Dart 101: ทำความรู้จักภาษาDartฉบับโปรแกรมเมอร์

ปี 2011 กูเกิลได้เปิดตัวภาษาโปรแกรมตัวใหม่ชื่อว่าภาษา Dart (เวอร์ชันแรก)

โครงสร้างของภาษา DART คล้ายกับ C/C++ และ Java โดยที่จะมีความเป็นภาษาแบบ Structure Programming แต่ก็ยังมีความสามารถแบบภาษาประเภท Object Oriented Programming ด้วย นั่นคือมี class และ inheritance ให้ใช้งาน

เป้าหมายของการสร้างภาษา Dart ขึ้นมา กูเกิลบอกว่าอยากสร้างภาษาเชิงโครงสร้างที่ยืดหยุ่นมากพอ (structured yet flexible language) และเป็นการออกแบบตัวภาษาไปพร้อมกับตัว Engine สำหรับรันภาษาเลยเพื่อแก้ปัญหาโปรแกรมทำงานช้าและกินmemory ซึ่งเป้าหมายของภาษา Dart คือเป็นภาษาที่เรียนรู้ง่าย และทำงานได้บนอุปกรณ์พกพาขนาดเล็ก มือถือ ไปจนถึงserver

ซึ่งสิ่งที่เด่นที่สุดสำหรับภาษา Dart ในตอนนี้คือเป็นภาษาที่ใช้ในการสร้าง Application ด้วยเฟรมเวิร์ก Flutter นั่นเอง!

ในตอนนี้ Dart มีออกมาแล้ว 2 เวอร์ชันคือ Dart1 และ Dart2, ในบทความนี้จะพูดถึง Dart2 เป็นหลัก

หากต้องการลองเล่นภาษา Dart ดู สามารถเข้าไปดาวน์โหลดตัว installer ได้ที่ dart.dev
หรือลองเขียนภาษา Dart แบบ online เลยได้ที่ DartPad

Hello World!

ตัวอย่างโปรแกรมของ Dart นั้นหน้าตาคล้ายๆ กับภาษา C มาก ถ้าใครเคยเขียนภาษา C หรือภาษาตระกูล C มาก่อน (เช่น C++, C#, Java) จะคุ้นกับ syntax พวกนี้ทำให้เรียนรู้ได้ไม่ยาก

Dart เป็นภาษากลุ่ม Compiler นั่นคือจำต้อง Compile ก่อนเอาโปรแกรมไปรัน ไม่เหมือนภาษากลุ่ม Script ที่ใช้ interpreter ในการรันตัว source code ตรงๆ

void main(){
    print("Hello World!");
}

ตัวโปรแกรมจำเริ่มทำงานที่ฟังก์ชัน main เป็นหลัก เราไม่สามารถเขียน statement นอกฟังก์ชันได้

การแสดงผลมาตราฐานจะใช้คำสั่ง print (คำสั่งนี้ auto-newline เสมอนะ)

เรื่องหนึ่งที่ควรจำคือภาษา Dart นั้นการเขียน ; (semi-colon) ไม่ใช่ optional คือจำเป็นต้องใส่ ; ทุกครั้งหลังจบ statement ไม่สามารถละ ; ได้แบบภาษาตระกูล C ยุคใหม่ๆ เช่น JavaScript หรือ Kotlin

Comment

การใส่คอมเมนท์ทำได้เหมือนภาษา C ทุกอย่างคือ

1. // สำหรับ inline comment
2. เปิดด้วย /* และปิดด้วย */ สำหรับ multi-line comment (ไม่สามารถ nested ได้นะ)

int x; //ตั้งแต่ตรงนี้ไป เป็นส่วนของคอมเมนท์

/*
    ในนี้
    ทั้งหมด
    เป็นคอมเมนท์
*/

Variable และ Data Type

type	คำอธิบาย	ตัวอย่าง
int	เลขจำนวนเต็ม	0, 1, -5, 86400
double	เลขทศนิยม	0.0, 0.1, 0.14, -12.34
num	เลขทศนิยม หรือ เลขทศนิยม	123, 0.123
bool	ค่าทางตรรกศาสตร์	true, false
String	สายอักขระ (ประโยค)	'hello world!', "This is a book" <-- ในภาษา Dart สามารถใช้ได้ทั้ง " (double quote) และ ' (single quote) แต่เขาแนะนำให้ใช้ ' หรือ single quote กันนะ
dynamic	ตัวแปรชนิดเปลี่ยนแปลงได้	1, 0.14, true, 'Hi!'

ตัวแปรของ Dart ทั้งหมดเป็นแบบ reference type ทั้งหมด ทำให้สามารถมีค่าเป็น null ได้ทั้งหมด

int x;
double d;
bool isDone;
String name;

//ตัวแปรทั้งหมดมีค่าเป็น null เพราะยังไม่ได้กำหนดค่า

แต่ใน Dart ยังมีชนิดของตัวแปรแบบพิเศษ ซึ่งไม่จำเป็นต้องประกาศ type เลย แต่ตัวภาษาจะ auto assign ชนิดของตัวแปรให้เอง

type	คำอธิบาย
var	เป็นการละ type เอาไว้ให้โปรแกรมกำหนดให้ (ตาม value)
final	เหมือน var แต่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้
const	ค่าคงที่

ข้อแตกต่างระหว่าง dynamic vs var คือ

dynamic เป็นการบอกว่าตัวแปรนี้ เก็บค่าชนิดไหนก็ได้ เปลี่ยนแปลงได้เรื่อยๆ (หากใครเคยเขียนภาษา script น่าจะคุ้นกัน) แน่นอนว่าการใช้ dynamic มีความเสี่ยงทำให้เกิด runtime error! ได้เพราะ Compiler ไม่สามารถช่วยเช็กชนิดของตัวแปรได้เลย

var จะเป็นการกำหนดชนิดตัวแปรในจังหวะที่ประกาศตัวแปร โดยดูชนิดตัวแปรจาก value ตอนนั้นเลย หลังจากนั้นตัวแปรจะถูกกำหนดเป็น type นั้นไปตลอด ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้แล้ว

dynamic d = 1;      // ตอนนี้ค่า d เก็บค่า int
d = 'new value!';   // Ok! ค่า d เปลี่ยนไปเก็บค่า String แทน
d = true;           // Ok! ค่า d เปลี่ยนไปเก็บค่า bool แทน

var v = 1;          // สร้างตัวแปร v ซึ่ง value ในด้านขวาเป็น int ดังนั้นจะมีผลเท่ากับการเขียนว่า int v = 1; นั่นเอง
v = 'new value';    // Error: A value of type 'String' can't be assigned to a variable of type 'int'

ข้อแตกต่างระหว่าง final vs const คือ

final เป็นการกำหนดว่าตัวแปรนี้ ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ กำหนดค่าแล้วกำหนดเลย (immutable) ซึ่งเป็นตัวแปรประเภท runtime ดังนั้นเราสามารถกำหนดค่า final จากตัวแปรหรือฟังก์ชันอื่นได้

const เป็นการประกาศค่าคงที่ โดยค่าที่กำหนดให้จะต้องเป็น literal เท่านั้น (เช่น 10, 'value') เพราะเป็นตัวแปรที่กำหนดค่าตั้งแต่ตอน compile-time

int x = 10;

final int f1 = 1;       //กำหนดตัวแปร int ให้เป็นค่าคงที่
final f2 = 'final-val'; //ใช้เหมือน var คือไม่กำหนด type ก็ได้
final f3 = x + 20;      //กำหนดค่าจากกโดยคำนวณมาจากตัวแปรอื่นอีกที

const int c1 = 1;       //กำหนดตัวแปร int ให้เป็นค่าคงที่
const c2 = 'const-val'; //ใช้เหมือน var คือไม่กำหนด type ก็ได้
const c3 = x + 20;      //Error: Not a constant expression. เพราะ x เป็นตัวแปรที่ value มาตอน runtime ไม่สามารถกำหนดให้ const ได้

Math Operation

การใช้ +, -, *, / และ % เหมือนกับภาษาอื่นๆ แต่มีข้อควรระวังที่ตัว /

สำหรับภาษาอื่นถ้าเรานำ int / int ผลที่ออกมาจะได้เป็น int แน่นอน แต่สำหรับ Dart นั้นการหารจะได้ค่าออกมาเป็น double เสมอ

int x = 4 / 2;        // Error: A value of type 'double' can't be assigned to a variable of type 'int'.

int y = (int)(4 / 2); // Error: case แบบภาษา C ไม่ได้ด้วยนะ

วิธีการแก้คือใช้ operation ~/ คือการหารแล้วปัดจุดทิ้ง หรือใช้คำสั่ง as หรือจะใช้คำสั่ง toInt() ก็ได้

int x = 4 ~/ 2;             // Ok! แบบนี้ได้
int x = 4 / 2 as int;    // Ok! แบบนี้ได้
int x = (4 / 2).toInt();    // Ok! แบบนี้ได้

คำเตือน! ระวังสับสนกับคำสั่ง int.parse() กับ int.tryParse() ที่ใช้แปลง String --> int, เราไม่สามรถใช้ 2 คำสั่งนี้ในการแปลง double --> int ได้นะ

String Concatenate การต่อสตริง

การต่อสตริงใช้เครื่องหมาย + เหมือนภาษาทั่วๆ ไป แต่ก็มีข้อควรระวัง (อีกแล้ว!) คือไม่สามารถต่อสตริงกับตัวแปรที่ไม่ใช่สตริงได้!

int x = 100;
print('x is ' + x);     // Error: A value of type 'int' can't be assigned to a variable of type 'String'.

เราจะต้องแปลงตัวแปรที่ต้องการจะต่อสตริงให้เป็น String ซะก่อน หรือทำ String Interpolation ซะก่อน โดยใช้ตัว $ เพื่อระบุว่าตรงนี้เป็นตัวแปร (ถ้ามี expression ด้วยให้ครอบด้วย ${})

int x = 100, y = 200;
print('x is ' + x.toString());     // x is 100
print('x is $x');                  // x is 100
print('x is ${x}');                // x is 100

print('x + y is ${x + y}');        // x + y is 300

Null Handling

ตัวแปรใน Dart เป็นแบบ reference ดังนั้นเลยสามารถเป็นค่า null ได้ทุกตัวเลย ภาษาDartเลยมี operation สำหรับจัดการค่า null พวกนี้มาให้เราใช้งานด้วย

?? Null Coalescing

เป็นการเช็กว่าตัวแปรตัวนี้ ถ้ามีค่าเป็น null ให้ใช้ค่า default ที่กำหนดให้แทน

output = input ?? defaultValue;

// เป็น short-hand ของ...

if (input != null) {
    output = input;
} else {
    output = defaultValue;
}

เช่น

int number = ...;

int x = number ?? 1; // กำหนด x = number แต่ถ้า number เป็น null ให้กำหนด x = 1 แทน

?. Null Conditional

หากตัวแปรของเราเป็น object ซึ่งสามารถเรียกใช้งาน method ต่างๆ ได้ ... แต่ถ้า object ตัวนั้นเป็น null ก็จะเกิดปัญหา Null Pointer Exception ได้

object?.action();

// เป็น short-hand ของ...

if (object != null) {
    object.action();
}

เช่น

class People{
    void sayHi(){ print("hi!"); }
}
void main(){
    People people = ...;
    people?.sayHi();    // ถ้า people เป็น object ก็จะมีการปริ้นค่า "hi!" ออกมา แต่ถ้า people เป็น null คำสั่งนั้นก็จะไม่ถูกสั่งให้ทำงานเลย
}

??= Null Coalescing Assignment

หากไม่ชัวร์ว่าตัวแปรตัวนั้นเป็น null รึเปล่า สามารถใช้ ??= กำหนดค่า default ลงไปได้

variable ??= defaultValue

// เป็น short-hand ของ...

variable = variable ?? defaultValue;

// หรือใช้ Ternary Operator

variable = variable != null ? variable : defaultValue;

// หรือเขียนแบบ if-else

if (input == null) {
    output = defaultValue;
}

Flow Control

if-else

if (condition) {
    // TODO
} else {
    // TODO
}

switch case

switch (command) {
  case 'PENDING':
    executePending();
    break;
  case 'APPROVED':
    executeApproved();
    break;
  case 'DENIED':
    executeDenied();
    break;
  default:
    executeUnknown();
}

ข้อควรระวัง! switch ในภาษา Dart ต้องมี break ตอนจบ case ทุกครั้ง ถ้าไม่ใส่ลงไป โปรแกรมจะไม่หยุดทำงาน แล้วรันคำสั่งบรรทัดต่อไปต่อเลย

Loop: while, do-while

while (!isDone()) {
  doSomething();
}

do {
  printLine();
} while (!atEndOfPage());

เมื่อภาษาทั่วๆ ไป มีตัวcontrolเสริมคือ break และ continue ให้ใช้งานด้วย

Loop: for

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  print(i);
}
// output: 0 1 2 3 4

หรือใช้งานแบบ for-each สำหรับวนลูปทุก element ใน list

var numbers = [0, 1, 2, 3, 4];
for (var number in numbers) {
  print(number);
}
// output: 0 1 2 3 4

Function

การสร้างฟังก์ชันในภาษา Dart มี syntax เหมือนภาษา C แต่สามารถละ type ทิ้งไปได้

เช่น

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

// สามารถเขียนย่อได้ว่า

add(x, y) {
    return x + y;
}

Arrow Function

และหากเคยเขียนภาษา JavaScript มา มีหลายครั้งที่เราสร้างฟังก์ชันที่มี return statement เดียวเท่านั้น เราก็สามารถเขียนย่อโดยใช้ Arrow Function ได้ ... และแน่นอน Dart ก็ทำได้เหมือนกัน โดยใช้ =>

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

// สามารถเขียนย่อได้ว่า

add(x, y) => x + y;

Optional Parameter

เราสามารถกำหนดค่าเริ่มต้นให้ parameter ได้โดยใช้ [] ครอบ parameter ที่อยากประกาศให้เป็น optional

int add(int x, [int y = 1]) {
    return x + y;
}

add(10, 20);    // result: 30
add(10);        // ไม่เซ็ตค่า y, ดังนั้น y = 1 result: 11

Named Parameter

บางกรณี การสร้างฟังก์ชันที่มี parameter เยอะมาก ตอนที่เรียกใช้ฟังก์ชันอาจจะงงเรื่องลำดับตัวแปรได้

int setConfig(
    String basePath,
    String appPath,
    int retry,
    int maxThread,
    String defaultController
) {
    // TODO
}

setConfig("/", "/app", 10, 4, "Main");

ในกรณีนี้เราสามาร้ถตั้งชื่อ parameter แต่ละตัวได้ โดยใช้ {}

int setConfig({
    String basePath,
    String appPath,
    int retry,
    int maxThread,
    String defaultController
}) {
    // TODO
}

setConfig(
    basePath: "/", 
    appPath: "/app", 
    retry: 10, 
    maxThread: 4, 
    defaultController: "Main"
);

ซึ่งตัว parameter ทั้งหมด สามารถสลับตำแหน่งกันได้

ข้อควรระวัง! ตอนประกาศฟังก์ชันต้องมี {} ครอบตัวแปร แต่ตอนเรียกใช้งานฟังก์ชัน ห้ามใส่ {} ลงไปนะ

การใช้งาน Named Parameter จะถือว่าเป็น optional ทั้งหมด (แปลว่าไม่ใส่ค่าก็ได้) ซึ่งก็จะได้ค่าเป็น null

หากต้องการให้เวลาเรียกใช้งานฟังก์ชัน จำเป็นต้องใส่ค่านั้นลงไปเสมอจะต้องใช้ annotation @required เข้ามาช่วย

ซึ่ง @required นั้นอยู่ใน package ชื่อ meta ที่ต้องติดตั้งเพื่อก่อนจะใช้งาน โดยการเพิ่ม dependency ในไฟล์ pubspec.yaml

dependencies:
  meta: ^1.1.8

เวลาใช้งานก็...

import 'package:meta/meta.dart';

int setConfig({
    @required String basePath,
    @required String appPath,
    int retry,
    int maxThread,
    String defaultController
}) {
    // TODO
}

แบบนี้หมายความว่า parameter basePath และ appPath นั้นจำเป็นต้องใส่ทุกครั้งที่เรียกใช้งานฟังก์ชัน

First Class Function

ตามสไตล์ภาษาสมัยใหม่ เราสามารถจับฟังก์ชันใส่ตัวแปรได้

int getNumber() => 123;

void main(){
    var func = getNumber;   // ไม่ใช่ getNumber() นะ,ไม่มี () 
    print(func());          // output: 123
}

หรือเราจะกำหนดว่าตัวแปรฟังก์ชันจะเป็น type อะไรและมี parameter อะไรบ้างก็ได้

โดยใช้รูปแบบการกำหนด type ดังนี้

return-type Function(params-type)

void func1(){ ... }
int func2(){ ... }
String func3(int x){ ... }

void main(){
    void Function() f1 = func1;
    int Function() f2 = func2;
    String Function(int) f3 = func3;
}

และยังใช้ได้กับ method อีกด้วย เช่น

class People{
    String sayHi() => "Hi!";
}

void main(){
    People p = People();
    String Function() f = p.sayHi;
    print(f());     // output: Hi!
}

สรุป

บทความนี้ได้แนะนำภาษา Dart ซึ่งเราจะเห็นว่าภาษานี้นั้นให้อารมณ์เหมือนภาษาตระกูล C ที่มีการปรับอะไรให้เป็นภาษาสมัยใหม่มากขึ้น แต่ก็ยังไม่ทิ้งความเป็น Structure Language อยู่

หากใครเขียน C หรือหรือแม้แต่ภาษา(ที่เคย)โมเดิร์นอย่าง Java มาก่อน จะพบว่ามันมีความคล่องตัวในการเขียนมากขึ้น แต่ถ้าเอาไปเทียบกับภาษายุคใหม่อย่างเช่น Kotlin, Swift ก็ยังเรียกว่าสู้ไม่ได้ อาจจะมีอะไรขัดใจอยู่หลายอย่างเวลาเขียน

สรุปคือเป็นภาษาที่ค่อนข้างธรรมดา ไม่ได้ Wow! อะไรมาก แต่เราต้องใช้มัน หากต้องการจะต่อยอดไปเขียน Flutter ต่อไป

ในบทต่อไปเราจะมาดู Data Structure ในภาษา Dart กันต่อ

Comments

[เนยสด 🧀]

เห็นว่าการหารมีทั้ง / และ ~/ แบบเดียวกับ python เลยกังวลเรื่อง precision ยังไงรบกวนลองรันโค้ดนี้ดูหน่อยครับว่าให้คำตอบเหมือนกันมั้ย?

int x = pow(2, 63);
int ans1 = x ~/ 3;
int ans2 = x / 3 as int;

[Ta]

as ทำงานก่อน / ครับ ต้องใส่ () ด้วย ตามตัวอย่างในบทความเลยครับ

note: หากต้องการลองรันโค้ด Dart สามารถเข้าไปลองรันได้ด้วยตัวเองที่ dartpad.dartlang.org/ เลยครับ

[เนยสด 🧀]

ไปลองในเว็บออนไลน์ละครับ กลายเป็นว่าได้คำตอบเป็น 0 ... เพราะว่ามันแปลง dart ไปเป็น js แล้วค่อยรันโค้ดผ่านเว็บเลย (ไม่ได้ส่งไปรันฝั่งเซิฟเวอร์) ทีนี้ js ไม่มีตัวเลขเป็น int อยู่แล้ว มีแต่ double 64 bit ถ้าเอามาเก็บ int คือเก็บได้ 53 bit แต่ dart ยอมให้เก็บ int แค่ 32 bit ดังนั้นไม่ว่ายังไง ~/ กับ / แล้วค่อยแปลงเป็น int ก็เลยได้คำตอบไม่ต่างกันอยู่แล้ว

ทีนี้ถ้าเอาโค้ดด้านบนไปลองบน dart ในเครื่องที่เป็น 64 bit (ผมใช้ 2.7.0 บน ubuntu) กลายเป็นว่าใช้ as int ไม่ได้เลยครับ ถูกด่ากลับมาแบบนี้

type 'double' is not a subtype of type 'int' in type cast

ส่วนโค้ดนี้ก็ทำให้เห็นชัดว่า ~/ ไม่เท่ากับ / แล้วแปลงทีหลังด้วย .toInt ครับ

int x = 1 << 62;
int y = x % 3;
int ans1 = x ~/ 3;
int rvt1 = 3*ans1 + y;
int ans2 = (x / 3).toInt();
int rvt2 = 3*ans2 + y;
print('x: $x');
print('');
print('ans1: $ans1');
print('rvt1: $rvt1');
print('same: ${x == rvt1}');
print('');
print('ans2: $ans2');
print('rvt2: $rvt2');
print('same: ${x == rvt2}');

[Taweechai Maklay]

ขอบคุณครับ เคลียร์ครับ