Zig

Zig 是一种通用编程语言与工具链，旨在解决系统级软件开发中的根本性挑战：如何在不牺牲性能的前提下，写出更安全、更易维护、更可复现的代码。

它不追求语法炫技，而是回归工程本质——让开发者专注于应用程序逻辑，而非语言本身的复杂性。

核心理念：简洁、透明、可控

Zig 的设计哲学建立在三个原则之上：

• 无隐藏控制流：所有跳转、返回、异常均显式可见；
• 无隐藏内存分配：内存操作必须由程序员显式管理；
• 无预处理器与宏：通过编译期计算替代 C 预处理器，消除“文本替换”带来的不可预测性。

“你调试的是你的程序，不是你的语言。”

关键特性

1. 编译期计算（Compile-Time Execution）

• 在编译阶段调用任意函数，生成类型、数据结构或配置；
• 类型作为一等公民，可在编译期以值的形式传递与操作；
• 支持目标架构模拟，确保交叉编译行为一致。

2. 无缝 C 互操作

• 直接包含 .h 头文件，无需绑定或包装层；
• 可将 Zig 编译为 C 兼容库，自动生成 .h 文件供 C/C++ 调用；
• Zig 标准库可替代 glibc 或 musl，静态链接、无外部依赖。

3. 内置构建系统

• 使用 zig build 替代 Make、CMake 或 Ninja；
• 单一命令实现编译、测试、交叉编译与打包；
• 构建脚本即 Zig 代码，支持条件逻辑与复用。

4. 健壮的错误处理

• 通过 错误联合类型（error union）强制处理所有可能错误；
• 编写正确代码比错误代码更简单，从语言层面预防崩溃。

5. 内存安全增强

• 可空类型（?T）替代空指针，避免解引用未初始化指针；
• 标签联合（tagged union）替代 C 的原始 union，杜绝类型混淆；
• 调试模式下，未定义行为立即崩溃并打印完整堆栈。

6. 极致性能

• 发布模式自动启用全程序优化（LTO 级别）；
• 生成的二进制包含完整调试信息，兼容 GDB、LLDB；
• 无运行时、无垃圾回收，性能媲美 C。

7. 开发者体验

• zig test：函数级测试，无需外部框架；
• 无头文件：声明顺序无关，模块结构清晰；
• 泛型支持：编写高效、类型安全的通用数据结构。

平台与生态

Zig 将交叉编译视为一等公民，官方支持包括：

Zig 0.6.0 重要更新：

• 升级至 LLVM 10；
• 新增 32 位 ARM、x86、RISC-V 官方二进制；
• Windows 支持增强，提供更丰富的交叉编译选项。

实际应用场景

• 替代 C 编译器：零依赖、开箱即用的 C/C++ 构建工具；
• 渐进式迁移：向现有 C/C++ 项目混入 Zig 模块，逐步提升安全性；
• 嵌入式与裸机开发：无 libc 依赖，适合资源受限环境；
• 创建可分发 C 库：Zig 是构建高性能、跨平台 C 库的理想选择；
• 包管理友好：可重现构建，深受 Linux 发行版维护者青睐。

为什么选择 Zig？