زبان D یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و چندپارادایمی است که قابلیت‌های کارآمد برنامه‌نویسی سطح پایین را با راحتی ویژگی‌های سطح بالا ترکیب می‌کند و آن را برای طیف وسیعی از برنامه‌ها مناسب می‌سازد. این زبان به‌منظور ارائه یک جایگزین مدرن برای C و C++ طراحی شده است و قدرت انتزاع و ویژگی‌های قوی را بدون قربانی کردن عملکرد ارائه می‌دهد. D از سبک‌های برنامه‌نویسی دستوری، شی‌گرا و تابعی پشتیبانی می‌کند و به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که رویکردی را انتخاب کنند که بهترین تناسب را با نیازهایشان داشته باشد.
زبان D توسط والتر برایت در شرکت خود، دیجیتال مارس، در اواخر دهه 1990 ایجاد شد. این زبان در ابتدا به‌عنوان یک تکامل از C و C++ توسعه یافت و هدف آن بهبود بهره‌وری و عملکرد بود. اولین نسخه عمومی در سال 2001 منتشر شد و با بلوغ زبان، ویژگی‌ها و مفاهیم از زبان‌های دیگر از جمله جاوا، C# و پایتون به آن اضافه شد.
D از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف الهام می‌گیرد و ویژگی‌های خود را برای ایجاد یک محیط چندمنظوره تنظیم می‌کند. این زبان جنبه‌هایی از C و C++ را برای مدیریت حافظه سطح پایین و از جاوا و C# را برای جمع‌آوری زباله و برنامه‌نویسی شی‌گرا در بر می‌گیرد. D همچنین با زبان‌هایی مانند Go و Rust که بر عملکرد و ایمنی تمرکز دارند، مرتبط است.
تا اکتبر 2023، D به تکامل خود ادامه می‌دهد و توسط بنیاد زبان D و یک جامعه فعال نگهداری می‌شود. توسعه مشترک منجر به بهبود ویژگی‌ها و تعامل بهتر با زبان‌های دیگر شده است. D به‌طور فزاینده‌ای برای نرم‌افزارهای سیستمی، توسعه بازی و برنامه‌هایی که به عملکرد بالا نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
D دارای نوع‌دهی استاتیک قوی است که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که خطاها را در زمان کامپایل شناسایی کنند. به‌عنوان مثال:
int x = 10;
string y = "سلام، دنیا!";
D شامل یک جمع‌آوری‌کننده زباله است که توسعه‌دهندگان را از وظایف مدیریت حافظه دستی آزاد می‌کند. این موضوع به‌صورت زیر نشان داده می‌شود:
void main() {
auto str = new string("به D خوش آمدید");
writeln(str);
}
D از قابلیت‌های متاپروگرام‌نویسی با الگوهای قوی پشتیبانی می‌کند و امکان برنامه‌نویسی عمومی را فراهم می‌آورد. در اینجا یک مثال از یک الگوی ساده آورده شده است:
T max(T)(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}
یک ویژگی منحصر به فرد D میکسین‌ها هستند که به کد اجازه می‌دهند در زمان کامپایل تزریق شوند:
mixin template AddFunction {
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
class MyClass {
mixin AddFunction;
}
D توابع را به‌عنوان شهروندان کلاس اول در نظر می‌گیرد و این امکان را فراهم می‌آورد که توابع به راحتی منتقل شوند:
void main() {
auto add = (int a, int b) { return a + b; };
writeln(add(5, 3));
}
D پشتیبانی داخلی از چندنخی را فراهم می‌کند و برنامه‌نویسی همزمان را ساده‌تر می‌سازد:
import core.thread;
void run() {
// کارهای نخ
}
void main() {
auto t = new Thread(&run);
t.start();
t.join();
}
D پشتیبانی بومی از نوع‌های قابل‌نقص را فراهم می‌کند و ایمنی را هنگام کار با متغیرهای غیرمقداردهی شده بهبود می‌بخشد:
void main() {
int? maybeInt = null;
if (maybeInt !is null) {
writeln(maybeInt);
}
}
D توابع همزمان را برای مدیریت آسان ایمنی نخ ارائه می‌دهد:
synchronized void safeFunction() {
// کد ایمن برای نخ
}
D دارای یک سیستم ویژگی انعطاف‌پذیر برای افزودن متاداده به توابع، کلاس‌ها و متغیرها است:
@safe void main() {
// کد ایمن
}
D شامل پشتیبانی داخلی برای تست واحد است که امکان تست آسان کد را فراهم می‌آورد:
import std.stdio;
import std unittest;
void test_example() {
assert(1 + 1 == 2);
}
unittest {
test_example();
}
D دارای چندین کامپایلر است که از میان آن‌ها می‌توان به DMD (کامپایلر دیجیتال مارس D)، LDC (کامپایلر LLVM D) و GDC (کامپایلر GNU D) اشاره کرد. این کامپایلرها از backendها و بهینه‌سازی‌های مختلفی پشتیبانی می‌کنند و انعطاف‌پذیری را بر اساس نیازهای پروژه فراهم می‌آورند.
IDEهای محبوب برای D شامل Visual Studio Code با افزونه D، Code::Blocks و Eclipse با DDT (ابزارهای توسعه D) هستند. این IDEها امکاناتی مانند هایلایت نحوی، تکمیل کد، ابزارهای اشکال‌زدایی و پشتیبانی از سیستم ساخت یکپارچه را فراهم می‌کنند.
برای ساخت یک پروژه D، توسعه‌دهندگان معمولاً از ابزار ساخت dub استفاده می‌کنند که مدیریت وابستگی‌ها و پیکربندی پروژه را انجام می‌دهد. یک ساخت پایه می‌تواند با دستور زیر اجرا شود:
dub build
این دستور پروژه را بر اساس تنظیمات تعریف شده در فایل dub.json یا dub.sdl کامپایل می‌کند.
D در حوزه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله:
توانایی تولید نرم‌افزارهای با عملکرد بالا و قابل‌اعتماد، آن را به انتخابی مناسب برای برنامه‌های حساس به عملکرد تبدیل می‌کند.
طراحی D شباهت‌ها و تفاوت‌هایی با چندین زبان برنامه‌نویسی دارد:
D قابلیت‌های سطح پایینی مشابه C و C++ را ارائه می‌دهد، اما با ویژگی‌هایی مانند مدیریت حافظه خودکار و نحوی مدرن‌تر. بر خلاف C++، D بر سادگی و سهولت استفاده تمرکز دارد.
در حالی که D مانند جاوا و C# از جمع‌آوری زباله پشتیبانی می‌کند، همچنین اجازه مدیریت دستی حافظه را برای برنامه‌های حساس به عملکرد می‌دهد. D همچنین از الگوها پشتیبانی می‌کند، ویژگی‌ای که بیشتر شبیه به C++ است تا جنریک‌های موجود در جاوا و C#.
پایتون در سهولت استفاده و توسعه سریع برتری دارد؛ با این حال، عملکرد D در سناریوهایی که به سرعت و دسترسی سطح پایین نیاز دارند، درخشان است. ویژگی‌های D، مانند توابع کلاس اول و میکسین‌ها، سطحی از بیان‌گری نزدیک به پایتون را در حالی که عملکرد را حفظ می‌کند، فراهم می‌آورد.
Go بر سادگی و همزمانی تأکید دارد و در عوض برخی از کنترل‌های سطح پایین را قربانی می‌کند. Rust بر ایمنی حافظه و همزمانی تمرکز دارد اما دارای منحنی یادگیری تندتری است. D در یک زمینۀ میانه قرار دارد و هم ویژگی‌های عملکرد و هم ایمنی همزمانی را ارائه می‌دهد.
روبی و PHP برای سهولت استفاده در توسعه وب طراحی شده‌اند، در حالی که D بر عملکرد و برنامه‌نویسی سطح سیستم تمرکز دارد. D می‌تواند برای خدمات پشتیبان که سرعت در آن‌ها ضروری است، مورد استفاده قرار گیرد.
D می‌تواند به‌عنوان هدفی برای کامپایل منبع به منبع عمل کند به دلیل نمای نزدیک آن از C. با استفاده از ابزارهایی مانند d2c، توسعه‌دهندگان می‌توانند کد D را به C تبدیل کنند تا با کتابخانه‌های C تعامل داشته باشند و ادغام D را در پروژه‌های موجود C آسان‌تر کنند.