Выпуск языка программирования Nim 2.2.6

Представлен релиз языка системного программирования Nim 2.2.6. Обновление вышло спустя шесть месяцев после релиза версии 2.2.4 и включает 141 коммит с исправлениями ошибок и улучшениями производительности. Nim – статически типизированный компилируемый язык программирования с синтаксисом, вдохновлённым Python, и возможностями метапрограммирования на уровне Lisp. Язык компилируется в C, C++ и JavaScript, обеспечивая производительность на уровне C при выразительности высокоуровневых языков. Код проекта поставляется под лицензией MIT.

Ключевые особенности Nim включают мощную систему макросов, работающих на AST во время компиляции, развитую систему обобщённого программирования с концептами, множественную диспетчеризацию (multiple dispatch), детерминированное управление памятью с поддержкой нескольких стратегий (ARC/ORC, refc, маркировка-и-подметание), встроенную поддержку async/await для асинхронного программирования и FFI для простой интеграции с C/C++/JavaScript. Nim позиционируется как системный язык, подходящий для разработки от встраиваемых систем до веб-серверов, с акцентом на эффективность, безопасность памяти и удобство разработки.

Ключевые изменения:

• Оптимизация move-семантики для полей объектов. Компилятор научился распознавать возможность применения move-операций при возврате полей объектов. Ранее конструкции вида “return obj.field” приводили к копированию данных, теперь компилятор корректно применяет перемещение: proc getField(obj: MyObject): string = return obj.field # Теперь move вместо copy

  Это особенно важно для тяжёлых типов данных (строки, последовательности, объекты с ресурсами), где устранение лишнего копирования даёт заметный прирост производительности без изменения кода.

• Полная переработка closure-итераторов с обработкой исключений.
  Механизм трансформации замыканий-итераторов полностью переписан, что кардинально улучшило стабильность async-кода с обработкой исключений. Исправлены критические проблемы, включая SIGSEGV при использовании try/except не на верхнем уровне: iterator problematicIterator(): int {.closure.} = for i in 0..10: try: if i == 5: raise newException(ValueError, “test”) yield i except ValueError: discard # Ранее вызывало SIGSEGV

  Также решена проблема с некорректным пробросом исключений в finally-блоках внутри closure-итераторов.

• Исправления, связанные с управлением памятью
  • Устранена фундаментальная проблема в сборщике мусора при обработке циклических структур данных, которая могла приводить к выводу ошибки “Illegal storage access”. Проблема существовала с момента создания языка и проявлялась при сложных графах объектов с взаимными ссылками.
  • Исправлен некорректный порядок уничтожения объектов, который мог приводить к обращению к уже освобождённой памяти: type Resource = object data: ptr Data Container = object resource: Resource other: OtherResource # Теперь деструкторы вызываются в правильном порядке: # сначала other, затем resource
  • Сборщик ORC ошибочно помечал окружения некоторых замыканий как циклические, что приводило к задержкам освобождения памяти или утечкам. Теперь анализ циклов работает корректно.
  • Исправлена утечка сокетов в asyncnet при ошибках согласования TLS-соединения: proc handleClient() {.async.} = var socket = await server.accept() try: await socket.setupSSL() # При ошибке здесь socket теперь корректно закрывается except SSLError: discard # Сокет больше не утекает
• Критические исправления в компиляторе.
  • Устранена регрессия, при которой глобальные переменные, объявленные внутри процедур с static-параметрами, переинициализировались при каждом вызове: proc test[N: static int]() = var global {.global.}: array[N, int] global[0] += 1 echo global[0] test[5]() # Выводило: 1 test[5]() # Должно: 2, но выводило: 1 (было переинициализировано)
  • Исправлена генерация кода для глобальных переменных в рекурсивных функциях, которая приводила к неопределённому поведению.
  • Решена древняя проблема генерации некорректного C-кода при использовании конструкторов для глобальных переменных внутри конвертеров: converter toInt(x: MyType): int = let global {.global.} = MyType() # Генерировал невалидный C-код result = global.value
  • Устранено падение компилятора при генерации исключений типа Defect и использовании doAssert в определённых контекстах.
• Улучшения в системе типов
  • Исправлена невозможность возврата lent-значений из case/if выражений: proc getBest(a, b: string): lent string = if a.len > b.len: return a # Ранее: ошибка компиляции else: return b
  • Устранена проблема с некорректным сохранением значений lent-полей в обобщённых типах: type Wrapper[T] = object data: lent T proc process[T](w: Wrapper[T]) = echo w.data # Значение теперь корректно сохраняется
  • Восстановлена проверка инициализации переменной result для типов с requiresInit, которая была сломана в версии 2.2: type MustInit {.requiresInit.} = object value: int proc test(): MustInit = discard # Теперь корректно выдаёт ошибку о неинициализированном result
  • Исправлено игнорирование некопируемости (“.noCopy”) базового типа: type Base {.noCopy.} = object Derived = object of Base var a: Derived var b = a # Теперь корректно запрещено
• Оптимизации производительности
  • Ускорение оператора “@” для тривиальных типов: устранена критическая деградация производительности при создании последовательностей из массивов простых типов: let arr = [1, 2, 3, 4, 5] let s = @arr # Было крайне медленно, теперь оптимально
  • Оптимизация vmgen.sameConstant: значительно ускорена компиляция за счёт оптимизации сравнения констант в виртуальной машине компилятора и сокращения операций выделения памяти.
  • Разыменование результата cast в одиночном выражении больше не вызывает ненужное копирование: let data = cast[ptr MyType](address)[] # Теперь без копирования
• Backend-специфичные исправления
  • JavaScript
    • =destroy для не-var типов: исправлена генерация деструкторов, которая ранее приводила к ошибкам компиляции.
    • cast[char] для значений > 255: теперь корректно выполняется усечение, как в C-backend.
    • Концепты в varargs: устранён вывод ошибки “internal error” при передаче концептов в varargs.
  • C++: Восстановлена L-valueness для совместимых типов что было сломано в регрессии между версиями 2.2.2 и 2.2.4: # nim cpp var x: CppCompatibleType takeRef(x) # Снова работает как lvalue
  • C (refc)
    • pthread на некоторых платформах: исправлена генерация кода для pthread_mutex_t с использованием .abi;
    • Обобщённые типы с GC-памятью: устранена генерация некорректного C-кода для generic-типов, содержащих управляемую память;
• Виртуальная машина
  • Глобальные переменные и присваивания: множественные исправления работы с глобальными переменными на этапе компиляции.
  • Case-объекты из compileTime proc: исправлена передача вариантных объектов как static-параметров.
  • repr для длинных строк под refc: устранён RangeDefect при использовании repr.
• Исправления в стандартной библиотеке
  • В strutils.formatSize исправлена работа с большими значениями, близкими к int64.high: echo formatSize(9223372036854775807) # Теперь корректный результат
  • В deques восстановлена совместимость поведения итератора items между версиями 2.0.16 и 2.2.0.
  • В lists.SinglyLinkedList.remove устранён AssertionDefect при удалении элементов из односвязного списка.
  • В tables.withValue исправлено условие проверки в макросе withValue для неизменяемых таблиц.
• Прагмы и области видимости
  • В “{.push raises: [].}” исправлено некорректное игнорирование лексических областей видимости для push-прагм с raises.
  • Устранён эффект «утечки» отключения предупреждений за пределы pragma-блоков: {.push warning[UnusedImport]: off.} import module1 {.pop.} import module2 # Предупреждения теперь корректно включены
• Прочие важные исправления
  • Сравнение cstring: добавлены отсутствовавшие операторы “<” и “cmp” для cstring.
  • Проверка диапазонов float: включена корректная проверка диапазонов для чисел с плавающей точкой
  • filterIt и rvalue: исправлено ошибочное возвращение rvalue вместо lvalue
  • Устранён FieldDefect при сравнении указателей на этапе компиляции.
  • hasCustomPragma после копирования typedesc: восстановлена работоспособность после копирования дескрипторов типов.
  • nim doc и приватные поля: исправлено использование комментариев от приватных полей для публичных.