Vala

Vala
Семантика	структурное, императивное, объектно-ориентированное программирование
Класс языка	объектно-ориентированный
Появился в	2006
Автор	Йюрг Биллетер, Раффаэле Сандрини
Разработчик	Jürg Billeter[вд]
Расширение файлов	.vala или .vapi
Выпуск	0.56.12[1] (19 августа 2023; 9 месяцев назад (2023-08-19))
Система типов	строгая, статическая
Основные реализации	GNOME Desktop Project
Испытал влияние	Си, C++, Groovy, Java, C#
Лицензия	LGPL
Сайт	wiki.gnome.org/Pr… (англ.)
ОС	кроссплатформенность
Медиафайлы на Викискладе

Vala — язык программирования, предназначенный для прикладного и системного программирования на основе библиотек GLib Object System (GObject) рабочей среды GNOME/GTK+. Язык был разработан Йюргом Биллетером (Jürg Billeter) и Раффаэле Сандрини (Raffaele Sandrini).

Основные особенности

Vala по своему синтаксису очень похож на Java и полностью реализует объектно-ориентированный подход. Поддерживаются интроспекция, выведение типов, сборка мусора, основанная на подсчёте ссылок, лямбда-функции, концепция сигналов и слотов, подобная используемой в Qt, но реализованная на уровне языка, строковые типы, обобщённое программирование, срезы массивов, оператор перечисления элементов коллекции foreach, делегаты, замыкания, интерфейсы, свойства и исключения.

Особенность системы разработки состоит в том, что программа на Vala транслируется в программу на языке C, которая, в свою очередь, компилируется в исполняемый код целевой платформы со стандартными библиотеками C, Glib и выполняется со скоростью откомпилированного в объектный код целевой платформы приложения C. Чтобы получить транслируемый код на языке С, нужно указать параметр -C компилятору Vala. При наличии в программе графического интерфейса пользователя во время компиляции используется библиотека GTK+ (параметр --pkg gtk+-3.0 компилятора). Благодаря такому подходу откомпилированный код на Vala бинарно совместим с системными библиотеками, написанными на C. Для подключения сторонних библиотек к программам на языке Vala используются специальные vapi-файлы, в которых даётся описание интерфейса библиотеки. Для многих библиотек уже существуют vapi-файлы, входящие в штатную поставку компилятора Vala^[2]. Кроме того, имеются vapi-файлы для библиотек, поддерживаемые сторонними пользователями, пока не включенные в штатную поставку^[3].

Существуют неофициальные сборки компилятора для ОС Windows, поддерживаемые сторонними разработчиками.

Причины создания

Язык Vala был создан для эффективной разработки на платформе GNOME сложных прикладных и системных приложений с графическим интерфейсом пользователя, базирующимся на стандартной библиотеке GTK+, с применением современных языковых средств и техник программирования.

Объектно-ориентированный язык Java предоставляет программисту достаточно возможностей, но программы исполняются в виртуальных машинах, что делает невозможным прямое обращение к ним из бинарного кода на языке C, как и использование в таких программах системных низкоуровневых библиотек, таких как GObject. Поэтому этот язык, как и любые другие, исполняющие байт-код в виртуальных машинах, не может быть принят в рамках платформы GNOME. Управляемые приложения имеют также ограничения в производительности, что является критичным для работы некоторых программ (например, системных), которые должны исполняться в бинарном коде (ABI). Это и стало причиной появления нового языка Vala.

Примеры кода

Пример № 1

Простая программа «Hello, World»

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

Пример № 2

Программа «Hello, World», демонстрирующая объектно-ориентированный подход

class Sample
{
    void run()
    {
        stdout.printf("Hello, World\n");
    }
 
    static int main(string[] args)
    {
        var sample = new Sample();
        sample.run();
        return 0;
    }
}

Пример № 3

Это пример использования GTK+ для создания GUI-программ на языке Vala:

using Gtk;
 
int main(string[] args)
{
    Gtk.init(ref args);
 
    var window = new Window();
    window.title = "Hello, World!";
    window.border_width = 10;
    window.window_position = WindowPosition.CENTER;
    window.set_default_size(350, 70);
    window.destroy.connect(Gtk.main_quit);
 
    var label = new Label("Hello, World!");
 
    window.add(label);
    window.show_all();
 
    Gtk.main();
    return 0;
}

Применение

Язык Vala активно используется для разработки приложений под GNOME, в частности для написания принципиально новых приложений, отвечающих запросам пользователей GNU Linux. С использованием Vala разрабатывается:

• Elementary OS — дистрибутив, разработчики которого большое внимание уделяют дизайну системы
• Akira — нативное приложение для GNU/Linux, которое по замыслу создателей должно стать основным инструментом UX-протипирования и разработки для пользователей свободного программного обеспечения
• Geary — почтовый клиент
• Budgie — графическая оболочка на базе GTK+
• Gee — библиотека коллекций
• Ambition — Веб-фреймворк по модели MVC. Пример создания простого блога.
• Valum — Веб-фреймворк
• VDA — обертка написанной на си библиотеки GDA, которая предоставляет единый набор подключаемых API-интерфейсов, определенных как можно более универсальными, чтобы через них можно было получить доступ к любому типу источника данных (базы данных, информационные серверы, почтовые пулы). На данный момент поддерживает SQLite (и SQLCipher), MySQL, PostgreSQL, MSAccess, Berkeley Db (и является расширением SQL), Oracle и JDBC (разрешает доступ к любой базе данных через драйвер JDBC), работа ведется для других типов баз данных.

Расширенные примеры кода

Если у вас возникли проблемы с компиляцией примера, попробуйте последнюю версию Vala.

Характеристики языка и вводные примеры

• Основные примеры

Основные примеры

Простой Hello, World:

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

Компиляция и запуск:

$ valac hello.vala

$ ./hello

В режиме "скриптинга":

#!/usr/bin/vala
print ("hello, world\n");

Запуск: сделать файл исполнительным использовать команду vala (тогда первая строчка не обязательна)

$ vala hello.vala

Чтение ввода пользователя

void main () {
    stdout.printf ("Введите свое имя: ");
    string name = stdin.read_line ();
    stdout.printf (@"Привет, $name!\n");
}

Чтение и запись в файл

Это очень простая обработка текстовых файлов. Для продвинутого ввода/вывода используйте мощные потоковые классы GIO.

void main () {
    try {
        // Запись
        string content = "hello, world";
        FileUtils.set_contents (data.txt, content);

        // Чтение
        string read;
        FileUtils.get_contents (filename, out read);

        stdout.printf (@"The content of file '$filename' is:\n$read\n");
    } catch (FileError e) {
        stderr.printf (@"$(e.message)\n");
    }
}

Порождение процессов

void main () {
    try {
        // Non-blocking
        Process.spawn_command_line_async ("ls");

        // Blocking (waits for the process to finish)
        Process.spawn_command_line_sync ("ls");

        // Blocking with output
        string standard_output, standard_error;
        int exit_status;
        Process.spawn_command_line_sync ("ls", out standard_output,
                                               out standard_error,
                                               out exit_status);
        //print output of process exec
        stdout.printf (standard_output);
    } catch (SpawnError e) {
        stderr.printf ("%s\n", e.message);
    }
}

Продвинутый пример

/* class derived from GObject */
public class AdvancedSample : Object {

    /* automatic property, data field is implicit */
    public string name { get; set; }

    /* signal */
    public signal void foo ();

    /* creation method */
    public AdvancedSample (string name) {
        this.name = name;
    }

    /* public instance method */
    public void run () {
        /* assigning anonymous function as signal handler */
        this.foo.connect ((s) => {
            stdout.printf ("Lambda expression %s!\n", this.name);
        });

        /* emitting the signal */
        this.foo ();
    }

    /* application entry point */
    public static int main (string[] args) {
        foreach (string arg in args) {
            var sample = new AdvancedSample (arg);
            sample.run ();
            /* "sample" is freed as block ends */
        }
        return 0;
    }
}

Работа со строками

• void println (string str) {
      stdout.printf ("%s\n", str);
  }
  
  void main () {
  
      /* Strings are of data type 'string' and can be concatenated with the plus
       * operator resulting in a new string:
       */
  
      string a = "Concatenated ";
      string b = "string";
      string c = a + b;
      println (c);
  
      /* If you want to have a mutable string you should use StringBuilder.
       * With its help you are able to build strings ad libitum by prepending,
       * appending, inserting or removing parts. It's faster than multiple
       * concatenations. In order to obtain the final product you access the
       * field '.str'.
       */
  
      var builder = new StringBuilder ();
      builder.append ("built ");
      builder.prepend ("String ");
      builder.append ("StringBuilder");
      builder.append_unichar ('.');
      builder.insert (13, "by ");
      println (builder.str);      // => "String built by StringBuilder."
  
      /* You can create a new string according to a format string by calling the
       * method 'printf' on it. Format strings follow the usual rules, known from
       * C and similar programming languages.
       */
  
      string formatted = "PI %s equals %g.".printf ("approximately", Math.PI);
      println (formatted);
  
      /* Strings prefixed with '@' are string templates. They can evaluate
       * embedded variables and expressions prefixed with '$'.
       * Since Vala 0.7.8.
       */
  
      string name = "Dave";
      println (@"Good morning, $name!");
      println (@"4 + 3 = $(4 + 3)");
  
      /* The equality operator compares the content of two strings, contrary to
       * Java's behaviour which in this case would check for referential equality.
       */
  
      a = "foo";
      b = "foo";
      if (a == b) {
          println ("String == operator compares content, not reference.");
      } else {
          assert_not_reached ();
      }
  
      /* You can compare strings lexicographically with the < and > operators: */
  
      if ("blue" < "red" && "orange" > "green") {
          // That's correct
      }
  
      // Switch statement
  
      string pl = "vala";
      switch (pl) {
      case "java":
          assert_not_reached ();
      case "vala":
          println ("Switch statement works fine with strings.");
          break;
      case "ruby":
          assert_not_reached ();
      }
  
      /* Vala offers a feature called verbatim strings. These are strings in
       * which escape sequences (such as \n) won't be interpreted, line breaks
       * will be preserved and quotation marks don't have to be masked. They are
       * enclosed with triple double quotation marks. Possible indentations
       * after a line break are part of the string as well. Note that syntax
       * highlighting in this Wiki is not aware of verbatim strings.
       */
  
      string verbatim = """This is a so-called "verbatim string".
  Verbatim strings don't process escape sequences, such as \n, \t, \\, etc.
  They may contain quotes and may span multiple lines.""";
      println (verbatim);
  
      /* You can apply various operations on strings. Here's a small selection: */
  
      println ("from lower case to upper case".up ());
      println ("reversed string".reverse ());
      println ("...substring...".substring (3, 9));
  
      /* The 'in' keyword is syntactic sugar for checking if one string contains
       * another string. The following expression is identical to
       * "swordfish".contains ("word")
       */
  
      if ("word" in "swordfish") {
          // ...
      }
  
      // Regular expressions
  
      try {
          var regex = new Regex ("(jaguar|tiger|leopard)");
          string animals = "wolf, tiger, eagle, jaguar, leopard, bear";
          println (regex.replace (animals, -1, 0, "kitty"));
      } catch (RegexError e) {
          warning ("%s", e.message);
      }
  }
  

• Работа с символами
• Сигналы и Слоты
• Работа со свойствами
• Пример условной компиляции

Основы: Коллекции, файлы, ввод/вывод, работа с сетью, IPC

• Gee (Коллекции: lists, sets, maps, iterables)
• GIO (Ввод/вывод, файловые операции)
• Сжатие GIO (упаковка/распаковка файлов)
• Настройки GIO (Параметры приложения)
• Работа с сетью GIO (Работа с сетевыми сокетами)
• Примеры Soup (HTTP клиент / сервер)
• Базовые примеры работы с D-Bus клиент/сервер (Взаимодействие между процессами)
• Пример клиента D-Bus (пример клиента D-Bus "real world")
• Методы Async (использование специального синтаксиса Vala для асинхронных операций)

Интерфейс пользователя

• GTK+ (GUI toolkit)
• GTK+ Custom Widget Samples
• GTK+ Custom CellRenderer Samples
• GTK+ Drag and Drop
• GTK DnD Order ListBox widget by doublehourglass
• GDL Sample (Docking widgets)
• Mx Samples (MeeGo netbook UX toolkit)
• WebKit Sample (Embeddable web browser engine)
• StatusIcon Sample (Showing icons in the systray/notification area)

Мультимедиа и графика

• GStreamer Samples (Multimedia: Audio, Video)
• Cairo Sample (2D vector graphics)
• Clutter Sample (Animation framework)
• Pango Sample (Font rendering)
• Poppler Sample (PDF rendering)
• SDL Samples (Full screen graphics and game programming)
• OpenGL Samples (2D and 3D graphics)
• PulseAudio Samples (Audio playback)

GNOME платформа

• Gnome-Desktop и GMenu (Inspecting the application menu)
• Gedit 3.0 Plugin

Использование GLib

• Date and Time Sample
• IO Channels Sample
• List Sample
• MarkupParser Sample (Parsing simple XML files)
• Plugin Sample (Loading modules at runtime)
• Threading Samples (Concurrency and Synchronization)
• Unit Tests Sample
• Value Sample — динамический контейнер переменных
• TypeModule Sample

Работа с базами данных

• SQLite Sample
• PostgreSQL Sample
• GNOME Data Access library Sample

Разное

• Curses Sample (Terminal control library)
• GSF Sample (Deflating ZIP archives)
• GSL Samples (Numerical calculations)
• Input Samples
• Implementing Vala interfaces in C
• Loudmouth Sample (Jabber instant messaging)
• Lua Sample (Scripting)
• Tiff Sample (Image loading/saving)
• USB Sample
• XML Sample
• Json Sample
• Shared Library Sample and how to call Vala code using GObject introspection
• WIN32 Cross Build Sample
• Using GUPnP

• Deprecated Samples (Examples using deprecated libraries such as GNOME 2 panel applets)

Примечания

Интегрированная среда разработки

В настоящее время существует 4 разрабатываемые реализации языкового сервера для Vala:

• benwaffle/vala-language-server
• davidmhewitt/vala-language-server
• Daniel Espinosa/GNOME Vala Language Server
• philippejer/vala-language-server-alpha (Работает с VS Code)

Другие инструменты

• Valadoc - генерирует документацию из VAPI, GIR и других файлов
• Gcovr - отчёты о покрытии кода, используйте ключ --debug с valac для включения номеров строк исходного файла
• Uncrustify - авто-форматирование исходного кода
• vala-lint - проверяет код на соответствие правилам оформления кода от elementary — Code-Style guidelines

Ссылки

• The Vala Programming Language, on GNOME Live! (англ.) (23 августа 2011). — официальный сайт. Дата обращения: 16 августа 2011. Архивировано 10 марта 2012 года.

• Benchmark of Vala versus C# and C (англ.) (9 марта 2008). — A collections of some simples benchmarks written in Vala. Дата обращения: 2 мая 2009. Архивировано 10 марта 2012 года.

• valadoc.org (англ.). — Документация по языку Vala. Дата обращения: 9 февраля 2010. Архивировано 10 марта 2012 года.
• Учебник Vala на русском

• Учебник Vala  (рус.). Дата обращения: 19 июля 2013.

• Снастин, Алексей Обзор языка программирования Vala. Часть 1: Общие свойства и характеристики языка Vala  (рус.) (27 января 2010). Дата обращения: 9 февраля 2010. Архивировано 10 марта 2012 года.
  • Часть 2. Объектно-ориентированное программирование на языке Vala  (рус.) (4 февраля 2010). Дата обращения: 9 февраля 2010. Архивировано 10 марта 2012 года.
  • Часть 3. Расширенные возможности языка Vala  (рус.) (9 февраля 2010). Дата обращения: 9 февраля 2010. Архивировано 10 марта 2012 года.

• Что такое Vala  (рус.) (23 июля 2010). Дата обращения: 31 июля 2010.

• Неофициальная сборка для ОС Windows (англ.) (16 августа 2011). Дата обращения: 16 августа 2011.

• Поддержка подключения библиотек написанных на C (англ.) (7 сентября 2011). Дата обращения: 17 сентября 2011. Архивировано 10 марта 2012 года.

• Сообщество в Google+ (англ.).