Die Programmiersprache C3

(c3-lang.org)

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Eine weiterentwickelte Sprache, die Syntax und Semantik von C übernimmt und zugleich Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit verbessert, sodass die gewohnte Umgebung für bestehende C-Entwickler erhalten bleibt
Bietet vollständige C-ABI-Kompatibilität und kann daher direkt in C/C++-Projekte integriert werden; es gibt einen Fall, in dem Teile von vkQuake nach C3 konvertiert und mit dem Compiler c3c gebaut wurden
Verbessert Codestruktur und Ausdruckskraft durch Modulsystem, Operator Overloading und Compile-Time-Makros
Enthält moderne Funktionen wie vertragsbasierte Programmierung (Gradual Contracts), Zero-Overhead-Fehlerbehandlung sowie Runtime- und Compile-Time-Reflection
Stellt im Debug-Modus automatisch Sicherheitsprüfungen und detaillierte Stacktraces bereit, was bei Fehlererkennung und Stabilität vorteilhaft ist

Überblick über C3

C3 ist eine Programmiersprache, die auf Syntax und Semantik der Sprache C aufbaut und diese weiterentwickelt
- Ziel ist es, die vertraute Form für bestehende C-Programmierer beizubehalten und die Sprache zugleich weiterzuentwickeln
Unterstützt präzises und zweckgerichtetes Operator Overloading
- Ohne die komplexe Overloading-Struktur von C++ lassen sich Vektor-, Matrix- und Fixed-Point-Berechnungen natürlich ausdrücken
Unterstützt vertragsbasierte Programmierung, sodass sich Einschränkungen zur Laufzeit und zur Compile-Zeit explizit angeben lassen
- Das stärkt die Stabilität des Codes und die Konsistenz der Spezifikation
Kombiniert die Vorteile von Result-basierter Fehlerbehandlung und Exceptions
- Bietet eine Struktur für Fehlermanagement, die sich natürlich in C-Code integriert
Unterstützt Type Introspection sowohl zur Compile-Zeit als auch zur Laufzeit
Inline-Assembly: ohne Strings oder komplexe Constraints lässt sich Assembly wie normaler Code schreiben
Im Debug-Modus werden zur Laufzeit automatisch Bounds Checks und Value Checks eingefügt
Die C3-Standardbibliothek bietet in Debug-Builds standardmäßig detaillierte Stacktraces
- Statt eines schlichten „segmentation fault“ lässt sich die genaue Fehlerstelle erkennen

Optionals sorgen für sichere Fehler- und Null-Behandlung
Die defer-Syntax unterstützt die Automatisierung der Ressourcenfreigabe
Mit slices und foreach ist sichere Iteration möglich
Mit kommentarbasierten contracts lassen sich Code-Einschränkungen explizit festlegen
Im @pool-Kontext wird automatische Speicherfreigabe unterstützt

Durch direkt geschriebene SIMD-Vektoren ist Kontrolle auf Hardware-Ebene möglich
Die Auswahl verschiedener Memory Allocators unterstützt feine Performance-Abstimmung
Für die Fehlerbehandlung wird ein overheadfreies Design verwendet
Schnelle Compile-Zeiten und Optimierungen des LLVM-Backends werden genutzt
Bietet einfach nutzbare Inline-Assembly

Bietet Standarddatenstrukturen einschließlich dynamischer Container und Strings
Sichert durch Cross-Platform-Abstraktion Portabilität zwischen Plattformen
Erlaubt bei Bedarf nativen Plattformzugriff

C3 ist vollständig kompatibel zur C ABI, daher sind keine separaten „C-kompatiblen Typen“ oder Funktionsdeklarationen erforderlich
C-Code kann in C3 gelinkt werden, und C3-Code kann auch in C gelinkt werden

Ein einfaches und intuitives Modulsystem
- Die Voreinstellungen sind sinnvoll gewählt und behindern den Entwicklungsfluss nicht
Bietet Namespace-Verwaltung über Module
Vereinfacht durch explizite Kontrolle die Kapselungsstruktur
Über Interfaces lassen sich gemeinsame Verhaltensweisen definieren
Bietet generic modules, mit denen sich generische Typen einfach und klar umsetzen lassen
Unterstützt Strukturwiederverwendung durch Struct-Subtyping

Compile-Time-Makros lassen sich in einer Form schreiben, die gewöhnlichen Funktionen ähnelt
Unterstützt typbewusste Makros, die Typinformationen des Codes verstehen
Bietet klarere und leistungsfähigere Codegenerierung als der Präprozessor von C