[240801] 类 C 语言 C3 是一种进化，而不是一场革命 | 趣文: find + mkdir 是图灵完备

类 C 语言 C3 是一种进化，而不是一场革命

C3 是基于 C 的编程语言，它是 C 的一种演变，其目标是在尽可能保留 C 相同语法情况下进行改进。

C3 编程语言特征

1. 完全兼容 C ABI :
   C3 完全与 C ABI 兼容，用户可以轻松的在同一项目中混合使用 C 和 C3 两种编程语言。
2. 模块系统 :
   C3 将函数、类型、变量和宏分组到称为模块的命名空间中。在构建时，任何 C3 文件都必须以 module 关键字开头，指定模块名。编译单个文件时，不需要指定模块，模块名假定为文件名，转换为小写，并将任何无效字符替换为下划线"_"。
3. 泛型模块 :
   泛型模块是参数化模块，允许为任意类型提供功能。
4. 语义宏系统 :
   C3 的宏功能涵盖了多种结构：宏（在调用时以 @ 前缀）、泛型函数、泛型模块、编译时变量（以 $前缀）、宏编译时执行（使用$if、$for、$foreach、$switch）和属性。
5. 一流 SIMD 向量类型 :
   C3 支持向量类型的声明，向量与数组类似，但具有附加功能。
6. 使用切片安全地访问数组 :
   C3 提供内置数组、切片数组
7. 除上述特征外还有 合约式设计、零开销错误处理、结构体子类型、易于使用的内联汇编、跨平台标准库，包括动态容器和字符串、LLVM 后端 等。详情参考官方说明

C3 设计原则

• 过程式“完成任务”类型的语言。
• 尽量接近 C，只改动真正必要的部分。
• 兼容 C ABI，且与 C 有出色的集成。
• C 程序员应该能轻松学习 C3。
• 数据是惰性的。
• 避免“过度的创意”和“多即是好”的谬论。
• 在有很大价值的地方引入一些更高层次的便利性。

安装 C3 编程语言

• C3 提供各平台预编译二进制包。可以直接到 C3 官网下载界面 或者 C3 github release 下载对应系统的二进制包并解压即可。更多安装方式请查看 C3 官网

第一个 C3 项目

1. 创建一个新项目,目录结构如图所示。目录具体作用参考 C3 官网。

c3c init <project-name>

2. 新建文件 hello_world.c3 编写第一个程序 "Hello World"

module hello_world;
import std::io;

fn void main()
{
    io::printn("Hello, World!");
}

3. 编译并运行代码

c3c compile hello_world.c3
./hello_world

4. 运行结果: 终端将输出 "Hello, World"

$ c3c compile-run hello_world.c3
> Program linked to executable 'hello_world'.
> Launching hello_world...
> Hello, World

来源：

• c3-lang.org/
• github.com/c3lang/c3c

趣文：find + mkdir 是图灵完备

文章证明了仅使用 GNU 的 find 和 mkdir 命令的系统是图灵完备的。

证明思路：

1. 构造循环： 利用 find 递归查找目录并使用 mkdir 创建子目录，实现无限循环或有限次数的循环。
2. 实现 FizzBuzz： 利用 find 的 -regex 选项过滤文件名，结合循环实现 FizzBuzz 问题，展示条件分支能力。
3. 实现 Rule 110： 将一维细胞自动机 Rule 110 的状态编码为文件路径，利用 find 和 mkdir 模拟状态演化规则，证明其图灵完备性。

结论：

find 和 mkdir 的组合可以实现循环、条件分支和任意复杂度的计算，满足图灵完备性的要求。

其他：

• 代码实现依赖于 GNU 工具的特定行为，可能不适用于其他版本。
• 文件路径长度限制可能影响可计算问题的规模，但文中代码已尽量避免直接传递过长的文件路径。

来源：

• ogiekako.vercel.app/blog/find_m…

更多内容请查阅 : blog-240801

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