Vala

Vala是一門面向对象的编程语言，由自举（英语：Self-hosting_(compilers)）編譯器產生C语言代碼和使用GObject系統，允许在GNOME运行时库的基础上使用大量现代的编程技巧。通过使用GLib和GObject，Vala提供了动态类型系统和基于引用计数（reference counting）系统的記憶體管理的功能。

Vala

编程范型	面向对象、结构化、指令式
實作者	Jürg Billeter, Raffaele Sandrini
发行时间	2006年，​17年前​（2006）
当前版本	0.57.0 (2023年4月11日；穩定版本)^[1]
型態系統	静态类型, 强类型
操作系统	所有支持GLib的平台
許可證	GNU宽通用公共许可证2.1+
文件扩展名	.vala, .vapi
網站	wiki.gnome.org/Projects/Vala
啟發語言
C, C++, C#, D, Java, BOO

描述

Vala是一门编程语言，结合了脚本语言的高级编程语言建造时间性能，与低级的编程语言运行时间性能。相较于用C写成的应用和库，它致力于将现代编程语言特征带给GNOME开发者，而不用强加任何额外的运行时间要求，并且不用使用不同的ABI。Vala的语法类似于C#，并为了更好的适应GObject类型系统而做了修改^[2]。

Vala由Jürg Billeter构想，并由他和Raffaele Sandrini实现，他希望开发GNOME应用能有对C语言的更高级替代者。他们的确喜欢C#的语法和语义，但不想使用Mono，故而他们在2006年5月完成了一个编译器。最初它使用C来引导（英语：Bootstrapping (compilers)），一年后（在2007年7月的版本0.1.0发行中），Vala编译器实现了自宿主（英语：Self-hosting (compilers)）。

版本历史

版本	发行日期^[3]
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
當前版本： 0.40.25	2021-01-11
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
當前版本： 0.48.23	2022-02-21
舊版本，不再支援： 0.50.0	2020-09-11
當前版本： 0.52.11	2022-02-21
當前版本： 0.54.7	2022-02-14
當前版本： 0.56.10	2023-08-05
格式： 舊版本 舊版本，仍被支援 当前版本 最新的预览版 未来版本
对于旧版本只列出最初发行

语言设计

特征

Vala使用GLib和它的子模块（GObject、GModule、GThread、GIO）作为核心库，它们支持多数操作系统，并提供：平台无关线程、输入/输出、文件管理、网络套接字、插件、正则表达式等。Vala的语法目前支持如下现代语言特征：

• 接口
• 属性
• 信号（英语：Signal programming）
• Foreach
• lambda表达式
• 局部变量的类型推论
• 泛型
• 非空类型（英语：Void safety）
• 辅助内存管理
• 异常处理

图形用户界面可以使用GTK部件工具箱和Glade GUI建造器（英语：Graphical user interface builder）来开发。

内存管理

对于内存管理，GType或GObject系统提供引用计数。在C语言中，编程者必须手工管理增加和移除引用，而在Vala中，管理这种引用计数是自动化的，如果编程者使用语言内建引用类型而非普通指针的话。唯一需要当心的是避免生成引用环，因为在这种情况下内存管理系统不能正确工作，此时需要使用Vala自带的week关键字标注弱引用解决。^[4]

对于不支持引用计数的类型，Vala也支持按照生命周期自动释放内存的非引用计数内存管理；Vala还可以通过指针手工内存管理。^[5]

绑定

Vala意图提供但现存C库的运行时间访问，特别是基于GObject的库，而不需要运行时绑定。要通过Vala使用一个由C语言编写的库，全部所需就是一个API文件（.vapi），包含采用Vala语法的类和方法声明。但是不支持C++库。目前在Vala的每次发行中，都包括了GTK以及大部份的GNU项目和GNOME平台的vapi文件。还有用Vala写的一个库叫做Gee，为常用数据结构提供基于GObject的接口和类^[6]。

为从用其他语言比如C#写的应用访问Vala库，写绑定生成器也应当是容易的，因为Vala解析器被写为一个库，所以所有运行时信息在生成一个绑定的时候都是可获得到的。

工具

编辑器

Vala的开发工具近些年来有了显著改进。下面是具有支持Vala编程的插件的一些流行IDE和文本编辑器：

• GNOME Builder
• Visual Studio Code，具有Vala插件^[7]
• Vim，具有arrufat/vala.vim插件^[8]
• Emacs，具有vala-mode^[9]
• Atom
• Geany
• Kate^[10]

代码智能

目前，有两个活跃开发的语言服务器为Vala提供了代码智能：

• vala-lang/vala-language-server，设计用于支持LSP的任何编辑器，包括VSCode、vim和GNOME Builder^[10]。
• esodan/gvls，目前是Vala在GNOME Builder中的缺省语言服务器，它对支持LSP的任何编辑器提供支持^[11]。

建造系统

目前，有一些建造系统支持Vala，包括Automake、CMake、Meson等^[12]。

调试

对Vala程序的调试可以使用GDB或LLDB（英语：LLDB (debugger)）。对于IDE：

• GNOME Builder拥有通过GDB的对Vala的内建调试支持。
• Visual Studio Code拥有对GDB和LLDB（英语：LLDB (debugger)）的扩展，比如cpptools和CodeLLDB^[7]。

示范代码

一个简单的“Hello world”程序：

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

面向对象

下面是更复杂的一个版本，表现了Vala的一些面向对象的特征：

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 (); } 

因为在GObject库的情况下，Vala不支持多重继承，但是Vala中的类可以实现任何数量的接口，它可以包含它们的方法的缺省实现。下面一段代码展示具有缺省实现的Vala接口（有时称为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 ()); } 

信号和回调

下面是基本例子，展示如何定义一个信号于非紧凑（compact）的一个类中，它拥有用Vala通过GLib建造的一个信号系统。接着注册回调函数到这个类的一个实例的这个信号。这个实例可以发送这个信号，而连接到这个实例的每个回调函数（也叫做处理器），将安它们连接上的次序来调用：

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 (); } 

线程

在Vala中新线程是代码的一部份，比如要求在运行时间并发执行的一个函数。新线程的创建和同步是用时GLib中的Thread类完成的，它在创建新线程时接受一个函数作为参数，如下面（非常简化的）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"); } 

图形用户界面

使用GTK来创建一个图形用户界面的"Hello, World!"程序：

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，需要以下命令来编译这一示例:

valac --pkg gtk4 hellogtk.vala 

参见

• Genie，基于Vala编译器的具有近似Python语法的一种语言。
• Shotwell，用Vala写的图片组织器。
• Geary（英语：Geary (e-mail client)），用Vala写的邮件客户端。
• elementary OS，具有大多用Vala编程的桌面环境的Linux发行版。
• Budgie，大多用Vala编程的Linux桌面环境。

引用

1. Release 0.57.0. 2023年4月11日 [2023年5月4日]. 
2. . GNOME. [16 March 2021]. （原始内容存档于2022-05-08）. 
3. . Vala Project. [2021-03-18]. （原始内容存档于2022-03-08）. 
4. . [2022-03-08]. （原始内容存档于2022-05-05）. 
5. Projects/Vala/ReferenceHandling - GNOME Wiki!. wiki.gnome.org. [2023-01-18]. （原始内容于2022-05-05）. 
6. . [2022-03-08]. （原始内容存档于2022-03-24）. 
7. . [2021-03-17]. （原始内容存档于2022-03-08）. 
8. . [2021-03-17]. （原始内容存档于2022-03-08）. 
9. . [2021-03-17]. （原始内容存档于2021-05-12）. 
10. Vala Language Server, Vala, 2023-01-13 [2023-01-18], （原始内容于2022-09-25） 
11. . [2021-03-17]. （原始内容存档于2022-03-08）. 
12. . [2021-03-29]. （原始内容存档于2022-01-06）. 

外部链接

• The Vala Programming Language（页面存档备份，存于互联网档案馆）, on GNOME Live!
• Vala 语言书籍《Introducing Vala Programming》 （Apress （页面存档备份，存于互联网档案馆） / Amazon （页面存档备份，存于互联网档案馆））
• 面向 Java 开发者的Vala 特性介绍 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 面向 C# 开发者的 Vala 特性介绍 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Benchmark of Vala versus C# and C（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 语言编程规范（Geary版） （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 的语言服务器（Language Server Protocol）项目： VLS （页面存档备份，存于互联网档案馆）， GVLS （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 语言社区： The Vala community on GitHub （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 语言案例列表 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 语言开发的数据库管理工具： DBKangaroo （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vala 语言库：官方库
• Vala 语言库：第三方库 （页面存档备份，存于互联网档案馆）