06 نوفمبر 2025·6 دقيقة
لماذا تبرز لغة Zig كخيار أبسط لبرمجة النظم
استكشف لماذا تجذب لغة Zig الانتباه لعمل النظم منخفض المستوى: تصميم لغوي بسيط، أدوات عملية، تكامل ممتاز مع C، وسهولة الترجمة العابرة.
استكشف لماذا تجذب لغة Zig الانتباه لعمل النظم منخفض المستوى: تصميم لغوي بسيط، أدوات عملية، تكامل ممتاز مع C، وسهولة الترجمة العابرة.
برمجة نظم منخفضة المستوى هي نوع العمل حيث يبقى كودك قريبًا من الآلة: تُدير الذاكرة بنفسك، تهتم بكيفية ترتيب البايتات، وغالبًا تتعامل مباشرة مع نظام التشغيل أو العتاد أو مكتبات C. أمثلة نموذجية تشمل البرامج الثابتة المدمجة، برامج تشغيل الأجهزة، محركات الألعاب، أدوات سطر الأوامر الحساسة للأداء، والمكتبات الأساسية التي تعتمد عليها برامج أخرى.
"أبسط" لا يعني "أقل قدرة" أو "مخصص للمبتدئين فقط." يعني قواعد مخفية أقل وأجزاء متحركة أقل بين ما تكتبه وما يفعله البرنامج.
مع Zig، يشير وصف "بديل أبسط" عادة إلى ثلاثة أمور:
تميل مشاريع النظم إلى تراكم "تعقيد عرضي": يصبح البناء هشًا، وتتضاعف اختلافات المنصات، ويصبح تصحيح الأخطاء عملًا أثريًا. يمكن أن يقلل تكديس أدوات أبسط ولغة أكثر توقعًا من تكلفة صيانة البرمجيات على مدار سنوات.
Zig مناسب جدًا للأدوات الجديدة، والمكتبات الحساسة للأداء، والمشاريع التي تحتاج إلى تكامل نظيف مع C أو ترجمة عبر منصات موثوقة.
ليس دائمًا الخيار الأفضل عند حاجتك إلى نظام بيئي ناضج من المكتبات عالية المستوى، أو عند كون فريقك مستثمرًا بقوة في أدوات ونماذج Rust/C++ القائمة. جاذبية Zig تكمن في الوضوح والتحكم — خاصة عندما تريدهما دون الكثير من الطقوس.
Zig لغة برمجة نظم شابة نسبيًا أنشأها Andrew Kelley في منتصف عشرينيات العقد 2010، بهدف عملي: جعل البرمجة منخفضة المستوى أكثر بساطة وسلاسة دون التضحية بالأداء. تستعير إحساسًا "شبيهًا بـ C" (تدفق تحكم واضح، وصول مباشر للذاكرة، تخطيطات بيانات متوقعة)، لكنها تهدف لإزالة الكثير من التعقيد العرضي الذي تراكم حول C وC++ مع الزمن.
يتركز تصميم Zig على الصراحة والتوقع. بدلًا من إخفاء التكاليف خلف تجريدات، يشجع Zig كودًا يمكنك عادةً معرفة ما سيفعله بمجرد قراءته:
هذا لا يعني أن Zig "منخفض المستوى فقط". يعني أنه يحاول جعل العمل منخفض المستوى أقل هشاشة: وضوح النية، تحويلات ضمنية أقل، وتركيز على سلوك يبقى متسقًا عبر المنصات.
هدف رئيسي آخر هو تقليل فوضى سلسلة الأدوات. يعامل Zig المترجم كأكثر من مجرد مترجم: فهو يوفر أيضًا نظام بناء متكامل ودعمًا للاختبار، ويمكنه جلب التبعيات كجزء من سير العمل. النية أن تتمكن من استنساخ مشروع وبنائه مع متطلبات خارجية أقل وبرمجة نصية مخصصة أقل.
Zig مبني أيضًا مع مراعاة النقلية، مما يتناغم طبيعيًا مع نهج الأداة الواحدة: نفس أداة سطر الأوامر مصممة لمساعدتك على البناء والاختبار واستهداف بيئات مختلفة بجهد أقل.
عرض Zig كلغة برمجة نظم ليس "أمان سحري" أو "تجريدات ذكية". إنما الوضوح. تحاول اللغة إبقاء عدد الأفكار الأساسية صغيرًا، وتفضل تهجئة الأمور بدلًا من الاعتماد على سلوك ضمني. للفرق التي تفكر في بديل لـ C (أو بديل ألطف لـ C++), يترجم ذلك غالبًا إلى كود أسهل للقراءة بعد ستة أشهر — خصوصًا عند تصحيح مسارات حساسة للأداء.
في Zig، من غير المرجح أن تفاجأ بما يفعله سطر كود خلف الكواليس. تُقيد الميزات التي غالبًا ما تخلق سلوكًا "غير مرئي" في لغات أخرى — مثل التخصيصات الضمنية، أو الاستثناءات التي تقفز عبر إطارات الاستدعاء، أو قواعد التحويل المعقدة.
هذا لا يعني أن Zig مقتصد لدرجة الإزعاج. يعني أنه يمكنك عادةً الإجابة عن أسئلة أساسية بقراءة الكود:
يتجنب Zig الاستثناءات ويستخدم بدلًا من ذلك نموذجًا صريحًا واضحًا في الكود. على مستوى عالٍ، تعني اتحاد الخطأ أن "هذه العملية تُرجع إما قيمة أو خطأ".
سترى عادةً try مستخدمة لبث الخطأ للأعلى (مثل قول "إذا فشل هذا، أعد الخطأ"), أو catch للتعامل مع الفشل محليًا. الفائدة الأساسية أن مسارات الفشل مرئية، ويظل سريان التحكم متوقعًا — مفيد للعمل منخفض المستوى وحسّاس الأداء ولأي شخص يقارن Zig بمقاربات Rust الأكثر قِسوة في القواعد.
يهدف Zig إلى مجموعة ميزات محكمة مع قواعد متسقة. عندما تكون هناك استثناءات أقل للقواعد، تقضي وقتًا أقل في حفظ حالات الحافة ووقتًا أكثر في حل مشكلة برمجة النظم الحقيقية: الصحة، السرعة، ووضوح النية.
يقوم Zig بتبادل واضح: تحصل على أداء متوقع ونماذج ذهنية مباشرة، لكنك مسؤول عن الذاكرة. لا يوجد جامع نفايات مخفي يوقِف برنامجك، ولا تتبع تلقائي لعمر الكائنات يعيد تشكيل تصميمك بصمت. إذا قمت بالتخصيص، فأنت أيضًا تقرر من يحرره، متى وتحت أي ظروف.
في Zig، "يدوي" لا يعني "فوضى". تدفع اللغة نحو اختيارات صريحة وقابلة للقراءة. غالبًا ما تأخذ الدوال مخصصًا كمعامل، لذا من الواضح ما إذا كان جزء من الكود يمكنه التخصيص ومدى كلفته. هذه الرؤية هي الهدف: يمكنك استنتاج التكاليف عند نقطة الاستدعاء، لا بعد مفاجآت التحليل.
بدلًا من اعتبار "الكومة" كالإفتراضي، يشجع Zig على اختيار استراتيجية تخصيص تناسب العمل:
بما أن المخصص هو معطى من الدرجة الأولى، فإن تبديل الاستراتيجيات عادةً ما يكون مجرد إعادة تشكيل وليس إعادة كتابة. يمكنك تجربة مخصص بسيط ثم الانتقال إلى arena أو حزمة ثابتة بعد فهم عبء العمل الحقيقي.
لغات ذات جامع النفايات تُفضل راحة المطور: تُستعاد الذاكرة تلقائيًا، لكن الكمون واستخدام الذاكرة في الذروة قد يصعب التنبؤ به.
Rust يركز على السلامة وقت الترجمة: الملكية والاقتراض يمنعان الكثير من الأخطاء، لكن يمكن أن يضيف ذلك عبئًا مفاهيميًا.
يقع Zig في منتصف عملي: قواعد أقل، سلوكيات مخفية أقل، وتركيز على جعل قرارات التخصيص صريحة — بحيث يكون أداء الذاكرة أسهل في التوقع.
سبب آخر لشعور Zig بأنه "أبسط" في عمل النظم اليومي هو أن اللغة تأتي مع أداة واحدة تغطي أكثر سير العمل شيوعًا: البناء، الاختبار، واستهداف منصات أخرى. تقضي وقتًا أقل في اختيار (وتركيب) أداة بناء، مُشغِّل اختبار، ومترجم عابر — ووقتًا أكثر في كتابة الكود.
تبدأ معظم المشاريع بملف build.zig يصف ما تريد إنتاجه (تنفيذي، مكتبة، اختبارات) وكيفية تكوينه. ثم تُدير كل شيء عبر zig build، الذي يوفر خطوات مسماة.
أوامر نموذجية تبدو كالتالي:
zig build
zig build run
zig build test
هذا هو الحلقة الأساسية: عرّف الخطوات مرة واحدة، ثم نفّذها باستمرار على أي جهاز يحتوي Zig مثبتًا. للأدوات الصغيرة، يمكنك أيضًا الترجمة مباشرة دون سكربت بناء:
zig build-exe src/main.zig
zig test src/main.zig
لا تُعامل الترجمة العابرة في Zig كمشروع "إعداد منفصل". يمكنك تمرير هدف (target) وخيار تحسين، وسيقوم Zig بما يلزم باستخدام أدواته المضمنة.
zig build -Dtarget=x86_64-windows-gnu
zig build -Dtarget=aarch64-linux-musl -Doptimize=ReleaseSmall
هذا مهم للفرق التي تصدر أدوات سطر أوامر، مكونات مدمجة، أو خدمات تُنشَر عبر توزيعات لينكس مختلفة — لأن إنتاج بناء لـ Windows أو بناء مرتبط بـ musl يمكن أن يصبح روتينيًا مثل إنتاج بناء التطوير المحلي.
قصة التبعيات في Zig مرتبطة بنظام البناء بدلًا من أن تُفعل فوقه. يمكن إعلان التبعيات في ملف بيان المشروع (شائعًا build.zig.zon) مع إصدارات وهاشات محتوى. على مستوى عالٍ، هذا يعني أن شخصين يبنيان نفس المراجعة يمكن أن يجلبا نفس المدخلات ويحصلان على نتائج متسقة، مع تخزين Zig للقطع لتجنب العمل المتكرر.
ليس "قابلية تكرار سحرية"، لكنه يدفع المشاريع نحو بنية بناء قابلة للتكرار افتراضيًا — دون مطالبتك باعتماد مدير تبعيات منفصل أولًا.
ميزة comptime في Zig فكرة بسيطة بعائد كبير: يمكنك تشغيل شيفرة معينة أثناء الترجمة لتوليد شيفرات أخرى، تخصيص الدوال، أو التحقق من الافتراضات قبل أن يُشحَن البرنامج. بدلًا من استبدال نصي مثل ما يفعله المسبّب في C/C++، تستخدم بناءً طبيعيًا وأنواع Zig الاعتيادية — فقط تُنفّذ مبكرًا.
توليد الشيفرة: بناء أنواع، دوال، أو جداول بحث استنادًا إلى مدخلات معروفة وقت الترجمة (مثل ميزات CPU، إصدارات البروتوكول، أو قائمة الحقول).
التحقق من الإعدادات: التقاط الخيارات غير الصالحة مبكرًا — قبل إنتاج الملف التنفيذي — بحيث "الترجمة" تعني فعلًا شيئًا.
ماكروز C/C++ قوية، لكنها تعمل على نص خام. هذا يجعلها صعبة في التصحيح وسهلة السوء الاستخدام (أسبقية غير متوقعة، أقواس مفقودة، رسائل خطأ غريبة). يتجنب Zig comptime ذلك ببقاء كل شيء داخل اللغة: قواعد النطاق، الأنواع، والأدوات كلها ما تزال مُطبّقة.
فيما يلي بعض الأنماط الشائعة:
const std = @import("std");
pub fn buildConfig(comptime port: u16, comptime enable_tls: bool) type {
if (port == 0) @compileError("port must be non-zero");
if (enable_tls and port == 80) @compileError("TLS usually shouldn't run on port 80");
return struct {
pub const Port = port;
pub const TlsEnabled = enable_tls;
};
}
هذا يسمح لك بإنشاء "نوع" تكوين يحمل ثوابت تم التحقق منها. إذا مرّر شخص قيمة سيئة، يتوقف المترجم مع رسالة واضحة — لا فحوصات وقت التشغيل، لا منطق ماكرو مخفي، ولا مفاجآت لاحقة.
عرض Zig ليس "أعد كتابة كل شيء". جزء كبير من جاذبيته أنك تستطيع الاحتفاظ بشيفرة C التي تثق بها والانتقال تدريجيًا — وحدة تلو الأخرى، ملفًا تلو الآخر — دون إجبار "ترحيل شامل".
يمكن لـ Zig استدعاء دوال C مع مراسم بسيطة. إذا كنت تعتمد بالفعل على مكتبات مثل zlib، OpenSSL، SQLite، أو SDK أنظمة التشغيل، يمكنك الاستمرار في استخدامها أثناء كتابة منطق جديد في Zig. هذا يخفض المخاطر: تبقى تبعيات C المثبتة، بينما يتعامل Zig مع الأجزاء الجديدة.
بقدر الأهمية، يمكن لـ Zig أيضًا تصدير دوال يمكن لـ C استدعاؤها. هذا يجعل إدخال Zig في مشروع C/C++ قائمًا عمليًا كمكتبة صغيرة أولًا بدلًا من إعادة كتابة كاملة.
بدلًا من الحفاظ على ربطات يدوية، يستطيع Zig استيعاب رؤوس C أثناء البناء باستخدام @cImport. يمكن لنظام البناء تحديد مسارات الإدراج، ماكروهات الميزة، وتفاصيل الهدف بحيث يتطابق API المستورد مع كيفية ترجمة كود C الخاص بك.
const c = @cImport({
@cInclude("stdio.h");
});
تُبقي هذه المقاربة "مصدر الحقيقة" في رؤوس C الأصلية، مما يقلل الانحراف مع تحديث التبعيات.
معظم عمل النظم يتعامل مع APIs لنظام التشغيل وقواعد شيفرة قديمة. يحول توافق Zig مع C هذه الحقيقة إلى ميزة: يمكنك تحديث الأدوات وتجربة المطور مع الاستمرار في "التحدث" بلغة مكتبات النظام. للفرق، يعني هذا غالبًا تبنّي أسرع، فروق مراجعة أصغر، ومسار أوضح من "تجربة" إلى "إنتاج".
بُني Zig حول وعد بسيط: ما تكتبه يجب أن يطابق ما تفعله الآلة. هذا لا يعني "الأسرع دائمًا"، لكنه يعني عقوبات مخفية أقل ومفاجآت أقل عندما تلاحق الكمون، الحجم، أو زمن بدء التشغيل.
يتجنب Zig اشتراط وجود وقت تشغيل (مثل جامع أو خدمات خلفية إلزامية) للبرامج النموذجية. يمكنك شحن ثنائي صغير، التحكم في التهيئة، والحفاظ على تكاليف التنفيذ تحت سيطرتك.
نموذج ذهني مفيد: إذا كان شيء ما يكلف وقتًا أو ذاكرة، يجب أن تستطيع الإشارة إلى سطر الكود الذي اختار تلك التكلفة.
يحاول Zig جعل مصادر السلوك غير المتوقعة شديدة الوضوح:
هذا النهج مفيد عند الحاجة لتقدير سلوك الحالة الأسوأ، وليس فقط السلوك المتوسط.
عند تحسين كود النظم، غالبًا أسرع إصلاح هو الذي يمكنك تأكيده بسرعة. تركيز Zig على سريان تحكم مباشر وسلوك صريح يؤدي عادةً إلى تتبعات مكدس أسهل للمتابعة، خصوصًا مقارنةً بقواعد الشيفرة المليئة بحيل الماكرو أو طبقات مُنشأة غامضة.
عمليًا، يعني هذا وقتًا أقل "لفهم" البرنامج ووقتًا أكثر لقياس وتحسين الأجزاء الأهم.
Zig لا يحاول "هزيمة" كل لغة نظم دفعة واحدة. إنه يشق طريقًا وسطًا عمليًا: تحكم قريب من العتاد مثل C، تجربة أنظف من إعدادات بناء C/C++ القديمة، وقواعد أقل حدة من Rust — مقابل التنازل عن ضمانات سلامة على مستوى Rust.
إذا كنت تكتب C بالفعل لثنائيات صغيرة موثوقة، يمكن أن يحل Zig محلها غالبًا دون تغيير كبير في شكل المشروع.
نمط "الدفع لما تستخدمه" وخيارات الذاكرة الصريحة في Zig يجعله طريق ترقية مناسبًا للعديد من قواعد شيفرة C — خاصة عندما تكون منزعجًا من سكربتات بناء هشة وتباينات منصات.
يمكن أن يكون Zig خيارًا قويًا للوحدات الحساسة للأداء التي يُختار لها عادةً C++ بسبب السرعة والتحكم:
مقارنةً بـ C++ الحديث، يميل Zig لأن يكون أكثر انتظامًا: قواعد مخفية أقل، "سحر" أقل، وسلسلة أدوات قياسية تتعامل مع البناء والترجمة العابرة في مكان واحد.
يصعب التفوق على Rust عندما يكون الهدف الرئيسي هو منع فئات كاملة من أخطاء الذاكرة وقت الترجمة. إذا كنت تحتاج إلى ضمانات قوية مفروضة حول التسميات، الأعمار، وحالات سباق البيانات — خاصة في فرق كبيرة أو كود عالي التزامن — فإن نموذج Rust ميزة رئيسية.
Zig قد يكون أكثر أمانًا من C عبر الانضباط والاختبار، لكنه عمومًا يعتمد أكثر على اتخاذ المطورين للخيارات الصحيحة بدلًا من أن يثبتها المترجم.
في هذا السياق، تعني كلمة «أبسط» وجود قواعد مخفية أقل بين ما تكتبه وما يفعله البرنامج. يميل Zig إلى:
المسألة هنا هي القابلية للتنبؤ وسهولة الصيانة، وليست «أقل قدرة».
يتناسب Zig جيدًا عندما تهتم بالتحكم الدقيق، الأداء المتوقع، وصيانة بعيدة المدى:
Zig يستخدم إدارة ذاكرة يدوية، لكنه يسعى لجعلها منظمة ومرئية. نمط شائع هو تمرير مخصص (allocator) إلى الدالة التي قد تقوم بالتخصيص، بحيث يرى المستدعي التكلفة ويختار الاستراتيجية المناسبة.
النتيجة العملية: إذا كانت الدالة تأخذ مخصصًا، فافترض أنها قد تخصّص ذاكرة وخطط للملكية والتحرير وفقًا لذلك.
يستخدم Zig غالبًا "معامل مخصص" حتى تتمكن من اختيار الاستراتيجية لكل عبء عمل:
هذا يجعل تغيير استراتيجية التخصيص عادةً عملية إعادة تشكيل بدلاً من إعادة كتابة كاملة للوحدة.
Zig يعالج الأخطاء كقيم عبر اتحادات الأخطاء (error unions) — العملية تُرجع إما قيمة أو خطأ. عاملان شائعان:
try: يبث الخطأ للأعلى إذا حدثcatch: يتعامل مع الخطأ محليًا (مع خيار وجود بديل)لأن الفشل جزء من النوع والبناء النحوي، عادةً ما يمكنك رؤية جميع نقاط الفشل بقراءة الشيفرة.
Zig يأتي مع سير عمل متكامل يقوده الأمر zig:
zig build لخطوات البناء المعرفة في build.zigzig build test (أو zig test file.zig) للاختباراتzig fmt للتنسيقالترجمة العابرة مُصممة لتكون روتينية: تمرر هدفًا (target)، ويستخدم Zig أدواته المدمجة للبناء لذلك النظام.
أمثلة:
zig build -Dtarget=x86_64-windows-gnuzig build -Dtarget=aarch64-linux-muslهذا مفيد عند الحاجة لإنتاج نسخ قابلة للتكرار لمجموعات OS/CPU/libc متعددة دون الحفاظ على سلاسل أدوات منفصلة.
comptime يسمح بتشغيل أجزاء من الشيفرة أثناء الترجمة لتوليد شيفرة أخرى، تخصيص الدوال، أو التحقق من الافتراضات قبل إنتاج الملف التنفيذي.
الاستخدامات الشائعة:
@compileError (فشل مبكّر أثناء الترجمة)إنه بديل أكثر أمانًا لأنماط الماكرو الثقيلة لأنه يستخدم نحو Zig وأنواعه الاعتيادية بدلًا من استبدال النص.
يمكن لـ Zig التفاعل مع C في كلا الاتجاهين:
@cImport بحيث تأتي الارتباطات من الرؤوس الأصليةهذا يجعل التبني التدريجي عمليًا: يمكنك استبدال أو تغليف وحدة واحدة في كل مرة بدلًا من إعادة كتابة قاعدة الشيفرة كاملة.
Zig قد يكون أقل ملاءمة عندما تحتاج إلى:
نهج عملي هو تجربة Zig على مكون محدود أولًا، ثم اتخاذ قرار بناءً على بساطة البناء، تجربة التصحيح، ودعم الأهداف.
الفائدة العملية هي وجود أدوات خارجية أقل للتثبيت وسكربتات عشوائية أقل للحفاظ عليها متزامنة عبر الأجهزة وCI.