDB或LLDB（英語：LLDB (debugger)）。對於IDE：

示範代碼

一個簡單的「Hello world」程序： 

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

面向對象

下面是更複雜的一個版本，表現了Vala的一些面向對象的特徵： 

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不支持多重繼承，但是Vala中的類可以實現任何數量的接口，它可以包含它們的方法的缺省實現。下面一段代碼展示具有缺省實現的Vala接口（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 ());
}

信號和回調

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

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，比如要求在運行時間並發執行的一個函數。新線程的創建和同步是用時GLib中的Thread類完成的，它在創建新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");
}

圖形用戶界面

使用GTK來創建一個圖形用戶界面的"Hello, World!"程序： 

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示例: 

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。

引用

外部連結

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