StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

原文标题:Open Sourcing Cairo 1.0!原文作者:StarkWare原文来源:medium编译:西早先生,marsbit

主要内容:

⦁ Cairo 1.0开源啦! 这仅仅是StarkNet栈开源的第一步。

⦁ 我们为读者带来了对Cairo 1.0编译器的初步介绍。大家可以开始尝试使用基本的Cairo 1.0代码了。

⦁ Cairo 1.0的核心与Rust非常相似。

⦁ 考虑到这是首次测试,而不是正式版本,优化还在进行当中。第一版的编译器计划在明年一季度初推出。

⦁ 目前,StarkNet还不支持Cairo 1.0,需要到明年第一季度,StarkNet才会支持Cairo 1.0。

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

介绍

2020年,我们发布了Cairo,它是一种支持可验证计算的图灵完备编程语言。Cairo开始时是一种汇编语言,后来逐渐变得更具表达力。两个月前,我们宣布了Cairo 1.0的诞生,它解决了当下一些主要问题:

⦁ 自诞生以来,虽然Cairo的语法结构已经有了很大的改进,但开发者的体验还是有改进的空间的。Cairo 1.0是一个受Rust启发的完全类型语言,编写同样的逻辑会更加容易,并且出错的可能性更低。

⦁ 现有的编译器与StarkNet本身是在同一个repo中开发的,所以追踪语言变化的困难更大。Cairo 1.0编译器是从头开始编写的,所以有更快的功能开发和更多的社区参与。

⦁ 现在每一次计算都是可以证明的。目前,一个Cairo程序可能在特定的输入指令下出现失败(例如,在某些计算分支中达到 “assert 1=2 “指令),使计算无法被证明。在Cairo 1.0中,程序在每个可能的分支中都是可证明的。这对StarkNet中的DOS保护和抗审查尤为重要。

⦁ 今天,我们达到了上述目标方面的第一个里程碑,因为我们将开发工作转移到了公共repo,并将Cairo 1.0开源! 现在,开发人员可以编译和执行简单的Cairo 1.0程序。由此,开发者可以开始尝试使用Cairo 1.0,并逐渐适应新的功能,即使在这个阶段,他们还不能在StarkNet上实现。

目前的性能

目前,你可以编译和执行基本的原生Cairo程序。虽然许多语法/语言的优化仍在进行中,但你还是可以慢慢去习惯Cairo 1.0,享受升级带来的好处。

请注意,目前仍然无法编写StarkNet合约。StarkNet语法(存储变量/调用合约/事件和其他系统调用)会在未来几周内添加。

代码示例

为了说明旧的语法和Cairo 1.0之间的差异,我们选择了几个不同的实现/类型模板来展示找到第n个斐波那契数。

例一:匹配表达式(match expressions)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

在Cairo 1.0中,你可以使用类似Rust的匹配表达式。你再也不用担心if/else语句会导致引用撤销了!

例二:数据类型(Data types)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

Cairo 0使用的是felt和指针,而在Cairo 1.0中,我们可以在语言中访问复杂的数据类型。下面你可以看到一个例子,它生成了一个前n个斐波那契数的数组。

如上所示,我们没有直接使用内存指针,而是使用`Array::<felt>`类型和`array_append`函数。

例三:结构体和所有权(structs and ownership)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

下面的代码说明了Cairo 1.0中结构体的用法。

下面这段话是为Rust开发者准备的。Cairo 1.0管理内存的方式与Rust类似。而且,它使用了所有权和借用的概念。因此,通过访问`FibResult`结构体的一个成员(在本例中,`result.value`),我们已经移动了`result`,这意味着除非FibResult是可复制的,否则我们不能在`result.index`中再次访问它。为了解决这个问题,我们在`FibResult`类型中添加了`#[derive(Copy)]`属性。在未来的版本中,我们会为结构体添加自动解构功能。在不影响其他成员的情况下移动某个成员的所有权(尤其是,即使`FibResult`没有copy属性,上面的代码也可以编译)。

特别要注意的是,Cairo 1.0完全抽象掉了Cairo原有的(无确定性的只读)内存模型。

例四:错误传播(Error propagation)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

下面的代码是计算第n个斐波那契数,但与前面的例子不同,所有的输入指令都是uint128类型的。注意,这解决了Cairo 0中处理uint的一个主要痛点。在这里,uint128(以及未来的uint256)是原生类型。

两个128个比特位的整数相加会导致溢出。上面的代码使用Option枚举和问号运算符来处理其中一个中间加法中的溢出情况。与目前的uint256加法语法相比,必须调用`unit256_check`函数来保证完整性。此外,在不久的将来,我们会在语言中加入`panic`的概念(类似于Rust中的panic宏),像加法溢出这样的简单错误会是无法捕捉并自动传播的,也就是说,你在添加uint时不必使用`Option`或`?`。

赶紧试试吧

你现在可以编译和运行当前支持的Cairo 1.0程序了。按照这些说明,学会使用`cairo-run`指令。注意,它的后台由Lambdaclass开发的Rust Cairo VM执行指令。

你可以在这里找到更多的例子帮助你入门(超链接)。请注意,这只是对编译器开发的第一次测试;未来几周,我们会随着编译器改进CLI。

未来计划

第一版编译器的重点是支持Cairo 1.0中StarkNet的所有功能,该版本计划在明年第一季度推出。此外,我们正在努力扩展Cairo 1.0编译器的功能。未来几周,即将上线:

⦁ StarkNet的性能——编写智能合约和使用系统调用。

⦁ 循环

⦁ 新的库函数

⦁ 优化的语言服务器

⦁ StarkNet gas的概念

请务必保持关注并跟踪编译器的进展!

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上一篇 2022年11月26日 上午1:26
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星期六 2022-11-26 1:28:30

主要内容:

⦁ Cairo 1.0开源啦! 这仅仅是StarkNet栈开源的第一步。

⦁ 我们为读者带来了对Cairo 1.0编译器的初步介绍。大家可以开始尝试使用基本的Cairo 1.0代码了。

⦁ Cairo 1.0的核心与Rust非常相似。

⦁ 考虑到这是首次测试,而不是正式版本,优化还在进行当中。第一版的编译器计划在明年一季度初推出。

⦁ 目前,StarkNet还不支持Cairo 1.0,需要到明年第一季度,StarkNet才会支持Cairo 1.0。

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

介绍

2020年,我们发布了Cairo,它是一种支持可验证计算的图灵完备编程语言。Cairo开始时是一种汇编语言,后来逐渐变得更具表达力。两个月前,我们宣布了Cairo 1.0的诞生,它解决了当下一些主要问题:

⦁ 自诞生以来,虽然Cairo的语法结构已经有了很大的改进,但开发者的体验还是有改进的空间的。Cairo 1.0是一个受Rust启发的完全类型语言,编写同样的逻辑会更加容易,并且出错的可能性更低。

⦁ 现有的编译器与StarkNet本身是在同一个repo中开发的,所以追踪语言变化的困难更大。Cairo 1.0编译器是从头开始编写的,所以有更快的功能开发和更多的社区参与。

⦁ 现在每一次计算都是可以证明的。目前,一个Cairo程序可能在特定的输入指令下出现失败(例如,在某些计算分支中达到 “assert 1=2 “指令),使计算无法被证明。在Cairo 1.0中,程序在每个可能的分支中都是可证明的。这对StarkNet中的DOS保护和抗审查尤为重要。

⦁ 今天,我们达到了上述目标方面的第一个里程碑,因为我们将开发工作转移到了公共repo,并将Cairo 1.0开源! 现在,开发人员可以编译和执行简单的Cairo 1.0程序。由此,开发者可以开始尝试使用Cairo 1.0,并逐渐适应新的功能,即使在这个阶段,他们还不能在StarkNet上实现。

目前的性能

目前,你可以编译和执行基本的原生Cairo程序。虽然许多语法/语言的优化仍在进行中,但你还是可以慢慢去习惯Cairo 1.0,享受升级带来的好处。

请注意,目前仍然无法编写StarkNet合约。StarkNet语法(存储变量/调用合约/事件和其他系统调用)会在未来几周内添加。

代码示例

为了说明旧的语法和Cairo 1.0之间的差异,我们选择了几个不同的实现/类型模板来展示找到第n个斐波那契数。

例一:匹配表达式(match expressions)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

在Cairo 1.0中,你可以使用类似Rust的匹配表达式。你再也不用担心if/else语句会导致引用撤销了!

例二:数据类型(Data types)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

Cairo 0使用的是felt和指针,而在Cairo 1.0中,我们可以在语言中访问复杂的数据类型。下面你可以看到一个例子,它生成了一个前n个斐波那契数的数组。

如上所示,我们没有直接使用内存指针,而是使用`Array::<felt>`类型和`array_append`函数。

例三:结构体和所有权(structs and ownership)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

下面的代码说明了Cairo 1.0中结构体的用法。

下面这段话是为Rust开发者准备的。Cairo 1.0管理内存的方式与Rust类似。而且,它使用了所有权和借用的概念。因此,通过访问`FibResult`结构体的一个成员(在本例中,`result.value`),我们已经移动了`result`,这意味着除非FibResult是可复制的,否则我们不能在`result.index`中再次访问它。为了解决这个问题,我们在`FibResult`类型中添加了`#[derive(Copy)]`属性。在未来的版本中,我们会为结构体添加自动解构功能。在不影响其他成员的情况下移动某个成员的所有权(尤其是,即使`FibResult`没有copy属性,上面的代码也可以编译)。

特别要注意的是,Cairo 1.0完全抽象掉了Cairo原有的(无确定性的只读)内存模型。

例四:错误传播(Error propagation)

StarkWare编程语言Cairo1.0测试版开源官方简介

下面的代码是计算第n个斐波那契数,但与前面的例子不同,所有的输入指令都是uint128类型的。注意,这解决了Cairo 0中处理uint的一个主要痛点。在这里,uint128(以及未来的uint256)是原生类型。

两个128个比特位的整数相加会导致溢出。上面的代码使用Option枚举和问号运算符来处理其中一个中间加法中的溢出情况。与目前的uint256加法语法相比,必须调用`unit256_check`函数来保证完整性。此外,在不久的将来,我们会在语言中加入`panic`的概念(类似于Rust中的panic宏),像加法溢出这样的简单错误会是无法捕捉并自动传播的,也就是说,你在添加uint时不必使用`Option`或`?`。

赶紧试试吧

你现在可以编译和运行当前支持的Cairo 1.0程序了。按照这些说明,学会使用`cairo-run`指令。注意,它的后台由Lambdaclass开发的Rust Cairo VM执行指令。

你可以在这里找到更多的例子帮助你入门(超链接)。请注意,这只是对编译器开发的第一次测试;未来几周,我们会随着编译器改进CLI。

未来计划

第一版编译器的重点是支持Cairo 1.0中StarkNet的所有功能,该版本计划在明年第一季度推出。此外,我们正在努力扩展Cairo 1.0编译器的功能。未来几周,即将上线:

⦁ StarkNet的性能——编写智能合约和使用系统调用。

⦁ 循环

⦁ 新的库函数

⦁ 优化的语言服务器

⦁ StarkNet gas的概念

请务必保持关注并跟踪编译器的进展!