Издание на програмиращия език Nim 2.2.6

Представен е релизът на езика за системно програмиране Nim 2.2.6. Актуализацията излезе шест месеца след версия 2.2.4 и включва 141 комит с корекции на грешки и подобрения на производителността. Nim е статично типизиран компилируем език за програмиране с синтаксис, вдъхновен от Python, и възможности за метапрограмиране на ниво Lisp. Езикът се компилира в C, C++ и JavaScript, осигурявайки производителност на ниво C при изразителност на високопрограмирани езици. Кодът на проекта се предоставя под MIT лиценз.

Ключовите характеристики на Nim включват мощна система от макроси, работещи на AST по време на компилацията, развита система за обобщено програмиране с концепции, множество диспетчеризации (multiple dispatch), детерминирано управление на паметта с поддръжка на няколко стратегии (ARC/ORC, refc, маркиране-и-чистене), вградена поддръжка на async/await за асинхронно програмиране и FFI за лесна интеграция с C/C++/JavaScript. Nim се позиционира като системен език, подходящ за разработка от вградени системи до уеб-сървъри, с акцент върху ефективността, безопасността на паметта и удобството на разработката.

Ключови промени:

• Оптимизация на move-семантиката за полета на обекти. Компилаторът научи да разпознава възможността за прилагане на move-операции при връщане на полета на обекти. Преди конструкциите от вида „return obj.field“ водеха до копиране на данни, сега компилаторът коректно прилага преместване: proc getField(obj: MyObject): string = return obj.field # Сега move вместо copy

  Това е особено важно за тежки типове данни (стрингове, последователности, обекти с ресурси), където премахването на ненужно копиране дава значителен ръст на производителността без промяна на кода.

• Пълна преработка на closure-итераторите с обработка на изключения. Механизмът за трансформация на замъци-итератори е напълно пренаписан, което значително подобри стабилността на асинхронния код с обработка на изключения. Коригирани са критични проблеми, включително SIGSEGV при използване на try/except не на горно ниво: iterator problematicIterator(): int {.closure.} = for i in 0..10: try: if i == 5: raise newException(ValueError, «test») yield i except ValueError: discard # По-рано предизвикваше SIGSEGV

  Също така е решен проблемът с некоректно предаване на изключения в finally-блокове вътре в closure-итераторите.

• Поправки, свързани с управлението на паметта
  • Отстранен е основен проблем в сборщика на боклук при обработката на циклични структури от данни, който можеше да доведе до изход на грешка "Незаконен достъп до памет". Проблемът съществуваше от самото съществуване на езика и се проявяваше при сложни графове на обекти с взаимни препратки.
  • Коригиран е неправилният ред на унищожаване на обекти, който можеше да доведе до достъп до вече освободена памет: type Resource = object data: ptr Data Container = object resource: Resource other: OtherResource # Сега деструкторите се извикват в правилния ред: # първо other, след това resource
  • Сборщикът ORC погрешно е отбелязвал обкръженията на някои затварящи функции като циклични, което е водело до забавяне на освобождаването на памет или утечки. Сега анализът на цикли работи коректно.
  • Отстранена е утечка на сокети в asyncnet при грешки при съгласуване на TLS-съединение: proc handleClient() {.async.} = var socket = await server.accept() try: await socket.setupSSL() # При грешка тук сокетът сега се затваря правилно except SSLError: discard # Сокетът вече не изтича
• Критични поправки в компилатора.
  • Отстранена е регресия, при която глобалните променливи, декларирани в процедури с static-параметри, се преинициализирали при всяко повикване: proc test[N: static int]() = var global {.global.}: array[N, int] global[0] += 1 echo global[0] test[5]() # Извеждаше: 1 test[5]() # Трябваше: 2, но изведе: 1 (беше преинициализирано)
  • Коригирана е генерацията на код за глобални променливи в рекурсивни функции, която е водила до неопределено поведение.
  • Решен е древен проблем с генерирането на неправилен C-код при използване на конструктори за глобални променливи в конвертори: converter toInt(x: MyType): int = let global {.global.} = MyType() # Генерираше невалиден C-код result = global.value
  • Отстранен е срив на компилатора при генериране на изключения от тип Defect и използване на doAssert в определени контексти.
• Подобрения в системата за типове
  • Коригирана е невъзможността за връщане на lent-стойности от case/if изрази: proc getBest(a, b: string): lent string = if a.len > b.len: return a # По-рано: грешка при компилация else: return b
  • Отстранен е проблемът с неправилното запазване на стойности lent-поля в обобщени типове: type Wrapper[T] = object data: lent T proc process[T](w: Wrapper[T]) = echo w.data # Стойността сега се запазва коректно
  • Възстановена е проверката за инициализация на променливата result за типове с requiresInit, която беше нарушена в версия 2.2: type MustInit {.requiresInit.} = object value: int proc test(): MustInit = discard # Сега коректно сигнализира за неинициализиран result
  • Поправено е игнорирането на некопируемост (».noCopy«) на основния тип: type Base {.noCopy.} = object Derived = object of Base var a: Derived var b = a # Сега е коректно забранено
• Оптимизации на производителността
  • Ускоряване на оператора «@» за тривиални типове: отстранена е критична деградация на производителността при създаване на последователности от масиви с прости типове: let arr = [1, 2, 3, 4, 5] let s = @arr # Беше изключително бавно, сега е оптимално
  • Оптимизация на vmgen.sameConstant: значително ускорена е компилацията чрез оптимизация на сравненията на константи в виртуална машина компилатора и съкращаване на операциите по заделяне на памет.
  • Разименоването на резултата от cast в единично изразяване вече не предизвиква ненужно копиране: let data = cast[ptr MyType](address)[] # Сега без копиране
• Специфични за backend поправки
  • JavaScript
    • =destroy за не-var типове: поправена е генерацията на деструктори, която по-рано водеше до грешки по време на компилация.
    • cast[char] за стойности > 255: сега коректно изпълнява отрязване, както в C-backend.
    • Концепти в varargs: отстранена е грешката «вътрешна грешка» при предаване на концепти в varargs.
  • C++: Възстановена е L-стойност за съвместими типове, която беше нарушена в регресията между версиите 2.2.2 и 2.2.4: # nim cpp var x: CppCompatibleType takeRef(x) # Отново работи като lvalue
  • C (refc)
    • pthread на някои платформи: поправена е генерацията на код за pthread_mutex_t с използване на .abi;
    • Обобщени типове с GC-памет: отстранена е генерацията на некоректен C-код за generic типове, съдържащи управлявана памет;
• Виртуална машина
  • Глобални променливи и присвоявания: множество поправки на работата с глобални променливи в етапа на компилация.
  • Case-обекти от compileTime proc: поправено е предаването на вариантни обекти като статични параметри.
  • repr за дълги низове под refc: отстранен е RangeDefect при използване на repr.
• Поправки в стандартната библиотека
  • В strutils.formatSize е поправена работата с големи стойности, близки до int64.high: echo formatSize(9223372036854775807) # Сега коректен резултат
  • В deques е възстановена съвместимостта на поведението на итератора items между версиите 2.0.16 и 2.2.0.
  • В lists.SinglyLinkedList.remove е отстранен AssertionDefect при премахване на елементи от едносвързан списък.
  • В tables.withValue е поправено условието за проверка в макроса withValue за неизменяеми таблици.
• Програми и области на видимост
  • В «{.push raises: [].}» е поправено неправилното игнориране на лексическите области на видимост за push-програми с raises.
  • Отстранен е ефектът от „изтичане“ на деактивиране на предупреждения извън pragma блоковете: {.push warning[UnusedImport]: off.} import module1 {.pop.} import module2 # Предупрежденията сега са коректно активирани.
• Други важни корекции
  • Сравнение cstring: добавени са липсващите оператори «<» и «cmp» за cstring.
  • Проверка на диапазони float: включена е коректна проверка на диапазоните за числа с плаваща точка.
  • filterIt и rvalue: поправено е грешното връщане на rvalue вместо lvalue.
  • Отстранен е FieldDefect при сравнението на указатели на етапа на компилация.
  • hasCustomPragma след копиране на typedesc: възстановена е функционалността след копиране на дескриптори на типове.
  • nim doc и частни полета: поправено е използването на коментари от частни полета за публични.

Източник: opennet.ru