post/2024/04/06/zig-cpp/

[giscus[bot]]

post/2024/04/06/zig-cpp/

尽管 Zig 社区宣称 Zig 语言是一个更好的 C (better C)，但是我个人在学习 Zig 语言时经常会“触类旁通”C++。在这里列举一些例子来说明我的一些体会，可能会有一些不正确的地方，欢迎批评指正。
“元能力” vs “元类型” 在我看来，C++的增强方式是希望赋予语言一种“元能力”，能够让人重新发明新的类型，使得使用 C++的程序员使用自定义的类型，进行一种类似于“领域内语言”（DSL）编程。一个通常的说法就是 C++中任何类型定义都像是在模仿基本类型int。比如我们有一种类型 T，那么我们则需要定义 T 在以下几种使用场景的行为：
1 2 3 4 5 T x; //构造 T x = y; //隐式拷贝构造 T x{y}; //显示拷贝构造 x = y; //x的类型是T，复制运算符重载，当然也有可能是移动运算符重载。 //以及一大堆其他行为，比如析构等等。 通过定义各种行为，程序员可以用 C++去模拟基础类型int，自定义的创造新类型。但是 Zig 却采取了另一条路，这里我觉得 Zig 的取舍挺有意思，即它剥夺了程序员定义新类型的能力，只遵循 C 的思路，即struct就是struct，他和int就是不一样的，没有必要通过各种运算符重载来制造一种“幻觉”，模拟int。相反，Zig 吸收现代语言中最有用的“元类型”，比如slice，tuple，tagged union等作为语言内置的基本类型，从这一点上对 C 进行增强。虽然这样降低了语言的表现力，但是却简化了设计，降低了“心智负担”。
比如 Zig 里的tuple，C++里也有std::tuple。当然，std::tuple是通过一系列的模板元编程的方式实现的，但是这个在 Zig 里是内置的，因此写代码时出现语法错误，Zig 可以直接告诉你是tuple用的不对，但是 C++则会打印很多错误日志。再比如optional，C++里也有std::optinonal，Zig 里只用?T。C++里有std::variant，而 Zig 里有tagged union。当然我们可以说，C++因为具备了这种元能力，当语法不足够“甜”时，我们可以发明新的轮子，但是代价就是系统愈发的复杂。而 Zig 则持续保持简单。
不过话说回来，很多底层系统的开发需求往往和这种类型系统的构建相悖，比如如果你的类型就是一个int的封装，那么即使发生拷贝你也无所谓性能开销。但是如果是一个struct，那么通常情况下，你会比较 care 拷贝，而可能考虑“移动”之类的手段。这个时候各种 C++的提供的幻觉，就成了程序员开发的绊脚石，经常你需要分析一段 C++表达式里到底有没有发生拷贝，他是左值还是右值，其实你在写 C 语言的时候也很少去考虑了这些，你在 Zig 里同样也不需要。

https://ziglang.cc/post/2024/04/06/zig-cpp/