100-tasks-to-study

Список из 100 задач по языку Zig, разделённых на категории и уровни сложности (Базовый, Средний, Продвинутый). Этот список охватывает синтаксис, типы, управление памятью, системное программирование, метапрограммирование, взаимодействие с C и другие важные аспекты Zig.

---

1. Основы синтаксиса и структуры программы (10 задач)

Базовый

1. Напишите программу "Hello, World!".
2. Объявите переменные разных типов (i32, u8, f64, bool, []const u8) и выведите их.
3. Используйте const и var для объявления значений и изменяемых переменных.
4. Напишите функцию, принимающую два целых числа и возвращающую их сумму.
5. Используйте блоки if и else для проверки чётности числа.
6. Реализуйте цикл while для вывода чисел от 1 до 10.
7. Используйте for для итерации по массиву из 5 элементов.
8. Напишите функцию с необязательным параметром (через ?T).
9. Обработайте ошибку с помощью catch при делении на ноль.
10. Используйте switch для определения дня недели по числу (1–7).

---

2. Типы данных и структуры (10 задач)

Базовый

1. Создайте структуру Point с полями x, y типа f32.
2. Объявите перечисление Color с тремя значениями и используйте его в switch.
3. Создайте массив из 10 целых чисел и найдите максимальное значение.
4. Используйте срез ([]T) для передачи массива в функцию.
5. Преобразуйте строку в срез байт и обратно.

Средний

1. Реализуйте структуру с методом (функцией, принимающей self).
2. Используйте union для хранения либо целого, либо строки.
3. Создайте tagged union и обработайте все варианты через switch.
4. Напишите функцию, принимающую anytype и возвращающую его тип через @TypeOf.
5. Используйте comptime для вычисления размера структуры во время компиляции.

---

3. Управление памятью и аллокаторы (10 задач)

Базовый

1. Выделите память под массив из 5 i32 с помощью std.heap.page_allocator.
2. Освободите память после использования.
3. Используйте std.ArrayList(i32) для динамического массива.
4. Добавьте и удалите элементы из ArrayList.

Средний

1. Реализуйте стек на основе ArrayList.
2. Напишите функцию, принимающую аллокатор и возвращающую строку.
3. Используйте std.StringHashMap для хранения пар "ключ-значение".
4. Создайте свой простой аллокатор (обёртку над page_allocator).

Продвинутый

1. Реализуйте arena-аллокатор и продемонстрируйте его работу.
2. Напишите программу без использования глобального аллокатора — все выделения через параметры.

---

4. Обработка ошибок (10 задач)

Базовый

1. Напишите функцию, которая возвращает ошибку при отрицательном входе.
2. Обработайте ошибку с помощью catch.
3. Используйте orelse для обработки опциональных значений.

Средний

1. Создайте собственный тип ошибки с помощью error{...}.
2. Используйте try для проброса ошибки из функции.
3. Реализуйте цепочку вызовов с обработкой ошибок через catch |err|.

Продвинутый

1. Напишите функцию, возвращающую объединённый тип ошибок (error{A, B} || MyType).
2. Используйте @errorReturnTrace() для отладки стека ошибок.
3. Реализуйте retry-механизм при возникновении ошибки.
4. Преобразуйте ошибку в опциональное значение с помощью catch null.

---

5. Функции и обобщённое программирование (10 задач)

Базовый

1. Напишите шаблонную функцию для обмена двух значений.
2. Используйте anytype для функции, работающей с любыми числами.

Средний

1. Напишите функцию, принимающую функцию как параметр (callback).
2. Реализуйте map для ArrayList.
3. Используйте @TypeOf и @typeInfo для анализа типа аргумента.

Продвинутый

1. Напишите обобщённую структуру Pair(T, U).
2. Реализуйте Option(T) в стиле Rust с методами unwrap, isSome.
3. Создайте функцию, генерирующую другой код во время компиляции (comptime).
4. Используйте @call для динамического вызова функции.
5. Реализуйте Result(T, E) тип для обработки ошибок и значений.

---

6. Взаимодействие с C (10 задач)

Базовый

1. Вызовите printf из C через @cImport.
2. Объявите C-совместимую структуру с extern.

Средний

1. Скомпилируйте и вызовите простую C-функцию из Zig.
2. Передайте Zig-строку в C-функцию как [*:0]const u8.
3. Получите указатель на данные ArrayList и передайте в C.

Продвинутый

1. Напишите Zig-библиотеку, экспортируемую как C-библиотека (export).
2. Используйте @cDefine и @cInclude для интеграции с заголовками C.
3. Оберните C-библиотеку (например, libcurl) в Zig-интерфейс.
4. Обработайте C-коллбэки из Zig (передача Zig-функции в C).
5. Реализуйте FFI-обёртку с автоматическим управлением памятью.

---

7. Системное программирование (10 задач)

Базовый

1. Прочитайте аргументы командной строки через std.os.argv.
2. Запишите строку в файл с помощью std.fs.

Средний

1. Реализуйте простой TCP-клиент с использованием std.net.
2. Создайте HTTP-сервер на одном соединении.
3. Используйте std.ChildProcess для запуска внешней команды.

Продвинутый

1. Напишите многопоточный сервер с пулом обработчиков.
2. Реализуйте примитивный асинхронный цикл событий.
3. Используйте std.Thread для параллельного вычисления суммы массива.
4. Работайте с сырыми сокетами (raw sockets) для отправки ICMP-пакета.
5. Напишите минимальный загрузчик (bootloader) на Zig (для x86, в теории).

---

8. Метапрограммирование и компайл-тайм (10 задач)

Базовый

1. Используйте comptime для вычисления факториала.
2. Создайте массив во время компиляции с помощью comptime var.

Средний

1. Реализуйте макрос-подобную функцию для генерации структур.
2. Используйте @compileLog для отладки компайл-тайм кода.
3. Проверьте наличие метода у типа с помощью @hasDecl.

Продвинутый

1. Напишите сериализатор, генерируемый во время компиляции.
2. Реализуйте reflection-систему для структур (поля → JSON).
3. Создайте DSL для конфигурации с помощью comptime.
4. Генерируйте таблицу виртуальных функций (vtable) для полиморфизма.
5. Используйте @import и @embedFile для встраивания ресурсов.

---

9. Тестирование и отладка (10 задач)

Базовый

1. Напишите unit-тест для функции сложения.
2. Используйте std.testing.expect для проверки условий.

Средний

1. Напишите тест с выделением памяти через std.testing.allocator.
2. Протестируйте ошибочное поведение с помощью std.testing.expectError.
3. Создайте фикстуру для тестов с временным файлом.

Продвинутый

1. Напишите fuzz-тест для парсера.
2. Используйте @panic и std.builtin.Panic для кастомной обработки паник.
3. Реализуйте benchmark для сравнения двух алгоритмов.
4. Интегрируйте coverage-анализ в тесты (если поддерживается).
5. Напишите end-to-end тест для CLI-приложения.

---

10. Продвинутые темы и проекты (10 задач)

Средний

1. Реализуйте простой калькулятор с парсером выражений.
2. Напишите JSON-парсер с поддержкой объектов и массивов.
3. Создайте библиотеку для работы с векторами (2D/3D).

Продвинутый

1. Реализуйте мини-интерпретатор языка (например, LISP-подобного).
2. Напишите JIT-компилятор с использованием LLVM через Zig-биндинги.
3. Создайте свой язык запросов (query DSL) с компайл-тайм проверкой.
4. Реализуйте lock-free очередь на атомарных операциях.
5. Напишите драйвер устройства (например, для Raspberry Pi GPIO).
6. Создайте WebAssembly-модуль на Zig и запустите в браузере.
7. Разработайте полноценный проект: HTTP-фреймворк, базу данных или игру на Zig.