Carbon

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실행 방식 · 분류 · 언어 목록(분류:프로그래밍 언어 문법) · 언어별 예제 · 틀:프로그래밍 언어 문법 · 틀:난해한 프로그래밍 언어

package Sample api;    

fn Main() -> i32 {
    Print("Hello, World!");
    return 0;
}

개발	Google
종류	C 패밀리
상태	개발 중
라이선스	아파치 라이선스 v2

1. 개요2. 역사3. 특징4. 문법

4.1. 기본 자료형4.2. 복합 자료형4.3. 변수 선언4.4. 함수 선언4.5. 제어문4.6. 제네릭

5. 관련 문서6. 외부 링크

1. 개요

구글에서 개발 중인 다목적 범용 프로그래밍 언어. C++를 대체하거나 기존의 레거시 C++코드와의 상호 운용성 달성을 목표로 하고 있다.

2. 역사

2022년 7월 19일 토론토에서 열리는 CppNorth 컨퍼런스에서 구글의 개발자인 Chandler Carruth가 발표하며 처음으로 공개되었다. 당시 키노트

같은 날 모든 프로젝트를 오픈 소스로 전환하고 0.1 프리뷰 버전을 출시하였다. GitHub Repository

현재 카본 코드를 컴파일할 수 있는 멀쩡한 컴파일러가 없기 때문에, Carbon Explorer라는 인터프리터를 통해 코드를 실행시킬 수 있다. 다만 이 인터프리터도 한창 개발 중이기 때문에 문서에 있는 코드를 그대로 실행해도 < 연산자나 i64 자료형이 구현이 안 되어있어 에러가 나는 등 정상적인 실행은 거의 불가능하다.[1]

3. 특징

주로 영향받은 언어는 C++와 Rust이며, 문법을 보면 Rust와 매우 흡사하다는 것을 알 수 있다. 공식 저장소에서는 "C++ successor"(C++ 후계자)라는 문구로 이를 표현하고 있다. TypeScript가 JavaScript를, Kotlin이 Java를, C++가 C를 계승한 것과 같다고 한다. 단, Rust와는 달리 C++와 양방향 호환이 가능할 수 있도록 디자인 된다고 한다.

또 다른 특징 중 하나로, Rust처럼 유연하고 컴파일 타임에 체크 가능한 제네릭을 도입했다는 점이다. C++식 템플릿을 여전히 지원하기 때문에 기존 코드와도 상호 운용이 가능하다.

4. 문법

4.1. 기본 자료형

bool
signed 또는 unsigned 정수 타입. Rust와 비슷하게 i32, u64[미구현] 등으로 표현한다. Carbon.Int(비트 수)[미구현]와 같이 표현하는 것도 가능하다. 부호 없는 정수는 Carbon.UInt(비트 수) 처럼 표기 가능하다.
IEEE-754 부동소수점. f32, f64 등으로 표현한다.
문자열

String UTF-8 valid한 문자열을 표현하는 바이트 배열. 이 점 역시 Rust와 유사하다.
StringView 위의 String과 똑같지만 읽기 전용이라는 점이 다르다.

4.2. 복합 자료형

튜플: Rust와 상당히 유사한 튜플 자료형을 가지고 있다. (T, V) 처럼 사용할 타입을 지정할 수 있다.
구조체: 독특한 구조체 선언 및 리터럴 문법을 가지고 있다.

구조체 선언(타입)은 아래 처럼 필드(키)명이 반드시 .으로 시작한다. 그 외에는 Rust, JavaScript와 유사하다.
{{{{.key1: i32, .key2: String}

}}}

구조체 리터럴은 아래처럼 =(대입 연산자)를 사용한다.
{{{{.key1 = 123, .key2 = "hello"}

}}}

배열: Rust의 영향을 받았다. 5개의 요소를 가진 i32타입의 배열은 아래와 같이 선언한다.
{{{#!syntax rust
var arr: [i32; 5] = (1, 2, 3, 4, 5);
}}}

이때 r-value로 들어간 튜플은 암시적으로(implicitly) 배열로 변환된다.
배열 내 요소는 배열[인데스]를 통해 접근할 수 있다. 따라서 arr[3]은 4가 나온다.

슬라이스[미구현]

4.3. 변수 선언

Kotlin, JavaScript, Rust와 마찬가지로 상수 선언과 변수 선언 문법이 별도로 존재한다. let은 상수를 선언하며 var은 변수를 선언한다. 또한 Rust와 마찬가지로 선언 또한 irrefutable 패턴 매칭이기에 아래와 같은 선언이 가능하다.
{{{#!syntax rust

let (x: i32, y: i32) = (12, 34)
}}} C++와 마찬가지로 auto 키워드를 사용하는 것도 가능하다.

4.4. 함수 선언

Rust와 유사한 문법을 가진다. 두 숫자를 더하는 함수는 다음과 같이 선언한다.

#!syntax rust
fn Add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    return a + b;
}

4.5. 제어문

C++의 if, else, while과 거의 같은 키워드를 가지고 있다. 배열을 순회하는 for문의 경우 C++와 조금 달라지는데, 기존의 C++가

#!syntax cpp
for (int n : arr) {
    // ...
}

위와 과 같이 짜던 부분을 아래처럼 작성할 수 있다.

#!syntax rust
for (var n: <타입> in arr) {
    // ...
}

match문 또한 존재하는데, Rust의 match구문을 C식 switch 스타일로 다듬은 모양새이다.

#!syntax rust
match (Bar()) {
    case (1, y: i32) => {
        // ...
    }
    case (x: i32, 2) => {
        // ...
    }
    case (x: i32, _: auto) if (x > 3) => { // 매치 가드
        // ...
    }
    default => {
        // ...
    }
}

4.6. 제네릭

카본의 가장 큰 특징은 Rust방식의 모던한 제네릭을 도입했다는 점이다.(C++식 템플릿도 지원한다.)

#!syntax rust
fn Min[T:! Ordered](x: T, y: T) -> T {
    return if x <= y then x else y;
}

Min(1, 2); // 1
Min("abc", "xyz"); // "abc"

[T:! Ordered]는 T가 제네릭 타입이며, 컴파일 타임에 체크되고(:!), Ordered 인터페이스를 구현한다는 뜻이다. 이를 동일한 동작을 하는 rust코드로 바꿀 수 있다.

#!syntax rust
fn min<T: Ord>(x: T, y: T) -> T {
    if x <= y { x } else { y }
}

assert_eq![min(1, 2), 1];
assert_eq![min("abc", "xyz"), "abc"];

반대로 함수가 실행될 때 동적으로 타입을 지정하는 것도 가능하다. 상술했듯이 카본은 C++식 템플릿도 지원하며, template키워드를 사용할 수 있다.

#!syntax rust
// 템플릿 형태의 제네릭 타입 T를 선언한다.
// 동시에 템플릿 형태의 인자 타입 U를 선언한다.
fn Tmpl[template T:! Type](a: T, template U:! Type) -> U {
    var result: U = do_something(a);
    return result;
}

fn Main() -> i32 {
    // 이때 T는 암시적으로 i32로 지정되며
    // U의 경우 명시적으로(타입을 직접 넘김으로써) String으로 지정한다.
    // 결국 Tmpl이 String을 리턴하리란 사실을 알 수 있다.
    Tmpl(123, String);
    return 0;
}

5. 관련 문서

6. 외부 링크

[1] 이는 위 오픈 소스를 그대로 사용해 컴파일을 시도해도 마찬가지이다.[미구현] 현재 미구현 상태인 표준.[미구현] [미구현]