D is een high-level, multi-paradigma programmeertaal die efficiënte low-level programmeermogelijkheden combineert met het gemak van high-level functies, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen. Het is ontworpen om een modern alternatief voor C en C++ te bieden, met krachtige abstracties en functies zonder in te boeten op prestaties. D ondersteunt imperatieve, objectgeoriënteerde en functionele programmeerstijlen, waardoor ontwikkelaars de aanpak kunnen kiezen die het beste bij hun behoeften past.
D werd in de late jaren 1990 gecreëerd door Walter Bright bij zijn bedrijf, Digital Mars. De taal werd aanvankelijk ontwikkeld als een evolutie van C en C++, met als doel verbeterde productiviteit en prestaties te bieden. De eerste publieke release vond plaats in 2001, en naarmate de taal volwassen werd, werden functies en concepten uit andere talen, waaronder Java, C# en Python, geïntegreerd.
D haalt inspiratie uit verschillende programmeertalen en past zijn functies aan om een veelzijdige omgeving te creëren. Het omvat aspecten van C en C++ voor low-level geheugenbeheer, en van Java en C# voor garbage collection en objectgeoriënteerd programmeren. D heeft ook relaties met talen zoals Go en Rust, die zich richten op prestaties en veiligheid.
Vanaf oktober 2023 blijft D zich ontwikkelen, onderhouden door de D Language Foundation en een actieve gemeenschap. Samenwerkingsontwikkeling heeft geleid tot functieverbeteringen en verbeterde interoperabiliteit met andere talen. D wordt steeds vaker gebruikt voor systeemsoftware, game-ontwikkeling en toepassingen die hoge prestaties vereisen.
D heeft sterke statische typing, waardoor ontwikkelaars fouten tijdens de compileertijd kunnen opsporen. Bijvoorbeeld:
int x = 10;
string y = "Hallo, Wereld!";
D bevat een garbage collector, waardoor ontwikkelaars worden ontlast van handmatige geheugenbeheertaken. Dit kan als volgt worden gedemonstreerd:
void main() {
auto str = new string("Welkom bij D");
writeln(str);
}
D ondersteunt krachtige template metaprogrammeringsmogelijkheden, waardoor generiek programmeren mogelijk is. Hier is een voorbeeld van een eenvoudige template:
T max(T)(T a, T b) {
return a > b ? a : b;
}
Een unieke functie van D zijn mixins, waarmee code op compileertijd kan worden geïnjecteerd:
mixin template AddFunction {
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
class MyClass {
mixin AddFunction;
}
D beschouwt functies als first-class citizens, waardoor het eenvoudig is om functies door te geven:
void main() {
auto add = (int a, int b) { return a + b; };
writeln(add(5, 3));
}
D biedt ingebouwde ondersteuning voor multi-threading, waardoor gelijktijdig programmeren eenvoudiger wordt:
import core.thread;
void run() {
// Thread werk
}
void main() {
auto t = new Thread(&run);
t.start();
t.join();
}
D biedt native ondersteuning voor nullable types, wat de veiligheid verbetert bij het omgaan met niet-geïnitialiseerde variabelen:
void main() {
int? maybeInt = null;
if (maybeInt !is null) {
writeln(maybeInt);
}
}
D biedt gesynchroniseerde functies om eenvoudig threadveiligheid te beheren:
synchronized void safeFunction() {
// Thread-veilige code hier
}
D heeft een flexibel attribuutsysteem voor het toevoegen van metadata aan functies, klassen en variabelen:
@safe void main() {
// Veilige code
}
D bevat ingebouwde ondersteuning voor eenheidstests, waardoor het eenvoudig is om code te testen:
import std.stdio;
import std.unittest;
void test_example() {
assert(1 + 1 == 2);
}
unittest {
test_example();
}
D heeft verschillende compilers, waarvan de meest opvallende de DMD (D Digital Mars Compiler), LDC (LLVM D Compiler) en GDC (GNU D Compiler) zijn. Deze compilers ondersteunen verschillende backends en optimalisaties, wat flexibiliteit biedt op basis van projectbehoeften.
Populaire IDE's voor D zijn onder andere Visual Studio Code met de D-extensie, Code::Blocks en Eclipse met DDT (D Development Tools). Deze IDE's bieden syntaxisaccentuering, code-aanvulling, debuggingtools en ondersteuning voor geïntegreerde buildsystemen.
Om een D-project te bouwen, maken ontwikkelaars doorgaans gebruik van de dub build-tool, die het beheer van afhankelijkheden en projectconfiguratie afhandelt. Een basisbuild kan worden uitgevoerd met het commando:
dub build
Dit commando compileert het project op basis van instellingen die zijn gedefinieerd in het dub.json of dub.sdl bestand.
D wordt gebruikt in verschillende domeinen, waaronder:
De mogelijkheid om hoogwaardige, betrouwbare software te produceren maakt het een geschikte keuze voor prestatiekritische toepassingen.
Het ontwerp van D vertoont overeenkomsten en tegenstellingen met verschillende programmeertalen:
D biedt vergelijkbare low-level mogelijkheden als C en C++, maar met functies zoals automatisch geheugenbeheer en een modernere syntaxis. In tegenstelling tot C++ ligt de focus van D op eenvoud en gebruiksgemak.
Hoewel D garbage collection ondersteunt zoals Java en C#, staat het ook handmatig geheugenbeheer toe voor prestatiekritische toepassingen. D ondersteunt ook templates, een functie die meer lijkt op C++ in vergelijking met de generics die in Java en C# te vinden zijn.
Python blinkt uit in gebruiksgemak en snelle ontwikkeling; echter, de prestaties van D komen tot hun recht in scenario's die hoge snelheid en low-level toegang vereisen. De functies van D, zoals first-class functies en mixins, bieden een niveau van expressiviteit dat dicht bij Python ligt, terwijl de prestaties behouden blijven.
Go legt de nadruk op eenvoud en gelijktijdigheid ten koste van enige low-level controle. Rust richt zich op geheugenveiligheid en gelijktijdigheid, maar heeft een steilere leercurve. D bevindt zich op een middenweg, met zowel prestatie- als veilige gelijktijdigheidskenmerken.
Ruby en PHP zijn ontworpen voor gebruiksgemak in webontwikkeling, terwijl D zich richt op prestaties en systeemprogrammering. D kan worden gebruikt voor backend-diensten waar snelheid essentieel is.
D kan dienen als doel voor bron-naar-bron compilatie vanwege de nauwe representatie van C. Door gebruik te maken van tools zoals d2c, kunnen ontwikkelaars D-code naar C converteren voor interoperabiliteit met C-bibliotheken, waardoor het gemakkelijker wordt om D in bestaande C-projecten te integreren.