Vala

Vala

編程範型	物件導向、結構化、指令式
實作者	Jürg Billeter, Raffaele Sandrini
釋出時間	2006年​（2006）
目前版本	0.57.0（2023年4月11日；穩定版本）
型態系統	靜態型別, 強型別
作業系統	所有支援GLib的平台
特許條款	GNU較寬鬆公共許可證2.1+
副檔名	.vala, .vapi
網站	vala.dev
啟發語言
C, C++, C#, D, Java, BOO

Vala是一門物件導向的程式語言，由自舉編譯器產生C語言代碼和使用GObject系統，允許在GNOME執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提供了動態型別系統和基於參照計數（reference counting）系統的記憶體管理的功能。

描述

Vala是一門程式語言，結合了手稿語言的進階程式語言建造時間效能，與低階的程式語言執行時間效能。相較於用C寫成的應用和庫，它致力於將現代程式語言特徵帶給GNOME開發者，而不用強加任何額外的執行時間要求，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型別系統而做了修改。

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語言的更進階替代者。他們的確喜歡C#的語法和語意，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，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

版本	發行日期	註釋
舊版本，不再支援： 0.0.1	2006-07-15
舊版本，不再支援： 0.1.0	2007-07-09
舊版本，不再支援： 0.10.0	2010-09-18
舊版本，不再支援： 0.20.0	2013-05-27
舊版本，不再支援： 0.30.0	2015-09-18
舊版本，不再支援： 0.40.0	2018-05-12	穩定長期支援
舊版本，不再支援： 0.42.0	2018-09-01
舊版本，不再支援： 0.44.0	2019-05-09
舊版本，不再支援： 0.46.0	2019-09-05
舊版本，不再支援： 0.48.0	2020-03-03	穩定長期支援
舊版本，不再支援： 0.50.0	2020-09-10
當前版本： 0.40.25	2021-01-11	穩定長期支援
舊版本，不再支援： 0.52.0	2021-05-17
舊版本，不再支援： 0.54.0	2021-09-16
舊版本，不再支援： 0.56.0	2022-03-17	穩定長期支援
當前版本： 0.48.25	2022-09-16	穩定長期支援
當前版本： 0.56.17	2024-04-19	穩定長期支援
格式： 舊版本 舊版本，仍被支援 目前版本 最新的預覽版 未來版本
舊版本只列入最初發行時間

語言設計

特徵

Vala使用GLib和它的子模組（GObject、GModule、GThread、GIO）作為核心庫，它們支援多數作業系統，並提供：平台無關線程、輸入/輸出、檔案管理、網絡通訊端、外掛程式、正則表達式等。Vala的語法目前支援如下現代語言特徵：

• 介面
• 屬性
• 訊號
• Foreach
• lambda表達式
• 局部變數的類型推論
• 泛型
• 非空類型
• 輔助主記憶體管理
• 例外處理

圖形化使用者介面可以使用GTK部件工具箱和Glade GUI建造器來開發。

主記憶體管理

對於主記憶體管理，GType或GObject系統提供參照計數。在C語言中，編程者必須手工管理增加和移除參照，而在Vala中，管理這種參照計數是自動化的，如果編程者使用語言內建參照類型而非普通指標的話。唯一需要當心的是避免生成參照環，因為在這種情況下主記憶體管理系統不能正確工作，此時需要使用Vala內建的week關鍵字標註弱參照解決。

對於不支援參照計數的類型，Vala也支援按照生命周期自動釋放主記憶體的非參照計數主記憶體管理；Vala還可以通過指標手工主記憶體管理。

繫結

Vala意圖提供但現存C庫的執行時間訪問，特別是基於GObject的庫，而不需要執行時繫結。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檔案（.vapi），包含採用Vala語法的類和方法聲明。但是不支援C++庫。目前在Vala的每次發行中，都包括了GTK以及大部份的GNU專案和GNOME平台的vapi檔案。還有用Vala寫的一個庫叫做Gee，為常用數據結構提供基於GObject的介面和類。

為從用其他語言比如C#寫的應用訪問Vala庫，寫繫結生成器也應當是容易的，因為Vala解析器被寫為一個庫，所以所有執行時資訊在生成一個繫結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。下面是具有支援Vala編程的外掛程式的一些流行IDE和文字編輯器：

• GNOME Builder
• Visual Studio Code，具有Vala外掛程式
• Vim，具有arrufat/vala.vim外掛程式
• Emacs，具有vala-mode
• Atom
• Geany
• Kate

代碼智能

目前，有兩個活躍開發的語言伺服器為Vala提供了代碼智能：

• vala-lang/vala-language-server，設計用於支援LSP的任何編輯器，包括VSCode、vim和GNOME Builder。
• esodan/gvls，目前是Vala在GNOME Builder中的預設語言伺服器，它對支援LSP的任何編輯器提供支援。

建造系統

目前，有一些建造系統支援Vala，包括Automake、CMake、Meson等。

除錯

對Vala程式的除錯可以使用GDB或LLDB。對於IDE：

• GNOME Builder擁有通過GDB的對Vala的內建除錯支援。
• Visual Studio Code擁有對GDB和LLDB的擴充，比如cpptools和CodeLLDB。

示範代碼

一個簡單的「Hello world」程式：

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

物件導向

下面是更複雜的一個版本，表現了Vala的一些物件導向的特徵：

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不支援多重繼承，但是Vala中的類可以實現任何數量的介面，它可以包含它們的方法的預設實現。下面一段代碼展示具有預設實現的Vala介面（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 ());
}

訊號和回呼

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

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，比如要求在執行時間並行執行的一個函數。新線程的建立和同步是用時GLib中的Thread類完成的，它在新增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");
}

圖形化使用者介面

使用GTK來建立一個圖形化使用者介面的"Hello, World!"程式：

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範例:

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，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。

外部連結

• The Vala Programming Language（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, on GNOME Live!
• Vala 語言書籍《Introducing Vala Programming》 （Apress （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） / Amazon （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館））
• 面向 Java 開發者的Vala 特性介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 面向 C# 開發者的 Vala 特性介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Benchmark of Vala versus C# and C（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 語言編程規範（Geary版） （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 的語言伺服器（Language Server Protocol）專案： VLS （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）， GVLS （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 語言社區： The Vala community on GitHub （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 語言案例列表 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 語言開發的資料庫管理工具： DBKangaroo （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Vala 語言庫：官方庫
• Vala 語言庫：第三方庫 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）