D语言是一种编程语言,具备多范型,例如面向对象、指令式。由沃尔特·布莱特和安德烈·亚历山德雷斯库所开发,起源自C++,深受C++的影响,然而其不是C++的变种,而是重新设计来自C++的部分特性,并受到其它编程语言观念的影响,如Java、C#以及Eiffel。2007年1月2日发布1.0稳定版本。版本2.0发布于2007年1月17日。
Walter Bright本身是Symantec C++ 编译器的作者,另一名作者Andrei Alexandrescu是Facebook的研究科学家,他与一个团队用D语言重写一些Facebook的重要操作。
D的设计来自实际的C++用法的经验教训,而不是从理论的角度。D沿用了很多C/C++观念,同时摒弃了一些概念,因此D并不完全兼容C/C++代码。D实现了C++的功能,实现了契约式设计(design by contract)、单元测试、真正的模块性、自动化存储器管理(垃圾回收)、第一类数组(first class array)、关联数组、动态数组、数组切片、嵌套函数(嵌套函数)、内部类别、闭包的限制形式、匿名函数、编译时期函数运行、惰性计算以及革新的模板语法。D保有C++的性能以进行低端程序设计,并加入完整的内联汇编器支持。C++的多重继承改以Java 单继承与接口混合的风格取代。D的声明、语句和表达式语法几乎和C++一样。
内联汇编器(inline assembler)象征了D和Java、C#等应用程序语言的不同。内联汇编器让程序员输入机器特定的汇编语言码,如同标准D代码—通常由系统程序员使用的技术,以访问处理器的低端功能,直接以硬件下的界面运行程序,如操作系统以及驱动程序。
D内置支持文件注解,不过目前为止,只有Digital Mars实现版本有提供文件产生器。
D支持五种主要的程序设计泛型—指令式、面向对象以及元编程、函数式和并发(演员模型)。
命令式编程几乎和C一样。函数、数据、语句、宣告以及表达式的运作就如同C一般,且可直接访问C运行时期程序库。
在D里面的面向对象编程,是以单继承分层结构,配合所有类别衍伸自类别对象为基础。多重继承可使用界面(界面很像C++的抽象类别)。
以模板组合、编译时期函数运行、多元组以及字符串混合来支持元编程。
存储器通常以垃圾回收管理,不过当这些对象超出作用域时,可立即结束指定的对象。还是可以使用重载运算符new和delete,以及简单的直接调用C的malloc函数和free函数以进行显示的存储器管理。垃圾回收可禁用个别的对象或事件,以健全整个程序,如果在存储器管理上有更多的控制,则更为理想。当垃圾回收在程序中有所不足时,手册还提供许多如何实现不同的高度最优化存储器管理方案的示例。
支持C的应用程序二进制接口(ABI),以及C的基本和衍伸类型,就能直接访问现有的C代码以及程序库。C的标准库也是D标准的一部分。除非你使用非常清楚的名字空间,它可以稍微散乱的访问,因为它散布遍及于D模块—不过纯粹的D标准库也通常够用,除非要与C代码接合。
并未完整支持C++的ABI,尽管D可以访问写给C ABI的C++代码,且可访问C++COM(组件对象模型)代码。D语法分析器了解外部(C++)调用约定,以链接C++对象,不过它只实现在D 2.0。
D 2.0,D 新一代版本,D2.0与D1.0是不兼容的,类似Python2和Python3的区别。目前D2已经稳定下来。其中一部分特性包括支持强制常量正确性(const-correctness),以及有限的支持链接以 C++ 编写的代码。
目前D直接编译成原生码以高效运行。
D语言1.x版本已稳定,不再功能变更或扩展,2.0版本是其正式版本,不完全兼容旧版本的语言和编译器。官方编译器由Walter Bright定义语言本身。
D运算符重载在一定程度上不如C++强大。简单的例子是opIndex,它不允许返回引用。这使像是obj = 5;的赋值不可能存在。D的解决方法是opIndexAssign运算符,它只用于这种特殊情况。此外,C++返回参考的方法允许返回类型的重载赋值运算符的用法。这在目前的D还不可能做到。D 2.0将会引入opIndexLvalue修正 - 类似运算符重载和opIndexAssign。
结构在D之中是一种朴素旧式数据的类型,不过也可像变量一样包含方法。这对有意轻量化的建构而言相当实用,如矩阵或向量,这些不需要完整的D类别功能(以及体积)。然而,D结构没有构造函数和析构函数。构造函数可用静态opCall运算符部分取代,不过它没有适合的析构函数等价物。此外,结构不允许继承,这会是有益的设计,如诡异循环模板模式(curiously recurring template pattern)的使用。
D的标准库称作Phobos,且时常被认为过分简单。tango项目编写另一个标准库试图修正这一部分,不过phobos和tango目前由于不同的对象类别实现(导致垃圾回收困难)而互不兼容。存在两种事实上的标准库可能导致更大的问题,部分软件使用phobos,而其它软件使用tango。
D经常限于“修正并改进的C++”。这会导致过分强调功能,这起因于加入新功能只是因为他们认为有用。举个例子,关系数组可简单的以标准库实现。
Unix的ELF共享库使用GDC编译器支持到某个程度。在Windows系统中,目前还不支持DLL。因此现阶段不可能编写插件。不像C++,经由C函数发送的D对象将不能运作,因为这将会与垃圾回收器产生冲突。
这个示例程序会输出它自己的命令行参数。main函数是D程序的进入点,args是表示为字符串数组的命令行参数。在D语言里的字符串是一个字符数组,以char表示。新版本中定义string为char的别名,不过别名定义必须与旧版本兼容。
import std.stdio; // 以使用writefln()alias char string; // 以相容舊的編譯器;新的編譯器中已隱含定義int main(string args){ foreach(i, a; args) writefln("args = '%s'", i, a); return 0;}