简述D语言对C＋＋的改良

说是改良，不过C＋＋的死忠份子可能认为是对C＋＋的亵渎，随便怎么说，就说是不一样的地方吧。

最近D语言没什么大动作，我又参与到xruby的builtin开发中，圈子里有点冷清。有留言说这里没什么人关注，的确是这样，抽点时间来写个简单的比较。

这里有一份各种语言的比较，大致可以了解D语言要对C＋＋改些什么。
http://digitalmars.com/d/comparison.html

下面没什么顺序，想到什么就先列出来，可能随时扩充。

1、内存管理。

内存管理在C＋＋中非常难以掌握，大多数C＋＋程序员没有写过内存管理程序，多数C＋＋程序中存在内存问题，C＋＋程序员终其一生都在与内存管理做斗争（有点过了。。）。

内存管理这么困难和重要，为何不彻底解决呢？垃圾收集是许多语言支持的一种内存管理方式，从语言级别上支持垃圾收集，你只需要分配，不需要释放。多数java程序员终其一生无法搞挂java虚拟机，对C＋＋程序员来说把自己的程序搞挂是小儿科。

D语言也支持垃圾回收，不过为了照顾C＋＋程序员对在堆栈上分配对象的喜好，它也支持这种方式。

import std.stdio;

class Test{
  public:
  this(){writefln("constructor");}
  ~this(){writefln("destructor");}
}

void main(){
  writefln("start");
  {
    auto Test t = new Test;  # LINE A
  }
  writefln("end");
}

上面这段代码，在#LINE A处分配了一个Test对象，当退出它的作用域后，它的析构函数将被调用。注意这一行的auto关键字。

你也可以定义一个普通的对象，在退出作用域时调用delete来显示析构它。当然在复杂逻辑中，这个不太好控制，比如下面这段代码：

void foo(boolean flag){
  Test t = new Test;
  if (flag) return;
  delete t;
}

如果flag值为true，直接return了，可能与你的期望并不一致。D语言支持另一个关键字：
void foo(boolean flag){
  Test t = new Test;
  scope(exit) delete t;
  if (flag) return;
}
scope(exit)声明了退出此作用域时要执行的代码，现在没有这个问题了，无论你后面有多少个可能return的分支。scope有更精细的控制，scope(success)和scope(failure)分别在正常退出作用域和出现异常时执行。

scope guard准确说是为了资源管理（RAII）而实现的，并不只是为了内存管理。对RAII的支持还可以使用auto关键字，把一个类声明为auto，就只能使用auto方式定义变量。

2、委托。

委托也不是新东西，在脚本语言中应该是早就出现了吧，C＃也支持委托。C＋＋并不支持委托，仅仅从C那里借了个函数指针，稍稍做了点修改做成成员函数指针。不过这个东东并不好用，除了要面对怪异的语法以外，使用它也不方便。

委托的本质是一个对象指针和一个函数指针的绑定，为什么在C＋＋中实现却如何艰难？原因就是C＋＋支持的多继承，以及各种编译器实现上的差异，有兴趣的搜索一下“成员函数指针与高性能的C++委托”。

D语言分别实现了函数指针类型和委托类型，全局函数和声明为extern(C)的函数的指针就是这种类型；委托类型则是D对象的成员函数指针，注意是对象的不是类的，类方法取指针依旧是函数指针类型，因为它没有绑定对象；内嵌函数的指针也是委托类型。

D语言的委托是对象指针和函数指针的简单结合，你可以使用hack手段来增强它。（见这一篇： http://dlang.iteye.com/group/blog/26618 ）

3、单元测试

单元测试最好是写在实现代码附近，方便及时修改对照，D语言使用unittest关键字来支持它。

你可以在代码的任意位置使用unittest来标明单元测试代码，并使用assert来编写测试代码，在编译器命令行上加-unittest就可以编译出含有单元测试代码的程序。正式的应用可能不会这么简陋，要实现出单元测试类，捕获AssertError异常，否则每一个异常就中断了测试可没什么价值。

4、契约编程

D语言的方法不仅有函数体，还可以加入2个附加的in和out代码块，这时原来的函数体要用body来标识：

int foo(int bar)
in{
  assert(bar >= 0);
  assert(bar <= 255);
}
out(result){
  assert(result == 0);
}
body{
  return bar % 2;
}

void main(){
  foo(30);
  foo(-2);
  foo(256);
  foo(31);
}

代码应该不难看懂，in和out分别是分别标明前置条件(preconditions)检查和后置条件(postconditions)检查，还有一个不变量检查，只能用在结构、联合、类中：

import std.stdio;

class Foo{
  private:
  int value = 0;
  invariant{
    writefln("check");
    assert(value == 0);
  }

  public:
  void foo(){
    writefln("in");
    value = 1;
    writefln("out");
  }
}

void main(){
  Foo foo = new Foo;
  foo.foo();
}

invariant会在每个public方法调用前后执行，输出如下：

check
in
out
check
Error: AssertError Failure tt(8)

D目前不能打印出异常堆栈，提示信息有点差。

5、同步原语

这在D语言里就是synchronized关键字：

import std.stdio;
import std.thread;
import std.c.time;

class PrintThread : Thread {
  public:
  int run(){
    synchronized {
      writefln("Thread start");
      usleep(100000);
      writefln("Thread end");
    }
    return 0;
  }
}

void main(){
  PrintThread[] threads = new PrintThread[10];
  for (int i=0; i<10; ++i){
    threads[i] = new PrintThread;
    threads[i].start();
  }
  usleep(1100000);
}

也可以synchronized(object)，和java差不多。

6、COM接口兼容

通过使用extern(Windows)声明，D接口可以和COM接口二进制兼容。不多说了，看这篇： http://qiezi.iteye.com/admin/show/26681


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先整这么多，有时间补充，毛糙了点，多多包涵。