Lenguaje.

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1 Lenguaje

2 Títulos Historia del lenguaje. Características Procedimientos, funciones y pasajes de parámetros Sistema de tipos Estructuras de control Manejo de memoria y recolección de basura. Características destacables. Problemas y controversias. Back tracking .

3 Historia del lenguaje

4 -Creado por Walter Brigth en 1999 - Versiones 1.0 (2007) y 2.0 (2010).
Historia del Lenguaje -Creado por Walter Brigth en 1999 - Versiones 1.0 (2007) y 2.0 (2010). -Influencias C, C++ , Java, Perl, Phyton y Ruby _ Compiladores DMD, GDC y LDC. Origen “Parece que la mayoría de los lenguajes de programación “nuevos” caen en 2 categorías: aquellos académicos con nuevos paradigmas radicales y aquellos de grandes corporaciones con el foco en el desarrollo rápido y web. Tal vez es hora de que nazca un nuevo lenguaje de la experiencia práctica implementando compiladores.”

5 Características -Paradigmas Multiparadigma, Orientado a objetos, Imperativo -Tipo de Dato Fuerte, Estático -Sintaxis tipo C Ejemplo: En C char s[8]; strcpy(s, "algo"); printf("string = '%s'\n", s); En D char[] s; s = "algo"; printf("string = '%.*s'\n", s); -Compatibilidad binaria.

6 Características destacadas del lenguaje
A continuación se enumeran las principales características de D, agrupadas por unidades funcionales o paradigmas que soporta: Programación genérica y meta-programación Programación de bajo nivel (system programming) Programación de alto nivel Programación orientada a objetos Programación confiable

7 Programación genérica y meta-programación
La programación genérica se trata de la capacidad de poder desarrollar algoritmos y estructuras independientes de los tipos que manipulan (pero de forma segura o type-safe). Esto fue muy popularizado por C++ gracias a su soporte de plantillas (templates) y luego otros lenguajes como Java y C# lo siguieron. Sin embargo otros lenguajes proveen formas más avanzadas de programación genérica, gracias a sistemas de tipos más complejos (como Haskell). La meta-programación se refiere en general a la capacidad de un lenguaje para permitir generar código dentro del mismo programa de forma automática. Esto permite evitar duplicación de código y fue también muy popularizado por el soporte de templates de C++, aunque muchos otros lenguajes tienen mejor soporte de meta-programación, en especial los lenguajes dinámicos (como Python). D provee las siguientes herramientas para realizar programación genérica y meta-programación:

8 If estático (static if)
Esta construcción es similar a la directiva del preprocesador de C/C++ #if, pero a diferencia de éste, el static if de D tiene acceso a todos los símbolos del compilador (constantes, tipos, variables, etc). Ejemplo:

9 Inferencia de tipos básica implícita y explícita (mediante typeof)
Si no se especifica un tipo al declarar una variable, se infiere a partir del tipo de su valor de inicialización Ejemplo: Mediante el uso de typeof se puede solicitar el tipo de una expresión arbitraria

10 Iteración sobre colecciones (foreach)
Cualquier tipo de colección (arreglos estáticos y dinámicos, arreglos asociativos, clases, estructuras o delegados) puede ser iterada mediante la sentencia foreach Ejemplo:

11 Templates Tanto clases como funciones pueden ser generalizadas. Esto permite desarrollar algoritmos genéricos sin importar el tipo de los datos de entrada, siempre y cuando todos los tipos tengan una interfaz común. Esto también es conocido como polimorfismo en tiempo de compilación, y es la forma más básica de programación genérica. Ejemplo:

12 Templates Además se pueden definir bloques redeclaraciones generalizadas (esto no es posible en C++), permitiendo instanciar dicho bloque con parámetros particulares. Esto sirve como un mecanismo para la reutilización de código, ya que puede incluirse un mismo bloque en distintos lugares (por ejemplo clases). Un bloque generalizado puede verse como una especie de módulo. Ejemplo:

13 Templates Instanciación implícita de funciones generalizadas
La utilidad más prominente de los bloques generalizados se da al acompañarse de mixins. Además las templates de D tienen las siguientes características destacables: Instanciación implícita de funciones generalizadas El lenguaje es capaz rededucir los parámetros siempre que no hayan ambigüedades. Ejemplo:

14 Templates Especialización explícita y parcial de templates
La especialización de templates consiste, al igual que en C++, en proveer una implementación especializada para un tipo de dato (o valor) de los parámetros. Especialización parcial se refiere a la capacidad de especializar un parámetro a través de un subtipo. Por ejemplo, se puede especializar un template para cualquier tipo de puntero, o para cualquier tipo de arreglo dinámico, sin necesidad de especificar el tipo al que apunta dicho puntero o el tipo almacenado por el arreglo. Ejemplo de especialización:

15 Templates Ejemplo de especialización parcial:

16 Templates Tipos, valores (incluyendo strings) y templates como parámetros Este es otro bloque de construcción importantísimo para la programación genérica en D, ya que combinando templates que toman strings como parámetro en combinación con string mixins pueden hacerse toda clase de metaprogramas. Ejemplo:

17 Templates Cantidad de parámetros variables para templates
Esta característica permite implementar tuplas y otros algoritmos que inherentemente deben tomar una cantidad variable de parámetros en tiempo de compilación. Ejemplo:

18 CTFE (compile-time function execution)
Si una función cumple ciertas reglas básicas (como por ejemplo no tener efectos colaterales) puede ser ejecutada en tiempo de compilación en vez de tiempo de ejecución. Esto permite hacer algunos cálculos que no cambian de ejecución en ejecución al momento de compilar, mejorando el rendimiento o permitiendo formas avanzadas de meta-programación. Esta característica se vuelve particularmente útil al combinarse con string mixins. Ejemplo: Esta característica es muy importante para evitar la duplicación de código.

19 Mixins, incluyendo string mixins
La palabra mixin tiene significados distintos en varios lenguajes de programación. En D mixin significa tomar una secuencia arbitraria de declaraciones e insertarla en el contexto(scope)actual. Esto puede realizarse a nivel global, en clases, estructuras o funciones. Esto sirve como un mecanismo para evitar duplicación de código que puede ser introducida por la falta de herencia múltiple Ejemplo:

20 Mixins, incluyendo string mixins
String mixin se refiere a la capacidad de incrustar un string que contenga un fragmento de código en un programa como si este fragmento hubiera sido escrito en elcódigo fuente directamente por el programador. Esto permite hacer manipulaciones arbitrariamente complejas en combinación con funciones ejecutadas en tiempo de compilación. Ejemplo:

21 Expresiones is Las expresiones ‘‘is‘‘ permiten la compilación condicional basada en las características de un tipo Ejemplo: Esto provee además una forma simple de reflexión en tiempo de compilación.

22 Programación de bajo nivel (system programming)
Por programación de bajo nivel nos referimos a la capacidad de un lenguaje de manipular el hardware directamente, o al menos la memoria. C es probablemente el lenguaje de bajo nivel más popular, seguido por C++. D presenta muchas características de bajo nivel: Compila a código de máquina nativo Los programas generados por D no son interpretados ni necesitan una máquina virtual como otros lenguajes de más alto nivel como Java, C#, Python, etc.

23 Assembly empotrado goto
Provee acceso directo al hardware y la posibilidad de utilizar cualquier característica de éste que no esté disponible en el lenguaje. Una ventaja sobre C y C++ es que el lenguaje assembly utilizado dentro de D está especificado, por lo que se puede mantener la portabilidad entre compiladores incluso cuando se utiliza assembly (mientras que no se cambie de arquitectura, por supuesto). goto Al igual que C y C++, D provee la flexibilidad del uso de goto.

24 Compatibilidad con C Soporta todos los tipos de C y es ABI (Interfaz de Aplicación Binaria) compatible con éste. Esto permite enlazar archivos objeto estándar de C y D en un mismo programa. Además permite interoperar con C a través de extern(C) Ejemplo:

25 Manejo de memoria explícito
Permite asignar estructuras en el stack o en el heap, haciendo uso de los servicios del sistema operativo o la biblioteca estándar de C. Objetos y arreglos livianos Por objetos livianos se entiende no-polimórficos. Es decir, un agrupamiento de variables análogo al struct de C, sin tabla virtual ni otro tipo de overhead. Los arreglos livianos son arreglos estáticos como en C, cuyo tamaño es fijo, también sin ningún tipo de overhead como C. Además puede asignarse un arreglo dinámicamente usando malloc() y utilizar el operador [] para accederlo. Esto también permite interoperar con C, ya que pueden definirse structs y arreglos que pueden ser intercambiados con dicho lenguaje sin problemas.

26 Objetos y arreglos livianos
Ejemplo:

27 Número de punto flotante de 80 bits
Rendimiento La Programación genérica y meta-programación permite realizar muchas optimizaciones ya que se resuelven en tiempo de compilación y por lo tanto aumenta el rendimiento en la ejecución. Número de punto flotante de 80 bits El tipo real de D tiene precisión de 80 bits si la plataforma lo soporta (por ejemplo en i386).

28 Control de alineación de miembros de una estructura
Mediante align se puede especificar la alineación a tener en una estructura. Ejemplo:

29 Programación de alto nivel
Programación de alto nivel se refiere a construcciones más avanzadas que una sentencia para iterar; expresiones con una semántica más ricas que proveen de mayor expresividad al programador o le permiten focalizarse de mejor manera en los algoritmos independizándose del hardware o de cómo funciona una computadora. Es exactamente el opuesto a Programación de bajo nivel (system programming). En general estas características tienen como efecto secundario una mejora de la productividad de los programadores. D adopta herramientas de muchos lenguajes de alto nivel, como Java y Python, por ejemplo:

30 Manejo automático de memoria
Al igual que C/C++ y prácticamente cualquier lenguaje imperativo maneja automáticamente el stack, pero a diferencia de la mayoría de los lenguajes de bajo nivel, D permite manejar el heap de manera automática también a través de un recolector de basura.

31 Sistema de paquetes y módulos (similar a Java o Python)
Un módulo es una unidad que agrupa clases, funciones y cualquier otra construcción de lenguaje. Un paquete es una agrupación de módulos. D asocia un módulo a un archivo fuente(y un archivo objeto cuando éste es compilado) y un paquete a un directorio. A diferencia de C/C++ no necesita de un preprocesador para incluir declaraciones de otros módulos (en C/C++ no existe el concepto de módulo,solo de unidades de compilación).

32 Sistema de paquetes y módulos
Ejemplo: a.d: b.d: c.d:

33 Arreglos dinámicos y arreglos asociativos
Los arreglos dinámicos son arreglos de longitud variable manejados automáticamente por el lenguaje (análogos al std::vector de C++). Soportan concatenación (a través del operador ~), rebanado o slicing (a través del operador [x..y]) y chequeo de límites (bound checking). Los arreglos asociativos (también conocidos como hashes o diccionarios) también son provistos por el lenguaje. Ambos son ciudadanos de primera clase, disponiendo de forma literal. Ejemplo:

34 Strings Al igual que los delegados y arreglos dinámicos y asociativos, los strings son ciudadanos de primera clase, teniendo forma literal y siendo codificados en UTF-8/16/32. Son un caso particular de arreglo dinámico y es posible utilizarlos en sentencias switch/case. Ejemplo:

35 typedef y alias El primero define un nuevo tipo basado en otro. A diferencia de C/C++ el tipo original no puede ser implícitamente convertido al tipo nuevo (excepto valores literales), pero la conversión es válida en el otro sentido (similar a los enum en C++). Por el contrario, alias es análogo al typedef de C/C++ y simplemente es una forma de referirse al mismo tipo con un nombre distinto. Ejemplo:

36 Documentación embebida
D provee un sistema de documentación embebida, análogo a lo que proveen Java o Python en menor medida. Hay comentarios especiales del código que pueden ser utilizados para documentarlo de forma tal que luego el compilador pueda extraer esa información para generar un documento.

37 Números complejos D soporta números complejos como ciudadanos de primera clase. Soporta forma literal de números imaginarios y complejos. Ejemplo:

38 Programación orientada a objetos
La orientación a objetos es probablemente el paradigma más utilizado en la actualidad a la hora de diseñar e implementar un programa. D provee muchas herramientas para soportar este paradigma de forma confiable. Entre las características más salientes se encuentran:

39 Objetos pesados Objetos polimórficos como los de cualquier lenguaje con orientación real a objetos. Estos objetos poseen una tabla virtual para despacho dinámico, todos los métodos son virtuales a menos que se indique lo contrario y tienen semántica de referencia (el tipo es tratado como si fuera un puntero. Nunca se hacen copias del objeto, siempre se pasa por referencia) .Estos objetos tienen un overhead comparados a los objetos livianos pero aseguran una semántica segura para trabajar con orientación a objetos, evitando problemas con los que se enfrenta C++ como slicing. Este problema se da en C++ cuando se pasa una clase derivada a una función que acepta una clase base por valor como parámetro. Al realizarse una copia de la clase con el constructor de copia de la clase base, se pierden (o rebanan) los atributos de la clase derivada, y la información de tipos en tiempo de ejecución (RTTI).

40 Objetos pesados Esto sucede porque permite semántica por valor (el tipo es tratado como si fuera un valor concreto. En general se pasa por valor y se hacen copias a menos que se utilice explícitamente un puntero). D además soporta tipos de retorno covariantes para funciones virtuales. Esto significa que una función sobreescrita por una clase derivada puede retornar un tipo que sea derivado del tipo retornado por la función original sobreescrita. Ejemplo:

41 Clases Declaración de una clase:
class NombredelaClase { class NombredelaClase: Object { } } class NombredelaClase { enum constante = 0.2; // Una constante static immutable nombreDefault = “Una Clase"; // Algunas variables asignadas a cada objeto NombredelaClase string nombre = nombreDefault; uint width, height; static double metodo() { // Un método estático return constante; } void cambiarNombre(string otro) { // Un método nombre = otro; final void tamañoCuadruple() { // Un método que no se delega width *= 2; height *= 2;

42 Interfaces D no soporta herencia múltiple pero sí interfaces. Una interfaz es básicamente una tabla virtual, una definición de métodos virtuales que debe proveer una clase. Las interfaces no proveen una implementación de dichos métodos, ni pueden tener atributos. Esto simplifica mucho el lenguaje y no se pierde flexibilidad porque puede conseguirse el mismo efecto de tener herencia múltiple a través de interfaces y mixins para proveer una implementación o atributos en común a varias clases que implementan la misma interfaz

43 Interfaces Ejemplo de Herencia Múltiple
interface Observador { void notificar(Object dato); } interface ElementoVisual { void dibujar(); interface Actor { void actuar(); interface ObservadorActor : Observador, Actor { void setActivo(bool activo); interface Visual : Actor, ElementoVisual { void animar(); class Sprite : Visual, Observador, ObservadorActor { void dibujar() { ... } void animar() { ... } void actuar() { ... } void notificar(Object dato) { ... }

44 Sobrecarga de operadores
La sobrecarga de operadores permite que un objeto tenga una sintaxis similar a un tipo de dato nativo. Esto es muy importante además para la programación genérica.

45 Clases anidadas Al igual que C (con respecto a struct) y C++, pueden anidarse clases dentro de clases. D sin embargo provee la posibilidad de acceder a atributos de la instancia exterior desde la anidada. Ejemplo:

46 Clases anidadas Esto tiene un pequeño overhead ya que la clase Anidada debe guardar un puntero a la clase Exterior. Sino se necesita este comportamiento es posible evitar este overhead utilizando static, en cuyo caso solo puede acceder a atributos estáticos de la clase Exterior. Ejemplo:

47 Programación confiable
Programación confiable se refiere a las capacidades o facilidades que provee el lenguaje para evitar fallas de manera temprana (o la capacidad de evitar que ciertas fallas puedan existir directamente). D presta particular atención a esto y provee las siguientes herramientas:

48 Excepciones D soporta excepciones de manera similar a Java: provee try, catch y finally. Esto permite que los errores difícilmente pasen silenciosamente sin ser detectados. Ejemplo: try { throw new Exception("mensaje de error"); } catch(Exception e) { printf("capturada la excepción, mensaje: %.*s\n", e.msg); finally { printf("este mensaje se mostrará siempre");

49 assert Es una condición que debe cumplirse siempre en un programa, como un chequeo de integridad. Esto es muy utilizado en C/C++, donde assert() es una macro que solo se compila cuando la macro NDEBUG no está definida. Esto permite eliminar los chequeos de integridad del programa, que pueden ser costosos, para versiones que se suponen estables. D lleva este concepto más allá y hace al assert parte del lenguaje. Si una verificación no se cumple, lanza una excepción. El assert no es compilado cuando se utiliza una opción del compilador. Ejemplo:

50 Diseño por contrato El diseño por contrato es un concepto introducido por el lenguaje Eiffel a mediados/finales de los ‘80. Se trata de incorporar en el lenguaje las herramientas para poder aplicar verificaciones formales a las interfaces de los programas. D implementa las siguientes formas de diseño por contrato (todas se ejecutan siempre y cuando no se compile en modo release, de manera de no sacrificar rendimiento o cuando es necesario):

51 Pre y postcondiciones Ejemplo:

52 Invariantes de representación
La invariante de representación es un método de una clase o estructura que es verificada cuando se completa su construcción, antes de la destrucción, antes y después de ejecutar cualquier función miembro pública y cuando se lo requiere de forma explícita utilizando assert. Ejemplo:

53 Pruebas unitarias Es posible incluir pequeñas pruebas unitarias en el lenguaje. Éstas son ejecutadas (cuando no se compila en modo release) al comenzar el programa, antes de que la función main(). Ejemplo:

54 Orden de construcción estática
A diferencia de C++, D garantiza el orden de inicialización de los módulos. Si bien en C++ no hay módulos sino unidades de compilación, es posible que se ejecute código antes del main() en C++, si hay, por ejemplo, instancias globales con un constructor definido. C++ no garantiza un orden de inicialización, lo que trae muchos problemas. En D se define el orden de inicialización y es el mismo ordenen que el usuario importa los módulos.

55 Inicialización garantizada
Todas las variables son inicializadas por el lenguaje (a menos que el usuario pida explícitamente que no lo sean). Siempre que sea posible se elijen valores de inicialización que permitan saber al programador que la variable no fue inicializada explícitamente, de manera de poder detectar errores de manera temprana. Ejemplo:

56 RAII (Resource Adquisition Is Initialization)
Es una técnica muy utilizada en C++ que consiste en reservar recursos por medio de la construcción de un objeto y liberarlos cuando se libera éste. Al llamarse al destructor de manera automática cuando se sale del scope, se asegura que el recurso será liberado también. Esta técnica es la base para desarrollar código seguro en cuanto a excepciones (exception-safe). En D no es tan común utilizar RAII dada la existencia del recolector de basura (en la mayoría de los casos el recurso a administrar es sencillamente memoria). Sin embargo en los casos en donde es necesario, puede utilizarse RAII mediante la utilización de la palabra reservada scope, que limita la vida de un objeto a un bloque de código.

57 RAII (Resource Adquisition Is Initialization)
Ejemplo:

58 Guardias de bloque (scope guards)
Además de poder limitar la vida de una instancia a un scope, es posible especificar un bloque de código arbitrario a ejecutar al abandonar un scope, ya sea cuando se sale del scope normalmente o por una falla.

59 Guardias de bloque (scope guards)
Ejemplo: Esta es una nueva forma de poder escribir código exception-safe, aunque el programador debe tener un poco más de cuidado de especificar las acciones a ejecutar al finalizar el scope.

60 Primitivas de sincronización de hilos
La programación multi-hilo está directamente soportada por el lenguaje, y se provee una primitiva desincronización al igual que Java. La palabra reservada synchronized puede aparecer como modificador de métodos (en cuyo caso se utiliza un lock por clase para sincronizar) o como una sentencia, en cuyo caso se crea un lock global por cada bloque synchronized a menos que se especifique sobre qué objeto realizar la sincronización.Por ejemplo: Es equivalente a:

61 Procedimientos, funciones y pasajes de parámetros

62 Punto de entrada de un programa
Función main() void main() { ... } void main(char[][] args) { ... } int main() { ... } int main(char[][] args) { ... }

63 Declaración anticipada innecesaria
- Obligatorio en C y C++ - Innecesario en D (al igual que Java) Ejemplo de C: void llamaotra(int prueba) { funcionprimera( prueba ); // error, funcionprimera no está definida } void funcionprimera(int param) { return param; }

64 Retorno de valores de una funcion
vRetorno funcion( … ) { … } Donde vRetorno puede ser cualquier tipo valido del lenguaje Tipos destacables: auto Deteccion automatica de tipo ref Retorno por referencia

65 Pasaje de parámetros -Pasaje por valor (utilizado por defecto) -Punteros a variables (sintaxis de C) -Pasaje por referencia (utilizando modificador ref. ver ejemplo) void main( char[][] args ) { int a = 0; test_param(a); writefln( a ); // Resultado: a = 1 } // Modificador “ref” en parametro “a” void test_param ( ref int a ) { a++;

66 Indicada con el atributo @property Reemplazo elegante a sets y gets
Propiedades Indicada con el Reemplazo elegante a sets y gets No violan encapsulamiento struct S { int m_x; @property { int x() { return m_x; } int x(int newx) { return m_x = newx; } } void foo() S s; s.x = 3; // Llama a s.x(int) bar(s.x); // Llama a bar(s.x())

67 Sobrecarga de funciones
-Eleccion de funcion sobrecargada basada en argumentos -Niveles de comparacion de argumentos: Sin compatibilidad Compatibilidad con conversiones implicitas Compatibilidad con conversiones explicitas Compatibilidad completa -Preferencia de función mas especializada

68 Evaluación ‘perezosa’ de un argumento de función
No evalúa la expresión hasta que el resultado de esta sea requerido void log(lazy char[] dg) { if (logging) fwritefln(logfile, dg()); } void foo(int i) log("Entering foo() with i set to " ~ toString(i));

69 Funciones Puras -Devuelve siempre el mismo resultado para un mismo conjunto de argumentos -No lee ni escribe valores mutables globales -No puede llamar a funciones no puras -Puede redefinir una función impura, pero una función impura no puede redefinir a una función pura -No puede realizar operaciones I/O

70 Delegados -Similares a los punteros a métodos C++ -Compuesto por referencia a objeto (this) y puntero a función -Scope en el nivel donde fue creado void foo( int a ) { void bar() { writefln( a ); } void delegate() dg; dg = &bar; call( dg ); } void call( void delegate() dg ) { dg(); } void main( char[][] args ) { foo( 100 );

71 Clausura - Implementada para ser utilizada con delegados - Persistencia del entorno local donde fue creado el delegado Variables utilizadas en clausura son copiadas al heap de memoria (heap-based memory) - El resto de las variables permanece en el stack de la aplicación (Ver ejemplo clausura.d)

72 Sistemas de tipos

73 void void no contiene ningún dato. bit Un único bit que representa 0 o 1 (true o false). Se inicializa con un valor default false. bool (bool es un alias de bit) El tipo bool tiene el tamaño de 1 byte que solo puede tener como valor true ó false. Los unicos operadores que puede aceptar de tipo bool son: & | ^ &= |= ^= ! && || ?: character char ch; // unsigned 8 bit UTF-8 wchar wch; // unsigned 16 bit UTF-16 dchar dch; // unsigned 32 bit UTF-32

74 Integer byte b; // signed 8 bits [-128 .. +127]
short s; // signed 16 bits [ ] int i; // signed 32 [ ] long l; // signed 64 [-1.8e e19] cent c; // signed 128 [-1,7e ,7e+38] ubyte b // unsigned 8 bits [ ] ushort; uint; ulong; // unsigned 64 [ ] ucent; // unsigned 128 [0 .. 3,4e+38]

75 Floatingpoint float f; // 32 bit floating point
double d; // 64 bit floating point real r; // punto flotante mas grande que el hardware implementa ifloat if; // float imaginario idouble id; // double imaginario ireal ir; // real imaginario cfloat cf; // numero complejo con 2 variables flotantes cdouble cd; // double complejo creal cr; // real complejo

76 Arrays int[5] b; // B es un array de 5 ints (estático) int[] a; // Se creó un array a que puede contener integers (no estático) int* p; int[5] a; int[] b; p = a; // esto funciona como una referencia p = null; // esto ‘destruye' la referencia b = a; // posible. //b = p; //imposible! b[0..2] = 5; // esto también es válido

77 Arrays mucho más manejables y foreach
En D, además de existir una biblioteca de plantillas de clase avanzadas (la DTL, actualmente en desarrollo) los arrays cuentan con una serie de características que los hacen mucho más prácticos y manejables que los de C/C++: Cuentan con comprobación de límites. Pueden redimensionarse dinámicamente cambiando su propiedad "length" o añadiendo al final con el operador "~=". Pueden concatenarse fácilmente dos o más arrays en uno sólo con el operador "~".

78 Arrays mucho más manejables y foreach
Concatenación con el operador ~ : Ejemplo 1: char[] a = "He"; char[] b = "o world!"; char[] d = "l"; char[] c = a ~ d ~ "l" ~ b; // c == "Hello world!“ Ejemplo 2: static int[] a = [1,2,3]; static int[] b = [2,3]; int[] c = a ~ b; // c es un array [1,2,3,2,3]

79 Arrays mucho más manejables y foreach
Permiten la especificación de subrangos dentro de un array. Por ejemplo, si quisiéramos los elementos 3, 4 y 5 de un array en un subarray podríamos hacer: subarray = miarray[3..5]. Esto además permite copiar de forma sencilla los arrays por valor con la siguiente notación: int array2[] = array1[]; Los rangos también permiten asignaciones automáticas a varios elementos de un array simultaneamente: array[2..6] = 0; Cuentan con propiedades útiles (como size para el tamaño, dup para crear un duplicado, reverse para invertir el orden de los elementos y sort para ordenarlos.)

80 Arrays mucho más manejables y foreach
Los arrays estáticos (en los que en la declaración indicamos el tamaño de cada dimensión como en int[3][4] matriz; se implementan como las matrices de fortran en lugar de como punteros a punteros; esto hace que sean mucho más eficientes a la hora de calcularlos. Los arrays dinámicos (int[ ][ ] matriz;) sin embargo sí que se implementan como en C, como punteros a punteros. Por lo tanto, si necesitamos hacer cálculos de matrices extremadamente rápidos es aconsejable usar los arrays estáticos. En general todas estas características hacen que los arrays en D se manejen de la forma más intuitiva.

81 String Una consecuencia directa de estos arrays mejorados es que las cadenas nativas, a pesar de seguir siendo arrays de caracteres, son ahora infinítamente más manejables. Lo único que tenemos que tener en consideración es que los literales de cadena (caracteres entre comillas) son arrays inmutables, esto es, que no pueden ser modificadas y como D no deja asignar entre objetos mutables e inmutables sin hacer conversiones, no podemos asignar los literales de cadena a arrays de char si no los declaramos mutables. Ejemplos: char[] cadenaMutable; // Cadena es un array de caracteres mutable; char[] otraCadenaMutable; cadenaMutable = “Hola!"; // ERROR: “Hola!" como literal de cadena es inmutable y no podemos asignarlo a un mutable otraCadenaMutable = “Hola!".dup // Correcto, dup crea una copia mutable del literal

82 String Para asignar literales de cadena sin llamar a .dup podríamos declarar a los arrays de caracteres como invariantes: invariant(char)[] cadenaInmutable = “hola!"; // Correcto, asignamos un inmutable a otro invariant(char)[] otraCadenaInmutable = cadenaMutable; // ERROR, asignando mutable a inmutable invariant(char)[] ultimaCadenaInmutable = cadenaMutable.idup; // Correcto, idup crea una copia inmutable Por practicidad, se ha creado un alias a invariant(char)[] llamado string, de modo que el ejemplo anterior quedaría como: string cadenaInmutable = "hola!"; // Correcto, asignamos un inmutable a otro string otraCadenaInmutable = cadenaMutable; // ERROR, asignando mutable a inmutable string ultimaCadenaInmutable = cadenaMutable.idup; // Correcto, idup crea una copia inmutable

83 String Las cadenas al no ser más que arrays de char en D pueden tienen las mismas operaciones que éstos (y el mismo rendimiento): // Asignación cadena1 = cadena2; // Copia string cadena1 = cadena2.dup; // // Copia de subcadenas string cadena1 = “Hola! Amigos!"; string cadena2 = cadena1[0..4]; // cadena2 = "Hola!" // Concatenación string cadena3 = cadena1 ~ cadena2; // Añadir al final string cadena4 = "Hola! "; cadena4 ~= “ Amigos!"; // Comparación if (cadena1 > cadena2) ...

84 Estructuras de control

85 if if ( /* expresión booleana */ ) sentencia; // Opcional:
else sentencia;

86 Switch switch( /* variable */ ) { // if ( variable == 0) case 0:
sentencia; break; // if ( (variable == 1) || (variable == 2) || (variable == 3) || (variable == 4) ) case 1,2,3,4: // if (! (std.string.strcmp(variable,"hello") || std.string.strcmp(variable,"world")) ) case "hello", "world": // "else" default: }

87 final swich enum Estado { listo, ocupado, fallo }
final switch (Estado) { case listo: ... case ocupado: case fallo }

88 While while ( /* expresión booleana */ ) sentencia; ó: {
sentencia1; sentencia2; // ... }

89 Do-While do { statement; } while ( /* expresión booleana */ );

90 For for ( /* initializer */ ; /* test */ ; /* increment */ )
statement;

91 with import std.math, std.stdio; struct Point { double x, y;
double norm() { return sqrt(x * x + y * y); } } void main() { Point p; int z; with (p) { x = 3; // Asigna a p.x p.y = 4; // Asigna a p explícitamente writeln(norm()); // Escribe p.norm, que es 5 z = 1; // z es visible

92 Manejo de memoria y Recolección de basura

93 -Manejo de memoria explícito, usando operadores new y delete, o bien
las funciones malloc y free. Memoria manejada por un recolector de basura. Objetos específicos pueden ser finalizados al salir del ámbito. Ejemplo: (códigos equivalentes) C++ void pierdeaceite() { Obj *o = new Obj(); } //fuga de memoria al salir del scope D void nopierdeaceite() { Obj o = new Obj(); } // el recolector libera la memoria

94 Recolección controlada, los programadores pueden agregar o excluir rangos de memoria de ser observados por el recolector, pueden pausar y reanudar el recolector (gc.disable(), gc.enable()) y forzar un ciclo de recolección generacional o de recolección completa. -Si se desactiva el recolector, las referencias a los objetos que se hagan con un “new” se seguirán contabilizando, por lo que al re-activar la recolección esos objetos serán igualmente gestionados (no hay necesidad de llamar a delete). -No genera conflicto con el recolector si se llamamos a delete.

95 Problemas y Controversias

96 Sobrecarga de operadores
La sobrecarga de operadores en D a veces son menos poderosas que las de C++. Un ejemplo es el opIndex, que sufre porque D no permite regresar referencias. Esto hace operaciones como obj[i]++; imposibles. La solución parcial de D es el operador opIndexAssign, que solo repara casos donde la expresión indexeada es solo un valor L como obj[i] = 5 pero no los casos originales.

97 División en la biblioteca estándar
La biblioteca estándar en D es llamada Phobos. Algunos miembros de la comunidad piensan que Phobos es demasiado simple y que posee numerosos problemas, por lo cual un reemplazo llamado Tango fue escrito. Sin embargo, Tango y Phobos son por el momento incompatibles debido a varias diferencias (soporte de hilos, recolector de basura, etc). La existencia de dos bibliotecas, ambas de uso elevado, puede llevar a problemas significativos donde algunos paquetes usan Phobos y otros usan Tango.

98 Soporte sin finalizar para bibliotecas compartidas/dinámicas
Bibliotecas compartidas ELF de Unix son soportadas hasta un punto usando el compilador GDC. En Windows, DLLs son soportadas y permiten a objetos recolectados por el recolector de basura de ser seguramente pasados a funciones de C, ya que el recolector de basura revisa el stack por punteros. Sin embargo, todavía hay limitaciones con DLLs en D incluyendo el hecho de que la información en tiempo de ejecución de clases definidas en la DLL es incompatible con esas definidas en el ejecutable, y que cualquier objeto creado desde la DLL debe ser finalizado antes de que la DLL sea descargada.

99 Manipulación de String
El lenguaje tiene tres distintos tipos de caracteres (char, wchar y dchar) y tres alias de string (string, wstring y dstring, que son arrays dinámicos). UTF-8, UTF-16 y UTF-32 representan las unidades de código y strings respectivamente. Por razones de rendimientos, dividir strings y la propiedad length operan en unidades de código (caracteres) en lugar de puntos de código (algún valor numérico), que frecuentemente confunde a desarrolladores. Desde que UTF-8 y UTF-16 son codificaciones de caracteres de longitud variable, acceder por el indice de puntos de codigo no es posible sin el mantenimiento de tablas adicionales de búsqueda. El código que necesite rápido acceso a puntos de código debería convertir los strings a UTF-32 primero, o usar tablas de búsqueda. Sin embargo, esto es también sucede en otros lenguajes de programación que soportan Unicode, como Java y C# que usan UTF-16, por lo tanto, es necesario usar sustitutos para representar a algunos puntos de código.

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