Premiers pas avec Vala - Chicoree

1 Principe de fonctionnement

Peut-être parmi vous certains ont connu les temps héroïques de la naissance du C++. Cette époque n'est pas si loin de nous que ça: et, même si je ne suis pas encore un vétéran, je me souviens avoir utilisé Cfront pour mes premiers programmes C++ – ou plutôt « C avec classes » comme on disait alors. En fait, Cfront était un convertisseur qui transformait le source C++ en C. La compilation à proprement parler étant dévolue au compilateur C conventionnel.

2 Installation

Sous Debian, Vala est disponible dans les paquets officiels. Malheureusement, sous Lenny, la version fournie est assez ancienne, puisqu'il s'agit de Vala 0.8.1 – alors qu'au moment d'écrire ce texte, la version 0.10.3 vient de sortir sur le site officiel (voir Vala Releases sur Gnome.org).

3 Hello World

Comme il se doit, le premier programme que nous écrirons sera le fameux Hello World:

3.1 Éléments de syntaxe

Habitués du C ou d'un de ses dérivés, ce code source devrait vous sembler familier. Ainsi, comme ses aînés, Vala utilise /* ... */ pour les commentaires multilignes (et // pour les commentaires sur une ligne). Les blocs sont délimités par des accolades ({ ... }). Les instructions se terminent par un point virgule (;).

3.2 Compilation

Un programme source Vala se termine avec l'extension .vala. Une fois le code source précédent enregistré dans le fichier hello.vala, la compilation se réduit à la ligne suivante:

3.3 Examiner le code source généré

Si vous le souhaitez, vous avez la possibilité de demander au compilateur valac de ne faire que la phase de traduction en C. Considérons le code du programme Vala suivant:

3.4 Appeler Vala à partir de C

De façon un peu complémentaire, vous avez aussi la possibilité de demander la compilation sans édition de lien (option -c minuscule) et la génération d'un fichier d'en-tête .h (option -H nom_de_fichier.h) pour interfacer votre code Vala avec du code C:

4 Programmation orientée objets

Vala supporte un modèle de programmation orientée objets basé sur des classes et similaire à celui utilisé en C++, Java ou C#. En plus de la notion de classe, Vala utilise aussi des interfaces (comme en Java), et les mixins à la manière de Scala. Mais nous laisserons cela de côté pour cette introduction [3].

4.1 Encapsulation, héritage

4.2 Polymorphisme

Comme beaucoup de langages orientés objets, Vala supporte le polymorphisme. C'est à dire qu'un même appel de méthode peut donner lieu à l'exécution d'un code différent selon l'objet sur lequel il est effectué. On parle parfois aussi de résolution dynamique des appels, puisque le code exact à exécuter est déterminé à l'exécution et non pas à la compilation. Sauf que ... comme C++, pour des raisons d'efficacité, Vala laisse au programmeur le choix d'utiliser soit la résolution dynamique des appels de méthode (à l'exécution). Soit la résolution statique (à la compilation). À l'inverse, en Java la résolution est toujours dynamique. Concrètement, quelle est la différence? Un exemple sera plus clair pour tout le monde. Tout d'abord, définissons deux classes: Animal qui sera la classe de base et Dog une classe dérivée. Comme vous le verrez dans le code qui suit, chacune de ces classes introduit deux définitions de méthodes:

5 Gestion automatique de la mémoire

Je l'ai dit un peu plus haut, Vala possède un opérateur new pour instancier de nouveaux objets. Mais (en temps normal) le programmeur n'a pas à se charger d'appeler delete pour les détruire explicitement. Parfait, vont me dire les programmeurs Java: il y a un ramasse-miette (garbage collector) chargé de libérer les objets quand c'est nécessaire. Et bien non, pas tout à fait...

5.1 En C++

Avant d'apporter plus d'explications, permettez moi de faire un retour rapide sur certaines stratégies d'allocation des objets utilisées dans différents langages. Ainsi, en C++, les objets peuvent être créés sur la pile. À la manière des variables locales:

5.2 En Java

L'oubli du delete, son utilisation multiple sur un seul objet ou encore son utilisation sur un objet encore susceptible d'être utilisé par le programme entraînent des bugs difficiles à localiser. Fort de cette constatation, en développant Java, Sun a préféré doter son langage d'un mécanisme de gestion automatique de la mémoire:

5.3 Et pour Vala?

Après cette longue digression, qu'en est-il pour Vala? Le choix fait par les développeurs de ce langage est d'essayer d'obtenir le meilleur des deux mondes. A savoir garantir l'appel d'un destructeur dès qu'un objet est inaccessible, et donc permettre l'utilisation du modèle de conception RIIA. Tout en donnant la liberté d'étendre la durée de vie d'un objet au dela du bloc où il est alloué (allocation dynamique avec new). Et enfin en dispensant le programmeur d'appeler explicitement delete lorsque l'objet n'est plus accessible.

6 Multiparadigme

Vala fait parti de la mouvance des langages multiparadigmes – à la manière de Scala, par exemple. C'est à dire que si Vala supporte un style de programmation impérative orientée objets, le langage ne l'impose pas. Il est tout à fait possible de faire de la programmation procédurale en Vala, comme on le ferait en C.

6.1 Fonctions anonymes et delegate

Dans l'introduction de cette section, je faisais référence à l'utilisation de fermeture pour comparer deux valeurs. Prenons un exemple. Le code suivant – qui ne contient pas encore de fermeture – créé deux objets qui représentent deux enfants, avec leur âge et leur taille:

6.2 Fermetures

Mais les fermetures dans Vala ne sont pas que du sucre syntaxique autour des pointeurs de fonctions du C. Ce sont de véritables fermetures – avec l'accès aux variables locales du contexte de la définition:

7 Performances

Pour conclure ce tour d'horizon de Vala, un mot sur les performances du langage. C'est souvent un sujet prétexte à d'interminables discutions, et je ne veux pas trop entrer dans le débat ici. Vous trouverez sur internet quelques comparatifs entre Vala et d'autres langages proches [5] [6] [7]. Globalement, les résultats montrent que les performances sur la partie opérationelle du code (calcul intensif) sont très proches de celles d'un programme écrit en C. À l'inverse, Vala semble pénalisé sur les opérations liées au langage (création/destruction d'objets, appel de méthode d'interface, vérification de type, déclenchements de signaux). Une partie de ces résultats peuvent être imputé à l'infrastructure GObject (GLib Object System) sur laquelle Vala s'appuie. Un autre projet Gnome, Dova permettrait en principe d'améliorer ces aspect des choses.