20-talets högsta prioritet på språk - Säkerhet & Snabbhet

Har läst på lite om Zig senaste två veckorna, så har bara skrapat på ytan än, men när det kommer till att vara det språk som man kan skriva "snabbast tänkbara kod" i har det visat sig att det är mer än bara varmluft!

I de mest grundläggande sakerna påminner syntaxen i Zig en hel del om Rust, men Zig-gänget ser sig helt som en modern version av C medan Rust kanske mer kan ses som en modern version av C++.

Likt C lyfter Zig fram egenskaper som
* "det är ett språk man kan lära sig på mycket kort tid". likt t.ex. Go, orsak: så man bara behöver debugga problemet, inte sina kunskaper i språket
* "no hidden control flow", "a=b+c" är verkligen bara en addition, det kan inte finnas gömda anrop genom att överlagra "=" och "+" (samt i C++ kan man även vara kreativ med implicit typomvandling...).

En trevlig sak är null pointer safety, även i de fall Rust kallar "unsafe" (även Rust har detta i "safe Rust"). (null är av sin skapare benämnt som "NULL: The Billion Dollar Mistake").

samt lite annat smått och gott.

Zig försöker inte göra det Rust åstadkommer med sin borrow-checker, man ur en viss synvinkel lägre satta krav på "säkerhet" men ur andra högre satta krav. Det finns saker som är svårt/omöjligt att göra inom ramen av "safe Rust", Zig verkar ha som mål att inte ha specialfall får något relevant fall för t.ex. mikrokontrollers, OS-kärnor etc men ändå vara långt säkrare än C och C++.

Sedan till prestanda: idiomatisk Zig kan i vissa lägen producera maskinkod som är (något) snabbare än C/C++/Rust, en orsak är att man bl.a. definierar alla former av overflow som "undefined behavior". C/C++/Rust har alla väldefinierad aritmetik med "unsigned" medan C och C++ har "signed" overflow som UB.

Finns en del extra optimeringar kompilatorn kan göra i vissa lägen i Zig p.g.a. Vill man ha väldefinierad hantering av overflow i Zig går det både för signed och unsigned, finns speciella operatorer för det.

Men den stora saken är att hantering av SIMD är en first-class citizen i Zig. LLVM (kompilatorinfrastrukturen som Rust standardkompilatorn använder, som C/C++ kompilatorn Clang använder, Swift kompilatorn använder m.fl.) har väldigt avancerad hantering av SIMD. Bl.a. Intel har lagt en hel del krut på detta via deras ISPC projekt (en C variant som påminner om Nvidias CUDA), även Nvidia/AMD har jobbat med LLVM då de använder tekniken för deras GPUer.

Semantiken i grundspråken C, C++ och även Rust gör det relativt svårt för en kompilator att använda SIMD mer än väldigt sporadisk, det blir inte i närheten samma nivå som t.ex. med ISPC.

Det ISPC gör för CPUer är i praktiken en grundläggande den av Zig. Några saker det medför är:
* problem som är data-parallella kan kodas i ett sätt med Zig som gör det trivialt för en kompilator att generera väldigt effektiv SIMD kod när man bygger för en CPU som har SIMD-stöd, samtidigt som koden fortfarande blir effektiv och gör rätt saker även man t.ex. bygger för en 8 bit AVR (populär CPU för mikrokontrollers)

* man kan utnyttja SIMD fullt ut utan att behöva dra till med specifika för x86/x86_64 eller ARM64 eller OS-specifika saker.

Ett område där Zig känns som handen-i-hansken är spel! Dels p.g.a. SIMD-hanteringen men också då spelmotorer ofta har behov av custom-minneshanterare, Zigs standardbibliotek är designat så att allt som arrayer, hashmaps, ja allt, inte förutsätter något kring minnesallokering utan de tar en allokator som argument.

Även WebASM har nytta av detta då minneshanteringen där är "speciell" och har ofta svårt att samarbete bra med standardbiblioteken i de flesta andra språk.

Är det en given succé? Knappast, är rätt tuff konkurrens att bli en relevant språk. Men Zig har i alla fall ett par rätt trevliga egenskaper och det är (i nuläget) "bäst" på ett par saker. Blir spännande att följa språket fram till 1.0 (årets Advent of Code språk är nog hittat för min del )!

Det finns ett annat relativt nytt språk som har lite liknande ambitioner (C ersättare). https://odin-lang.org/