D *

Реализации объектно-ориентированного программирования в разных Си-подобных языках, конечно, похожи, и все такие языки, созданные после C++, пытаются сделать ООП более удобно используемым. Сравним в этой статье ООП в D и С++.

Оригинальные статьи вышли с июня 2022-го по январь 2023-го в виде трёх постов на blog.dlang.org под общим заголовком «Безопасность памяти в современном языке системного программирования». Статьи посвящены DIP1000 — набору изменений, призванному существенно улучшить безопасность работы с памятью. Перевод объединяет все три.

Если стремитесь глубже разобраться с использованием @safe-кода, атрибутов scope и return scope и узнать про автовыведение атрибутов функции, эта статья может оказаться полезной.

Пассивно-агрессивный бенчмарк FizzBuzz.

Я использовал язык программирования D для реализации платформы высокочастотного трейдинга (HFT). Я был вполне удовлетворен полученным опытом и решил поделиться тем, как я пришел к этому. Этот путь был тернист.

Вот что приходит мне на ум, когда я думаю о D: быстрый, выразительный, легкий и... драйвовый? Именно так, я вожу машину вместе с D.

Вот мой почтенный автомобиль Holden VZ Ute. С завода он поставлялся с убогой четырехступенчатой автоматической коробкой передач. За 18 месяцев владения автомобилем я сломал четыре коробки передач. В то время я не мог позволить себе новый автомобиль, поэтому мне пришлось творчески подойти к делу. Я купил железобетонную, дуракоустойчивую шестиступенчатую автоматическую коробку передач от другого автомобиля. Но на этом я уперся в тупик. Чтобы заставить ее работать, мне пришлось собрать собственную печатную плату, систему управления и прошивку для управления соленоидами, гидравликой и сцеплениями внутри коробки передач, обработки команд водителя, принятия решений о переключении передач и взаимодействия с автомобилем, притворяясь четырехступенчатым автоматом.

Микрокомпьютеры часто используются для построения на них серверов внутри локальной сети. Это очень удобно - у тебя есть маленькая коробочка, которая стоит где-то в ящике, мало потребляет и позволяет тебе, например, пользоваться принтером или сканером из любой точки твоей квартиры.

Недавно я написал сервер на DLang с использованием библиотеки Vibe.d. Для него я пишу кросс-платформенный клиент. Основной моей системой является Arch, и мне этого более чем достаточно, но для тестирования некоторых платформозависимых вещей я перезагружаюсь в Windows 10.

Отсутствие в Windows пакетного менеджера и тому подобных вещей отпугнуло меня от того, чтобы собирать сервер для нее, хотя это и возможно. Поэтому мне в голову пришло очень логичное решение - запустить сервер на моем Raspberry Pi 4. Сейчас я использую его для удаленного доступа к принтеру и сканеру.

От переводчика: все началось с топика на форуме D.

После оценки скорости компиляции D по сравнению с другими языками мне было интересно, существует ли какой-нибудь язык, который компилируется в нативный код почти так же быстро или быстрее, чем D, за исключением C?
Если да, то скорее всего, он должен использовать бэкэнд, отличный от LLVM.
Я думаю, что Jai способен на это, но он еще не вышел в релиз.

Бенчмарки скорости компиляции различных комбинаций языков и компиляторов. Поддерживаемые языки:

Компиляторы в нативный код

• C (gcc, clang и cproc),
• C++ (g++ и clang++),
• D (dmd ldmd2, и gdc),
• Go (go и gccgo),
• Swift (swiftc),
• Rust (rustc),
• Julia (julia).
• Ada (gnatgcc),
• Zig (zig),
• V (v),
• Vox (vox),
• C3 (c3c),

Простой фреймворк для тестирования HTTP-серверов, вдохновленный Simple Web Benchmark (Прим.пер.Там есть график для многих других языков), но сфокусированный на dlang фреймворках и библиотеках.

Он измеряет достижимый RPS (запросы в секунду) в сценарии простого текстового ответа (plaintext).

Тесты были собраны или изменены из различных мест (в том числе TechEmpower).

Он использует докер-контейнер для построения и размещения сервисов и может работать локально или использовать нагрузочный тестер с удаленного хоста.

В качестве генератора нагрузки используется по умолчанию wrk и запрашивает статистику у коллектора, но hey тоже поддерживается (просто используйте ключ --tool).

Тесты можно запускать и без докера, достаточно лишь установить компиляторы для протестированных языков и генератор загрузки wrk/hey (но протестировано только на linux).

Два года назад я начал читать курс “Язык программирования Ди” в самом настоящем университете, провёл в общей сложности 40 лекций, примерно столько же практических занятий даже дважды принял экзамен, один раз удалённо. Как так случилось, кому вообще может быть нужен D, и как ученик превосходит учителя, под катом.

Что делает большинство программистов, когда узнают, что в их программе течёт память? Ничего, пусть пользователь покупает больше оперативы. Посмею предположить, что берут надёжный проверенный временем инструмент, такой как valgrind или libasan, запускают и смотрят отчёт. Там обычно написано, что объекты созданные на такой-то строчке программы такого-то файла не были освобождены. А почему? Вот этого нигде не написано.

Данный пост посвящён инструменту поиска утечек topleaked, идее статистического анализа, лежащего в его основе, и методам применения этого анализа.

США, Техас, Остин, клуб Continental
Воскресенье, 5 января 1987 г.

— Спасибо за приглашение, мистер Ломуто. Скоро я возвращаюсь в Англию, так что это было очень вовремя.

— Спасибо, что согласились со мной встретиться, мистер… сэр… Чарльз… Энтони Ричард… Хоар. Это большая честь для меня. Я даже не знаю, как к вам обращаться. У вас есть рыцарский титул?

— Зовите меня Тони, и, если вы позволите, я буду называть вас Нико.

На первый взгляд — обычная картина: два человека наслаждаются виски. Однако внимательному наблюдателю открываются интригующие подробности. Прежде всего — напряжение, которое можно было резать ножом.

Одетый в безупречно подогнанный костюм-тройку с нарочитой небрежностью, на какую способен только англичанин, Тони Хоар был таким же воплощением Британии, как и чашка чая. Смиренное выражение лица, с которым он попивал из своего стакана, без всяких слов выражало его мнение в споре между бурбоном и скотчем. Сидевший напротив Нико Ломуто представлял полную ему противоположность: одетый в джинсы программист, мешавший виски с колой (что для Тони было настолько возмутительно, что он сразу решил подчёркнуто это игнорировать — как резкий запах пота или оскорбительную татуировку), в состоянии некого расслабленного трепета перед гигантом информатики, с которым он только что познакомился лично.

— Послушайте, Тони, — сказал Нико после того, как иссякли темы для обычной лёгкой беседы. — По поводу того алгоритма разбиения. Я даже не собирался его публиковать...

— Что? Ах да, алгоритм разбиения, — Тони поднял брови в притворном изумлении, словно забыв, что каждая статья или книга о быстрой сортировке за последние пять лет упоминала их имена вместе. Очевидно, что именно это связывало этих двух людей и было причиной этой встречи, но Тони, как безупречный джентльмен, мог бы часами говорить о погоде, если бы собеседник не упомянул о стоящем в комнате розовом слоне.

Уолтер Брайт — «великодушный пожизненный диктатор» языка программирования D и основатель Digital Mars. За его плечами не один десяток лет опыта в разработке компиляторов и интерпретаторов для нескольких языков, в числе которых Zortech C++ — первый нативный компилятор C++. Он также создатель игры Empire, послужившей основным источником вдохновения для Sid Meier’s Civilization.

Better C — это способ перенести существующие проекты на языке C на язык D в последовательной манере. Эта статья показывает пошаговый процесс конвертации нетривиального проекта из C в D и частые проблемы, которые при этом возникают.

Хотя фронтенд компилятора D dmd уже сконвертирован в D, это настолько большой проект, что его трудно целиком охватить. Мне был нужен более мелкий и скромный проект, который можно было бы целиком держать в голове, но чтобы он не был умозрительным примером.

Мне пришла на ум старая make-программа, которую я написал для компилятора C Datalight в начале 1980-х. Это реальная имплементация классической программы make, которая постоянно использовалась с начала 80-х. Она была написана на C ещё до его стандартизации, портировалась из одной системы в другую и укладывается всего в 1961 строчку кода, включая комментарии. Она до сих пор регулярно используется.

Уолтер Брайт — «великодушный пожизненный диктатор» языка программирования D и основатель Digital Mars. За его плечами не один десяток лет опыта в разработке компиляторов и интерпретаторов для нескольких языков, в числе которых Zortech C++ — первый нативный компилятор C++. Он также создатель игры Empire, послужившей основным источником вдохновения для Sid Meier’s Civilization.

Вы устали от багов, которые легко сделать и трудно найти, которые часто не всплывают во время тестирования и уничтожают так тщательно построенный вами замок после того, как код ушёл в производство? Снова и снова они стоят вам много времени и денег. Ах, если бы только вы были лучше как программист, то этого бы не происходило, верно?

А может, дело не в вас? Я покажу вам, что эти ошибки не ваша вина: это вина инструментов, и если только улучшить инструменты, то ваш замок будет в безопасности.

И вам даже не придётся идти ни на какие компромиссы.

Уолтер Брайт — «великодушный пожизненный диктатор» языка программирования D и основатель Digital Mars. За его плечами не один десяток лет опыта в разработке компиляторов и интерпретаторов для нескольких языков, в числе которых Zortech C++ — первый нативный компилятор C++. Он также создатель игры Empire, послужившей основным источником вдохновения для Sid Meier’s Civilization.

Язык D был с самого начала спроектирован так, чтобы легко и напрямую обращаться к C и, в меньшей степени, C++. Благодаря этому в нём доступны бесчисленные C-библиотеки, стандартная библиотека C и конечно же системные API, которые как правило построены на API языка C.

Но C — это не только библиотеки. На C написаны многие большие и неоценимо полезные программы, такие как операционная система Linux и значительная часть программ для неё. И хотя программы на D могут обращаться к библиотекам на C, обратное неверно. Программы на C не могут обращаться к коду на D. Невозможно (или по крайней мере очень сложно) скомпилировать несколько файлов на D и слинковать их в программу на C. Проблема в том, что скомпилированные файлы на D могут обращаться к чему-то, что существует только в рантайме D, а добавлять его в линковку обычно оказывается непрактично (рантайм довольно объёмный).

Также код на языке D не может существовать в программе, если D не контролирует функцию main(), потому что именно так происходит запуск рантайма D. Поэтому библиотеки на D оказываются недоступны для программ на C, а программы-химеры (смесь C и D) становятся непрактичными. Нельзя взять и «просто попробовать» язык D, добавляя модули на D в существующие модули программы на C.

Так было до тех пор, пока не появился Better C.

Мы продолжаем цикл статей о сборщике мусора в языке D. Этот вторая часть статьи, посвящённой выделению памяти за пределами GC. В первой части говорилось о выделении памяти на стеке. Теперь мы рассмотрим выделение памяти из кучи.

Хотя это только четвёртая публикация в этой серии, это уже третья, в которой я рассказываю о способах избежать использования GC. Не обманитесь: я не пытаюсь отпугнуть программистов от сборщика мусора в языке D. Как раз наоборот. Понимание того, когда и как обходиться без GC, необходимо для эффективного его использования.

Ещё раз проговорю, что для эффективной сборки мусора нужно снижать нагрузку на GC. Как уже говорилось в первой и последующих статьях серии, это не значит, что от него нужно полностью отказываться. Это значит, что нужно быть рассудительным в том, сколько и как часто выделять память через GC. Чем меньше выделений памяти, тем меньше остаётся мест, где может начаться сборка мусора. Чем меньше памяти находится в куче сборщика мусора, тем меньше памяти ему нужно сканировать.

Это третья из серии статей о GC. В первой статье я представил сборщик мусора языка D и возможности языка, требующие его, а также коснулся простых приёмов эффективного его использования. Во второй статье я показал, какие есть инструменты в языке и библиотеки, ограничивающие GC в определённых местах кода, и как компилятор может помочь в выявлении мест, где это стоит сделать, а также рекомендовал при написании программ на D сначала смело использовать GC, при этом сводя к минимуму его влияние на производительность при помощи простых стратегий, а потом подкручивать код, чтобы избежать GC или ещё больше оптимизировать его использование только там, где это гарантируется профилировщиком.

Когда сборщик мусора отключён через GC.disable или запрещён к использованию атрибутом функции @nogc, память всё ещё надо откуда-то выделять. И даже если вы используете GC на всю катушку, всё равно желательно минимизировать объём и количество выделений памяти через GC. Это означает выделение памяти или на стеке, или в обычной куче. Эта статья будет посвящена первому. Выделение памяти в куче будет предметом следующей статьи.

В первой из серии статей о GC я представил сборщик мусора в языке D и возможности языка, которые его используют. Два ключевых момента, которые я пытался донести:

1. GC запускается только тогда, когда вы запрашиваете выделение памяти. Вопреки расхожему заблуждению, GC языка D не может просто взять и поставить на паузу ваш клон Майнкрафта посреди игрового цикла. Он запускается только когда вы запрашиваете память через него и только тогда, когда это необходимо.

   
   

2. Простые стратегии выделения памяти в стиле C и C++ позволяют уменьшить нагрузку на GC. Не выделяйте память внутри циклов — вместо этого как можно больше ресурсов выделяйте заранее или используйте стек. Сведите к минимуму общее число выделений памяти через GC. Эти стратегии работают благодаря пункту № 1. Разработчик может диктовать, когда допустимо запустить сборку мусора, грамотно используя выделение памяти из кучи, управляемой GC.

   
   

D, как и многие активно используемые сегодня языки, поставляется со сборщиком мусора (Garbage Collector, GC). Многие виды ПО можно разрабатывать, вообще не задумываясь о GC, в полной мере пользуясь его преимуществами. Однако у GC есть свои изъяны, и в некоторых сценариях сборка мусора нежелательна. Для таких случаев язык позволяет временно отключить сборщик мусора или даже совсем обойтись без него.

Чтобы извлечь максимум пользы от сборщика мусора и свести его недостатки к минимуму, необходимо хорошо понимать, как работает GC в языке D. Хорошей отправной точкой будет страничка «Garbage Collection» на dlang.org, которая подводит обоснование под GC в языке D и даёт несколько советов о том, как с ним работать. Это — первая из серии статей, которая призвана более подробно осветить тему.

Введение