Zig Reference

Zig의 comptime 키워드는 동일한 언어를 사용하여 어떤 코드든 컴파일 타임에 실행할 수 있게 하여 별도의 매크로 구문이나 템플릿 메타프로그래밍의 필요성을 제거합니다. 함수가 comptime 매개변수(예: comptime T: type)를 받아 특화된 타입을 생성하여 효과적으로 제네릭을 구현합니다. 예를 들어 fn Matrix(comptime T: type, comptime rows: usize, comptime cols: usize) type은 [rows][cols]T 타입의 data 필드를 가진 구조체를 반환합니다. @typeInfo 내장 함수가 리플렉션을 가능하게 하고, inline for가 컴파일 타임에 구조체 필드에 대한 루프를 풀어냅니다.

defer는 함수가 정상적으로 반환하든 에러로 반환하든 관계없이 둘러싸는 스코프를 빠져나갈 때 표현식을 실행합니다. file.close()나 allocator.free() 같은 결정적 리소스 정리에 사용됩니다. errdefer는 함수가 에러를 반환할 때만 실행되어 실패 경로에서만 수행해야 하는 정리에 이상적입니다. 예를 들어, 버퍼 할당 후 errdefer allocator.free(buf)는 후속 작업이 실패하면 버퍼를 해제하지만 성공 시에는 할당 상태를 유지합니다.

에러 유니온(ErrorSet!PayloadType)은 성공과 실패를 모두 반환 타입에 인코딩하여 타입 시스템에서 에러 처리를 가시화합니다. try 키워드는 에러를 위로 전파합니다: const data = try readFile("input.txt")는 readFile이 실패하면 호출자에게 에러를 반환합니다. catch 키워드는 에러를 로컬에서 처리합니다: compute() catch 0은 기본값을 제공하고, catch |err| { ... }는 복구 로직을 실행합니다. 명명된 에러 집합(const E = error{NotFound, PermissionDenied})은 도메인별 에러 타입을 정의합니다.

옵셔널 타입(?T)은 부재의 가능성을 타입 시스템에 명시적으로 인코딩합니다. ?i32는 i32 값 또는 null을 가질 수 있습니다. 내부 값에 접근하려면 if-unwrap을 사용해야 합니다: if (x) |val| { use(val); }는 x가 null이 아닐 때만 블록에 진입하며, val은 언래핑된 값에 바인딩됩니다. 옵셔널을 먼저 검사하지 않고는 사용할 수 없으므로 컴파일 타임에 null 포인터 역참조를 제거합니다.

Zig는 모든 메모리 할당을 가시적이고 제어 가능하게 만들기 위해 할당자를 명시적으로 전달하도록 요구합니다. 숨겨진 전역 할당자나 암시적 힙 할당이 없습니다. 이 설계는 컨텍스트별로 할당자를 교체할 수 있게 합니다: 프로덕션에서는 page_allocator, 테스트에서는 메모리 누수를 감지하는 std.testing.allocator, 배치 할당을 위한 arena 할당자, 스택 기반 할당을 위한 고정 버퍼 할당자를 사용합니다. 모든 할당 지점이 소스에서 명시적으로 보이므로 코드 감사도 용이합니다.

태그드 유니온(union(enum))은 유니온과 열거형 판별자를 결합하여 타입 안전한 변형 타입을 가능하게 합니다. const Value = union(enum) { int: i32, float: f64, none: void }를 선언하면 한 번에 정확히 하나의 변형만 가질 수 있는 타입이 생성됩니다. 태그드 유니온에 대한 switch 표현식은 전수적(exhaustive)이어서 컴파일러가 모든 변형이 처리되었는지 보장합니다. 이것은 여러 다른 타입 중 하나가 될 수 있는 값을 나타내는 데 사용되는 Zig의 합 타입 접근 방식입니다.

Zig에는 언어에 내장된 일급 테스트 프레임워크가 있습니다. 테스트 블록은 테스트하는 코드 옆에 test "name" { ... }로 소스 파일에 직접 선언됩니다. 단언은 try std.testing.expectEqual(expected, actual)과 try std.testing.expect(condition)을 사용합니다. zig test src/main.zig로 모든 테스트를 실행하고, --test-filter로 특정 테스트만 실행할 수 있습니다. std.testing.allocator는 모든 할당을 추적하고 해제되지 않은 할당이 있으면 테스트를 실패시켜 메모리 누수를 감지합니다.

포인터(*T)는 T 타입의 단일 값을 참조하며 ptr.* 구문으로 역참조합니다. 슬라이스([]T)는 연속된 시퀀스의 시작 포인터와 길이를 모두 포함하는 팻 포인터로, 경계 검사 인덱싱을 가능하게 합니다. 슬라이스는 범위 구문으로 배열에서 생성됩니다: arr[1..4]는 3개 요소의 슬라이스를 생성합니다. const 슬라이스([]const T)는 기본 데이터의 수정을 방지합니다. 슬라이스는 연속된 메모리 영역을 안전하게 다루기 위한 Zig의 주요 추상화입니다.