Zig じぐ

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Zigとは

Zigは2016年にAndrew Kelleyが開発を始めたシステムプログラミング言語です。C言語やC++が担ってきた「OSのカーネル」「デバイスドライバ」「ゲームエンジン」といったハードウェアに近い低レベルな領域を、より安全かつシンプルに書けることを目標に設計されました。言語仕様が意図的に小さく保たれており、「隠れた制御フローを持たない」という哲学がコードの読みやすさと予測可能性を高めています。

特筆すべきはCのコードをZigから直接呼び出せる（逆も可能）という相互運用性の高さです。既存のC資産を活かしながら、少しずつZigに移行できるため、「C言語を置き換える現実的な候補」として開発者コミュニティで急速に注目を集めています。また、Zigはプログラミング言語であると同時にビルドシステム・クロスコンパイラとしても機能する点がユニークで、zig cc というコマンド一つでCプロジェクトのクロスコンパイルも行えます。

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Zigの核心的な概念・構造・仕組み

Zigを特徴づける設計思想

特徴	内容	C言語との比較
隠れた制御フローなし	演算子オーバーロード・例外・デストラクタが存在しない	Cにもないが、C++にはある
隠れたメモリ確保なし	アロケータを明示的に渡す設計	Cでも明示的だが慣習がバラバラ
null安全	ポインタはデフォルトでnullを許可しない（?をつければOptional型）	Cはnullチェックが任意
コンパイル時計算（comptime）	型・定数・ロジックをコンパイル時に評価できる	Cのマクロより安全で強力
エラーハンドリング	エラーユニオン型（!）で戻り値にエラーを付与	Cは戻り値の慣習がバラバラ
クロスコンパイル	単一バイナリで多くのターゲットにコンパイル可能	別途ツールチェーンが必要

メモリ管理の仕組み：アロケータパターン

Zigではメモリ確保をする関数にアロケータを引数として渡します。「誰がどのようにメモリを管理するか」が常に明示されるため、ヒープ確保が「見えないところで起きる」ことがありません。

// アロケータを明示的に渡す例（擬似コード）
const allocator = std.heap.page_allocator;
const list = try std.ArrayList(u8).init(allocator);
defer list.deinit();  // deferでスコープ終了時に確実に解放

deferキーワードはスコープを抜けるときに必ず実行される文を宣言するもので、リソースの解放忘れを防ぐ実用的な仕組みです。

comptimeとは

comptime（コンパイル時計算） はZigの最も革新的な機能の一つです。型をパラメータとして渡したり、条件によって生成するコードを変えたりする「ジェネリクス」や「テンプレート」の機能を、特別な構文を増やさずに実現します。

// comptime で型を引数に取る汎用関数
fn max(comptime T: type, a: T, b: T) T {
    return if (a > b) a else b;
}

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歴史と背景

• 2015年 — Andrew Kelleyがシステムプログラミング言語の新設計を構想開始
• 2016年 — Zigの最初のコードをGitHubで公開。「C言語をシンプルに改良する」というビジョンを表明
• 2017年 — セルフホスティング（Zigコンパイラ自身をZigで書く）への移行を開始
• 2019年 — ZigソフトウェアファンデーションをAndrew Kelleyが設立。非営利組織として開発を継続
• 2020年 — zig cc（CのクロスコンパイラとしてZigを使う機能）が広く注目される。多くのプロジェクトがCのビルドツールとしてZigを採用し始める
• 2022年 — Bun（Node.jsの高速代替ランタイム）がZigで実装されていることが判明し、爆発的な注目を集める
• 2023年 — バージョン0.11.0リリース。ビルドシステムAPIが大幅に整理される
• 2024年 — バージョン0.12〜0.13系でコンパイラの安定性が向上。1.0リリースに向けた取り組みが継続中（2026年時点でまだRCフェーズ）

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関連する言語・技術との比較

C / C++ / Rust / Zigの位置づけ

低レベル制御の重視度
         高
          │  C ──── シンプルだが安全性は低い
          │  C++ ── 高機能だが複雑
          │  Rust ─ 安全性最高だが学習コスト高
          │  Zig ── シンプルで安全、C互換
         低
             学習コストの低さ→ 高

観点	C	C++	Rust	Zig
メモリ安全性	✗	△	◎	○
学習コスト	低	高	高	低〜中
C相互運用	◎	◎	△	◎
ビルドシステム同梱	✗	✗	✓(Cargo)	✓(zig build)
コンパイル速度	速い	遅い	遅い	速い
言語仕様の小ささ	中	大	大	小
1.0安定版	◎	◎	◎	△(未)

ZigとRustの使い分け

Zigをビルドツールとして使う（zig cc）

Zigが特に実務で注目される使い方が zig cc です。これはZigに同梱されているCコンパイラ機能で、既存のCプロジェクトを別途ツールチェーンをインストールせずにさまざまなOSやCPU向けにビルドできます。

# Linux向けにmacOSからCプログラムをクロスコンパイルする例
zig cc hello.c -target x86_64-linux -o hello_linux

# Windows向けにもワンコマンド
zig cc hello.c -target x86_64-windows -o hello.exe

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関連用語

• ./077-c-language.md — C言語 — Zigが相互運用性を重視し「後継」を目指すシステムプログラミングの元祖
• ./076-rust.md — Rust — 所有権システムで高いメモリ安全性を実現するZigのライバル的存在
• ./079-llvm.md — LLVM — ZigがバックエンドとしてCPU向けコード生成に利用するコンパイラ基盤
• ./080-cross-compile.md — クロスコンパイル — 異なるOS・CPUアーキテクチャ向けにビルドする手法。Zigの得意分野
• ./081-webassembly.md — WebAssembly — ブラウザ上で動くバイナリ形式。ZigのコンパイルターゲットとしてWasm出力も可能
• ./082-build-system.md — ビルドシステム — ソフトウェアをコンパイル・リンクする仕組み。Zigは言語とビルドシステムが一体化
• ./083-memory-management.md — メモリ管理 — プログラムがメモリを確保・解放する仕組み。Zigはアロケータパターンで明示化
• ./075-bun.md — Bun — Zigで実装された高速なJavaScriptランタイム。Zigの実用例として有名