概要

• Zen C は現代的なシステムプログラミング言語で、 C11互換のCコード に変換
• 型推論 ・ パターンマッチ ・ ジェネリクス ・ RAII など高機能を実装
• C ABI 100%互換 で、手動メモリ管理やasync/awaitもサポート
• GCC/Clang/Zig を利用した高い互換性とクロスコンパイル対応
• 簡単な導入・拡張性 ・豊富なテスト・貢献歓迎

Zen C モダンエルゴノミクス：ゼロオーバーヘッド・ピュアC

• Zen C は、 人間が読めるC11コード へコンパイルされるモダンなシステム言語
• 型推論、 パターンマッチ、 ジェネリクス、 トレイト、 async/await、 RAIIによる手動メモリ管理 などを搭載
• C ABI完全互換 を維持しつつ、高級言語のような記述性とC並みの実行速度を両立

クイックスタート

• インストール手順
  • git clone https://github.com/z-libs/Zen-C.git
  • cd Zen-C
  • make
  • sudo make install
• 基本コマンド
  • zc run hello.zc：コンパイル＆実行
  • zc build hello.zc -o hello：実行ファイル生成
  • zc repl：インタラクティブシェル
• 環境変数
  • ZC_ROOTで標準ライブラリのパス指定可能
  • 任意ディレクトリから標準インポートが利用可能

Zen C 言語リファレンス

1. 変数・定数

• 型推論 が標準、明示型も指定可能
• var x = 42;：int型と推論
• const PI = 3.14159;：コンパイル時定数
• var explicit: float = 1.0;：型明示
• ミュータビリティ
  • デフォルトは可変
  • //> immutable-by-defaultで不変が標準
  • var mut y = 10;で明示的可変

2. プリミティブ型

• C相当型 を網羅
  • int, uint：プラットフォーム標準整数
  • I8..I128, U8..U128：固定幅整数
  • isize, usize：ポインタサイズ整数
  • byte：U8エイリアス
  • F32, F64：浮動小数点
  • bool, char, string, void：真偽値・文字・C文字列・空型

3. 集合型

• 配列 ：値セマンティクス、固定長
  • var ints: int[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
• タプル ：複数値のグループ化
  • (1, "Hello")のように定義
• 構造体 ：ビットフィールド対応
  • struct Point { x: int; y: int; }
• 列挙型 ：タグ付きユニオン（Sum型）
  • enum Shape { Circle(float), Rect(float, float), Point }
• ユニオン ：C標準のunsafeアクセス

4. 関数・ラムダ

• 関数定義
  • fn add(a: int, b: int) -> int { return a + b; }
  • 名前付き引数対応
• ラムダ式（クロージャ）
  • var double = x -> x * factor;
  • ブロック構文も利用可能

5. 制御構文

• 条件分岐
  • if x > 10 { ... } else if ... else { ... }
  • 三項演算子var y = if x > 10 ? 1 : 0;
• パターンマッチ
  • match val { 1 => ... 2 | 3 => ... _ => ... }
  • 列挙型の分解も可能
• ループ
  • 範囲for：for i in 0..10 { ... }
  • コレクションfor、while、無限ループ、repeat
• 高度な制御
  • guard/unlessによる早期return

6. 演算子

• 算術・比較・インデックス などC相当
• Null合体（??）・Null代入（??=）・安全ナビゲーション（?.）・try演算子（?） をサポート

7. メモリ管理

• defer ：スコープ終了時に処理実行
• autofree ：変数スコープ終了時に自動解放
• RAII/Dropトレイト ：自動クリーンアップロジック実装

8. オブジェクト指向

• メソッド定義 ：implブロックで静的/インスタンスメソッド
• トレイト ：共通動作定義と実装
• コンポジション ：useで他構造体のフィールドをmixin

9. ジェネリクス

• 型安全なテンプレート
  • 構造体・関数の型パラメータ化

10. 並行処理（Async/Await）

• pthreadベースの非同期関数
  • async fn fetch_data() -> string { ... }
  • awaitで結果取得

11. メタプログラミング

• comptime ：コンパイル時処理
• embed ：ファイル埋め込み
• プラグイン ：構文拡張
• Cマクロ ：プリプロセッサマクロ透過

12. アトリビュート

• 関数・構造体の装飾
  • @must_useや@deprecatedなどC11拡張相当の多彩なアノテーション

13. インラインアセンブリ

• GCCスタイルasm を直接記述可能
• volatile ・ 名前付き制約 で安全なアセンブリ挿入
• Intel構文 も一部対応（TCC非対応）

14. ビルドディレクティブ

• ソース冒頭コメントでビルド設定
  • ライブラリリンク・インクルードパス・CFLAGS・pkg-config・シェルコマンド・immutableモード等
• 例
  • //> include: ./include
  • //> link: -lraylib -lm
  • //> cflags: -Ofast
  • //> pkg-config: gtk+-3.0

コンパイラ互換性・推奨環境

• GCC/Clang/Zig ：全機能対応・100%合格
• TCC ：高速だが一部機能未対応（__auto_type、Intel ASM、ネスト関数不可）
• Zig cc ：クロスコンパイルに最適
• --cc フラグでバックエンド指定

テスト・貢献ガイド

• テストスイート
  • make testで全テスト実行
  • ./zc run tests/test_match.zcで個別テスト
  • ./tests/run_tests.sh --cc clang等で各コンパイラ確認
• コントリビュート方法
  • GitHubでFork＆ブランチ作成
  • Cスタイル遵守、テスト必須
  • Pull Requestで変更点明記
• コンパイラ拡張
  • パーサ：src/parser/
  • コード生成：src/codegen/
  • 標準ライブラリ：std/

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Zen C は、 Cの資産を最大限活かしつつ、現代的な開発体験 を提供する新世代言語。 高機能・高互換・高拡張性 を備え、Cエコシステムの未来を切り拓く選択肢。