評(píng)價(jià)任何一門(mén)編程語(yǔ)言，都是招人罵的。永遠(yuǎn)是這樣。就像是春寒料峭的季節(jié)，街上穿棉襖和穿單衣的擦肩而過(guò)，雙方一定是同時(shí)在心里出現(xiàn)了兩個(gè)字：“傻逼!” 這個(gè)在心理學(xué)上有個(gè)專業(yè)的名字：叫做 “二逼” 現(xiàn)象!

那我為啥還要做這個(gè)挨罵的事呢?作為《C 語(yǔ)言點(diǎn)滴》《drop of knowledge of C++》書(shū)籍的作者，《C 語(yǔ)言新思維，第二版》的譯者(趙巖老師)，我覺(jué)得我有責(zé)任系統(tǒng)的介紹一下這本語(yǔ)言，他的特點(diǎn)，還有他的未來(lái)。這個(gè)問(wèn)題對(duì)很多剛剛踏入程序猿這個(gè)行業(yè)的新手至關(guān)重要。因?yàn)樗麄冇猩钌畹膿?dān)憂，萬(wàn)一 C 語(yǔ)言就像 Fortran 那樣過(guò)時(shí)了怎么辦?

先上一個(gè)表，這個(gè)就是著名的 TIOBE 語(yǔ)言排行榜。目前它是一個(gè)最權(quán)威的一個(gè)語(yǔ)言流行度的排行榜。

就在 5 月，時(shí)隔 5 年，C 語(yǔ)言再次領(lǐng)先 Java，榮登 TIOBE 編程語(yǔ)言排行榜第一!

排名前十的分別是：

• C，Java，Python，C++，C#，Visual Basic.NET，JavaScript，PHP，SQL 和 R。

有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)?沒(méi)錯(cuò)， 第一易主了，C 語(yǔ)言反超了 Java 。要知道，C 語(yǔ)言上次第一還是在 5 年前，是什么原因讓其 “東山再起” 了呢?

時(shí)隔五年，C 語(yǔ)言重回榜首。

據(jù) TIOBE CEO Paul Jansen 的猜測(cè)，“這聽(tīng)起來(lái)可能很不可思議，但是某些編程語(yǔ)言確實(shí)可以從這種情況中受益。"嵌入式語(yǔ)言(C 和 C++ 等)越來(lái)越流行，因?yàn)樗鼈儽挥糜卺t(yī)療設(shè)備軟件中。

對(duì)所有的編程語(yǔ)言，他們的最后的目的其實(shí)就是兩種：提高硬件的運(yùn)行效率和提高程序員的開(kāi)發(fā)效率。

遺憾的是，這兩點(diǎn)是不可能并存的!你只能選一樣。在提高硬件的運(yùn)行效率這一方面，C 語(yǔ)言沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)者!舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，實(shí)現(xiàn)一個(gè)列表，C 語(yǔ)言用數(shù)組 int a [3]，經(jīng)過(guò)編譯以后變成了(基地址+偏移量)的方式。對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有運(yùn)算比加法更快，沒(méi)有任何一種方法比(基地址+偏移量)的存取方法更快。

C 語(yǔ)言已經(jīng)把硬件的運(yùn)行效率壓縮到了極致。這種設(shè)計(jì)思想帶來(lái)的問(wèn)題就是易用性和安全性的缺失。例如，你不能在數(shù)組中混合保存不同的類型，否則編譯器沒(méi)有辦法計(jì)算正確的偏移量。同時(shí) C 語(yǔ)言對(duì)于錯(cuò)誤的偏移量也不聞不問(wèn)，這就是 C 語(yǔ)言中臭名昭著的越界問(wèn)題。

C 語(yǔ)言自詡的 “相信程序員” 都是漂亮的說(shuō)辭，它的唯一目的就是快，要么飛速的運(yùn)行，要么飛速的崩潰。C 語(yǔ)言只關(guān)心程序飛的高不高，不關(guān)心程序猿飛的累不累。就是這樣!

現(xiàn)在來(lái)看看那些非 C 的語(yǔ)言，他們的長(zhǎng)處都在于提高程序員的開(kāi)發(fā)效率上。或者支持動(dòng)態(tài)的列表，或者支持安全的列表。但是加入任何的中間層，加入任何的安全檢驗(yàn)，它不可能比(基地址+偏移量+無(wú)檢驗(yàn))的方式更快。這個(gè)世界上不存在 “開(kāi)發(fā)容易，運(yùn)行快” 的語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)容易畢竟來(lái)源于對(duì)底層的一層一層又一層的包裝。

現(xiàn)在回答兩個(gè)最普遍的問(wèn)題：硬件這么便宜了，有必要讓軟件更快嗎?有這種疑問(wèn)的人大部分都是網(wǎng)吧的固定客戶，他們理解的計(jì)算機(jī)只在電腦城，他們理解的計(jì)算只是游戲和播放硬盤(pán)中的小電影。不要玩?zhèn)€游戲開(kāi)個(gè)掛就樂(lè)得不行不行的，別忘了還有全實(shí)景仿真，還有 3D 渲染，還有自動(dòng)駕駛。

人在開(kāi)車的時(shí)候，每秒要收集 60 個(gè)不同的物體，然后根據(jù)這 60 個(gè)物體的不同組合和反映來(lái)做 20 個(gè)最重要的決定。然后從這 20 多個(gè)決定中選一個(gè)執(zhí)行。所以就算用上最快的硬件，自動(dòng)駕駛現(xiàn)在還不敢說(shuō)能像人那樣開(kāi)車。就算是自動(dòng)駕駛成功了，下一步還要自動(dòng)飛行呢?因?yàn)槲覀兝显缇皖A(yù)言了：你咋不上天呢!

所以說(shuō)：計(jì)算速度永遠(yuǎn)是不夠的!因?yàn)樾碌膽?yīng)用會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)也實(shí)時(shí)。對(duì)了!我還忘了一個(gè)更重要的限制：計(jì)算的能耗!NASA 飛行器上的 CPU 最多就是 32 位的，說(shuō)出來(lái)你可能不信，國(guó)際空間站上沒(méi)有一個(gè) CPU 是 64 位的，我猜一個(gè)最主要的原因是航天員不愛(ài)看硬盤(pán)小電影吧。

另外一個(gè)流行的疑問(wèn)是：我可以發(fā)明一種同樣快的語(yǔ)言，但是沒(méi)有 C 語(yǔ)言那么多的坑。想法是可以的，而且還真巧有這個(gè)語(yǔ)言，真巧它的名字叫 D 語(yǔ)言，真巧沒(méi)有太多的人用!這是因?yàn)橐粋€(gè)基本的事實(shí)。現(xiàn)在有太多，太多太多的 C 代碼，他們大部分都在正常工作，就像 Linux, Window, MacOS，Unix，Vxworks。你沒(méi)有看錯(cuò)，這些操作系統(tǒng)的內(nèi)核都是 C，我雖然不確定 C 在 Window 中所占的比例，但是我相信微軟的人不會(huì)傻到用 C# 去全部改寫(xiě)一個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)核。你想讓這些人去用你的全新的語(yǔ)言，這就不是 “有點(diǎn)” 很傻，很天真了!

而且有些代碼，我們根本就不能改!NASA 一個(gè)簡(jiǎn)單的 5 個(gè) CPU 飛控軟件編寫(xiě)完畢后，要進(jìn)行一種 “全覆蓋” 測(cè)試。如果 CPU A 壞了會(huì)發(fā)生什么?如果 CPU A，B 壞了呢?如果 CPU A，C 壞了呢。。。。?如果你愿意，你可以做個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)組合。測(cè)試完畢后，別說(shuō)重寫(xiě)，就算加個(gè)注釋都不行。因?yàn)橹鞴?payload 的大媽會(huì)非常嚴(yán)肅的質(zhì)問(wèn)你，為什么你上報(bào)的東西數(shù)量增加了，但是質(zhì)量沒(méi)有增加?你需要和她詳細(xì)的解釋：硬件和軟件是不同的，硬件是那種摸起來(lái)硬硬的東西，但是軟件不是那種摸起來(lái)軟軟的東西。看著大媽鄙夷的眼神，這個(gè)時(shí)候你會(huì)非常后悔自己手欠加入的哪一行注釋。你還別不當(dāng)真，這個(gè)是 NASA 的真實(shí)故事。

那為什么 C 語(yǔ)言還下降這么多呢?很簡(jiǎn)單，有些任務(wù)本身就不是 C 語(yǔ)言的。我上學(xué)的時(shí)候還用 C 語(yǔ)言編過(guò)窗口界面呢?然后很快微軟的人就推出了 MFC，就是一大堆宏把底層的 C windowAPI 包裝了起來(lái)。

再后來(lái)這個(gè)技術(shù)也過(guò)時(shí)了。因?yàn)槲④浀娜苏J(rèn)識(shí)到，帶有窗口的應(yīng)用程序說(shuō)到底不是 C 語(yǔ)言的本職工作，再這么一層一層包下去就有露餡的危險(xiǎn)，于是他們發(fā)明了一個(gè)全新的語(yǔ)言 C# 來(lái)負(fù)責(zé)這個(gè)任務(wù)。

Java 也是這樣，突出網(wǎng)絡(luò)，易用，安全，跨平臺(tái)。無(wú)論是 Java， c# 還是 python, 他們都有意避開(kāi)提高硬件的運(yùn)行效率這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題上沒(méi)辦法和 C 競(jìng)爭(zhēng)，也無(wú)法撼動(dòng) Linux， Unix，GNU tool 這些已有 C 代碼的位置。剩下的就只是提高程序員的開(kāi)發(fā)效率上大作文章。這對(duì) C 語(yǔ)言是好事，把自己不善長(zhǎng)的東西去掉，讓自己跑的更快!

伴隨著嵌入和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的興起，AI，機(jī)器人，自動(dòng)駕駛等。這些都是 C 語(yǔ)言的核心應(yīng)用，而且在這種應(yīng)用上面，C 語(yǔ)言沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)者。所以我感覺(jué) C 語(yǔ)言會(huì)穩(wěn)定在自己核心的應(yīng)用中，并開(kāi)始逐步回升。

最后說(shuō)點(diǎn)閑話，C++ 不會(huì)淘汰 C 語(yǔ)言。有了對(duì)象后你會(huì)發(fā)現(xiàn)再簡(jiǎn)樸的對(duì)象也耗費(fèi)資源，而且有了對(duì)象以后，總是不由自主的去想繼承這個(gè)事，一但繼承實(shí)現(xiàn)了，你會(huì)發(fā)現(xiàn)繼承帶來(lái)的麻煩遠(yuǎn)超過(guò)你的想象。Java 的發(fā)明人 James 被問(wèn)到如果可以從新設(shè)計(jì) Java 語(yǔ)言的話，第一個(gè)要做什么事?他說(shuō)：“去掉對(duì)象”!作為一個(gè)已婚，有兩個(gè)孩子的程序猿，我感同身受。如果大家感興趣，我可以再寫(xiě)一個(gè)博客，聊聊 C++ 和 C 的真實(shí)區(qū)別所在。

如果你看到這里，還什么都沒(méi)記住。那就只記住一點(diǎn)：沒(méi)人能預(yù)測(cè)未來(lái)。

如果再有人對(duì)你說(shuō) C 語(yǔ)言已經(jīng)過(guò)時(shí)了，最好自己思考一下，能求真最好，如果不能，至少要做到存疑。

02、為什么 C 仍占據(jù)統(tǒng)治地位?

于一種計(jì)算機(jī)行業(yè)的技術(shù)來(lái)說(shuō)尤其如此。自 1972 年誕生以來(lái)，C 語(yǔ)言一直保持生龍活虎的狀態(tài)，時(shí)至今日它仍然是我們用來(lái)搭建軟件世界的基礎(chǔ)建筑材料之一。

但有時(shí)一種技術(shù)能夠長(zhǎng)期存在，只是因?yàn)槿藗冞€沒(méi)有來(lái)得及發(fā)明新的東西來(lái)取代它而已。在過(guò)去的幾十年里，出現(xiàn)了許多其他語(yǔ)言 —— 其中一些明確地被設(shè)計(jì)用于挑戰(zhàn) C 的主導(dǎo)地位，有些語(yǔ)言試圖憑借自己的人氣慢慢瓦解 C 語(yǔ)言的統(tǒng)治地位。

為 C 需要被替換掉的觀點(diǎn)爭(zhēng)辯是簡(jiǎn)單的。編程語(yǔ)言研究和軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐都暗示了如何比 C 更好地去做事。但歷經(jīng)數(shù)十年的研究和開(kāi)發(fā)，C 語(yǔ)言的地位卻依舊穩(wěn)固。很少有其他語(yǔ)言能夠在性能、裸機(jī)兼容性或通用性等方面擊敗它。不過(guò)，2018 年 C 是如何與那些明星編程語(yǔ)言競(jìng)爭(zhēng)的呢，其中細(xì)節(jié)仍值得一看。

C vs. C ++

當(dāng)然了，C 最常被拿來(lái)與 C ++ 進(jìn)行比較，正如其名稱本身所暗示的那樣，C++ 作為對(duì) C 語(yǔ)言的擴(kuò)展而被創(chuàng)建出來(lái)。C ++ 和 C 之間的差異可以概括為 C++ 更加廣泛(褒)或更加寬泛(貶)，具體取決于這個(gè)問(wèn)題你是問(wèn)的 C 還是 C++ 程序員。(笑)

雖然 C ++ 的語(yǔ)法等方面仍然是類 C 的，但它提供了許多在原生的 C 中本不可用的非常實(shí)用的功能：命名空間(namespace)，模板(template)，異常(exception)，自動(dòng)內(nèi)存管理(automatic memory management)等等。需要頂級(jí)性能的項(xiàng)目，例如涉及數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的項(xiàng)目通常是用 C ++ 編寫(xiě)的，以便項(xiàng)目能盡可能地榨取以及利用到每一點(diǎn)性能。

此外，與 C 相比，C ++ 在持續(xù)地更加積極地?cái)U(kuò)展。即將推出的 C ++ 20 會(huì)帶來(lái)更多功能供開(kāi)發(fā)者享用，包括模塊，協(xié)同程序，同步庫(kù)，以及概念，這些使模板更易于使用。C standard 的最新版本只進(jìn)行了少量更新，并側(cè)重于保持向后兼容性。

事實(shí)上，C ++ 中的所有附加功能同樣也可能成為累贅。而且是很大的累贅。您使用的 C ++ 專屬功能越多，引入的復(fù)雜度就越高，對(duì)結(jié)果的修正就越困難。將自己局限于僅一個(gè) C ++ 子集的開(kāi)發(fā)人員可以避免許多開(kāi)發(fā)中嚴(yán)重的坑和額外負(fù)擔(dān)。但是有些團(tuán)隊(duì)想要從根兒上防范 C ++ 的過(guò)度復(fù)雜性。堅(jiān)持使用 C 能迫使開(kāi)發(fā)人員將自己局限于一個(gè)子集。例如，Linux 內(nèi)核開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)就直接避開(kāi)了 C ++。

選 C 而不選 C++ 對(duì)您 —— 以及任何將會(huì)維護(hù)你代碼的開(kāi)發(fā)人員 —— 來(lái)說(shuō)都是可行的，通過(guò)采用強(qiáng)制簡(jiǎn)約主義來(lái)避免與 C ++ 的復(fù)雜性糾纏。當(dāng)然，C ++ 擁有豐富的高級(jí)功能，這是有它自己的道理的。但如果極簡(jiǎn)主義更適合當(dāng)前和未來(lái)的項(xiàng)目 —— 以及負(fù)責(zé)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì) —— 那么還是選 C 更明智一些。

C vs. Java

幾十年了，Java 仍然是企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)的主力軍之一 —— 并且也是寬泛而言的開(kāi)發(fā)的主力軍之一。許多最重要的企業(yè)軟件項(xiàng)目都是用 Java 編寫(xiě)的 —— 包括絕大多數(shù) Apache Software Foundation 項(xiàng)目 —— 而 Java 仍然是開(kāi)發(fā)企業(yè)級(jí)需求項(xiàng)目的可行語(yǔ)言。

Java 的語(yǔ)法從 C 和 C ++ 中借鑒了很多東西。但是，與 C 不同的是，Java 默認(rèn)情況下不會(huì)編譯為本機(jī)代碼。相反，Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境，JVM，JIT(實(shí)時(shí))編譯 Java 代碼以在目標(biāo)環(huán)境中運(yùn)行。在適當(dāng)?shù)那闆r下，JIT 編譯后的 Java 代碼可以接近甚至超過(guò) C 的性能。

Java 背后的 “一次編寫(xiě)，隨處運(yùn)行” 的理念也允許 Java 程序在目標(biāo)架構(gòu)上進(jìn)行相對(duì)較少的調(diào)整即可運(yùn)行。相比之下，雖然 C 已被移植到許多架構(gòu)中，但任何給定的 C 程序仍可能需要重新量身定做才能在，打個(gè)比方，Windows 與 Linux，兩種不同的 os 之間正常運(yùn)行。

這種可移植性和強(qiáng)大性能的結(jié)合，以及龐大的軟件庫(kù)和框架組成的生態(tài)，使 Java 成為構(gòu)建企業(yè)應(yīng)用程序的首選語(yǔ)言。

Java 輸給 C 的地方是一個(gè) Java 從未打算競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域：靠近底層結(jié)構(gòu)運(yùn)行，或直接與硬件打交道。C 代碼被編譯成機(jī)器代碼，由進(jìn)程直接執(zhí)行。Java 被編譯成字節(jié)碼，這是一種隨后會(huì)被 JVM 解釋器轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼的中間代碼。此外，盡管 Java 的自動(dòng)內(nèi)存管理在大多數(shù)情況下都是個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但 C 更適合于必須充分利用有限內(nèi)存資源的情況。

也就是說(shuō)，在某些方面，Java 在速度方面可以接近于 C。JVM 的 JIT 引擎在運(yùn)行時(shí)根據(jù)程序行為優(yōu)化例程，允許進(jìn)行許多類型的優(yōu)化，而這些優(yōu)化是在未提前編譯的 C 中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。雖然 Java 運(yùn)行時(shí)自動(dòng)執(zhí)行內(nèi)存管理，但一些較新的應(yīng)用程序可以解決這個(gè)問(wèn)題。例如，Apache Spark 部分地通過(guò)使用繞過(guò) JVM 的自定義內(nèi)存管理代碼來(lái)優(yōu)化內(nèi)存中處理。

C vs. C#和.Net

在推出近二十年后，C#和.Net 框架仍然是企業(yè)軟件世界的主要組成部分。有人說(shuō) C#和.Net 是微軟對(duì) Java 的回應(yīng) —— 一個(gè)托管代碼編譯器系統(tǒng)和通用運(yùn)行庫(kù) ——C 和 Java 之間的許多種對(duì)比也適用于 C 和 C#或.Net 之間。

與 Java(以及某種程度上來(lái)說(shuō) Python 也是如此)一樣，.Net 提供跨各種平臺(tái)的可移植性和龐大的集成軟件生態(tài)系統(tǒng)。考慮到.Net 世界中有多少面向企業(yè)的開(kāi)發(fā)，這些都是不小的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)您使用 C#或任何其他.Net 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序時(shí)，您可以使用為.Net 運(yùn)行時(shí)編寫(xiě)的大量工具和庫(kù)。

.NET 另一個(gè)類似 Java 的優(yōu)勢(shì)是 JIT 優(yōu)化。C#和.Net 程序可以按照 C 語(yǔ)言提前編譯，但它們主要由.Net 運(yùn)行時(shí)進(jìn)行即時(shí)編譯，并使用運(yùn)行時(shí)信息進(jìn)行優(yōu)化。JIT 編譯允許對(duì)無(wú)法在 C 中執(zhí)行的運(yùn)行著的.Net 程序進(jìn)行各種就地優(yōu)化。

與 C 一樣，C#和.Net 提供各種直接訪問(wèn)內(nèi)存的機(jī)制。堆，棧和非托管系統(tǒng)內(nèi)存都可以通過(guò).Net API 和對(duì)象訪問(wèn)。開(kāi)發(fā)人員可以使用.Net 中的 unsafe 模式來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的性能。

但這些都不是沒(méi)有代價(jià)的。托管對(duì)象和 unsafe 對(duì)象不能被任意交換，并且它們之間的編組會(huì)降低性能。因此，要最大化.Net 應(yīng)用程序的性能需要將托管和非托管對(duì)象之間的變動(dòng)保持在最低限度。

如果您無(wú)法承擔(dān)托管與非托管內(nèi)存之間變動(dòng)造成的性能損失，或者.Net 運(yùn)行時(shí)對(duì)于目標(biāo)環(huán)境(例如，內(nèi)核空間)來(lái)說(shuō)是一個(gè)糟糕的選擇，或者可能根本不可用，那么 C 就是你所需要的。與 C#和.Net 不同，C 被默認(rèn)可以解鎖對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)權(quán)。

C vs. Go

Go 的語(yǔ)法很大程度上借鑒了 C—— 花括號(hào)作為定界符，語(yǔ)句以分號(hào)結(jié)束，等等。精通 C 的開(kāi)發(fā)人員通常可以毫不費(fèi)力地直接使用 Go，甚至算上 Go 的獨(dú)有功能，如命名空間和包管理，對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)也并不困難。

代碼可讀性是 Go 的指導(dǎo)設(shè)計(jì)目標(biāo)之一：讓開(kāi)發(fā)人員可以輕松掌握任何 Go 項(xiàng)目，并在短時(shí)間內(nèi)熟練掌握代碼庫(kù)。C 代碼庫(kù)可能很難理解，因?yàn)樗鼈兒苋菀拙奂罅繉儆谀硞€(gè)項(xiàng)目或某個(gè)團(tuán)隊(duì)的宏和和 #ifdef。Go 的語(yǔ)法及其內(nèi)置的代碼格式以及項(xiàng)目管理工具旨在避免這種結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。

Go 還提供了諸如 goroutine 和 channel 之類的附加功能，用于處理并發(fā)性和組件之間的消息傳遞的語(yǔ)言級(jí)別的工具。C 需要開(kāi)發(fā)者手動(dòng)完成或由外部庫(kù)提供，但 Go 提供了開(kāi)箱即用的這些功能，使得構(gòu)建需要這些功能的軟件變得更加容易。

Go 與 C 最深層次的不同之處在于內(nèi)存管理方面。默認(rèn)情況下，Go 的對(duì)象會(huì)被自動(dòng)管理并自動(dòng)進(jìn)行回收。對(duì)于大多數(shù)編程工作來(lái)說(shuō)，這非常方便。但這也意味著任何需要確定性處理內(nèi)存的程序都會(huì)更難編寫(xiě)。

Go 確實(shí)包含了用于繞過(guò) Go 的某些類型處理安全性的 unsafe 包，例如使用 Pointer 類型讀取和寫(xiě)入任意內(nèi)存。但 unsafe 會(huì)附帶一個(gè) warning 說(shuō)用它編寫(xiě)的程序 “可能是不可移植的，并且不受 Go 1 兼容性指南的保護(hù)。”

Go 非常適合構(gòu)建命令行實(shí)用程序和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等，因?yàn)檫@些很少用到太過(guò)細(xì)致的操作。但是，如果是低級(jí)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，內(nèi)核空間操作系統(tǒng)組件以及其他需要嚴(yán)格控制內(nèi)存布局和管理的任務(wù)，那么就最好用 C 來(lái)創(chuàng)建。

C vs. Rust

在某些方面，Rust 是對(duì) C 和 C ++ 創(chuàng)建的內(nèi)存管理難題的回應(yīng)，也是對(duì)這兩種語(yǔ)言的許多其他缺點(diǎn)的回應(yīng)。Rust 編譯為本機(jī)機(jī)器代碼，因此就性能而言，它被認(rèn)為與 C 相當(dāng)。但默認(rèn)情況下，內(nèi)存安全才是 Rust 的主要賣點(diǎn)。

Rust 的語(yǔ)法和編譯規(guī)則可幫助開(kāi)發(fā)人員避免常見(jiàn)的內(nèi)存管理錯(cuò)誤。如果程序有一個(gè)不符合 Rust 語(yǔ)法的內(nèi)存管理問(wèn)題，它就不會(huì)被編譯。剛接觸這種語(yǔ)言的新手，特別是以前用 C 語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者，由于 C 語(yǔ)言為這類 bug 提供了充足的容錯(cuò)空間，所以他們接觸 Rust 的第一步是學(xué)習(xí)如何安撫編譯器。但 Rust 的支持者認(rèn)為，這種短期的痛苦有一個(gè)長(zhǎng)期的回報(bào)：更安全的，不會(huì)減緩速度的代碼。

Rust 還通過(guò)其工具改進(jìn)了 C 語(yǔ)言。默認(rèn)情況下，項(xiàng)目和組件管理是 Rust 提供的工具鏈的一部分，與 Go 相同。有一種默認(rèn)的，推薦的方法來(lái)管理包，組織項(xiàng)目文件夾，以及處理 C 需要單獨(dú)處理的其他許多事情，每個(gè)項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)以不同的方式處理它們。

然而，在 Rust 中被吹捧為優(yōu)勢(shì)的東西對(duì)于 C 開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)可能并沒(méi)有太大吸引力。Rust 的編譯時(shí)安全功能無(wú)法禁用，因此即使是最小的 Rust 程序也必須符合 Rust 的內(nèi)存安全限制。默認(rèn)情況下，C 可能不太安全，但在必要時(shí)它更靈活，更寬容。

另一個(gè)可能的缺點(diǎn)是 Rust 語(yǔ)言的大小。即使考慮到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，C 的功能也相對(duì)較少。Rust 功能集非常龐大并且還在不斷增長(zhǎng)。與 C ++ 一樣，較大的 Rust 功能集意味著更強(qiáng)大的功能，但也意味著更高的復(fù)雜度。C 是一種較小的語(yǔ)言，但更容易在頭腦中進(jìn)行建模，因此可能更適合那些對(duì) Rust 來(lái)說(shuō)太小，不值得大動(dòng)干戈的項(xiàng)目。

C vs. Python

當(dāng)今，每當(dāng)談?wù)撥浖_(kāi)發(fā)時(shí)，Python 似乎總是能出現(xiàn)在對(duì)話中。畢竟，Python 是 “對(duì)所有項(xiàng)目的第二佳語(yǔ)言”，毫無(wú)疑問(wèn)是最通用的語(yǔ)言之一，擁有數(shù)千個(gè)第三方庫(kù)。

Python 強(qiáng)調(diào)的，以及它與 C 最不同的地方，是有利于開(kāi)發(fā)速度而不是執(zhí)行速度。一個(gè)可能需要一個(gè)小時(shí)才能用另一種語(yǔ)言寫(xiě)出來(lái)的程序 —— 比如 C—— 可能用 Python 幾分鐘內(nèi)就能寫(xiě)好。另一方面，該程序在 C 中執(zhí)行可能需要幾秒鐘，但需要一分鐘才能在 Python 中運(yùn)行完。(一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)法則：Python 程序通常比它們對(duì)應(yīng)的 C 語(yǔ)言程序運(yùn)行速度慢一個(gè)數(shù)量級(jí)。)但是對(duì)于現(xiàn)代硬件上的許多工作，Python 已經(jīng)足夠快了，這是它如今廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因。

另一個(gè)主要區(qū)別是內(nèi)存管理。Python 程序完全由 Python 運(yùn)行時(shí)進(jìn)行內(nèi)存管理，因此開(kāi)發(fā)人員不必?fù)?dān)心分配和釋放內(nèi)存的細(xì)節(jié)。但同樣，開(kāi)發(fā)人員的輕松也是以運(yùn)行時(shí)性能為代價(jià)的。編寫(xiě) C 程序需要嚴(yán)格關(guān)注內(nèi)存管理，但生成的程序通常是純機(jī)器速度的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

但是，在二者的血脈中，Python 和 C 共享一個(gè)深層的關(guān)系：Python 運(yùn)行時(shí)參考是用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的。這允許 Python 程序包裝用 C 和 C ++ 編寫(xiě)的庫(kù)。第三方庫(kù)的 Python 生態(tài)系統(tǒng)的很多重要模塊，例如機(jī)器學(xué)習(xí)方面的庫(kù)，其核心是 C 代碼。

如果開(kāi)發(fā)速度比執(zhí)行速度更重要，并且如果程序的大多數(shù)高性能部分可以被隔離到獨(dú)立組件中(而不是遍布整個(gè)代碼)，那么純 Python 或 Python 和 C 庫(kù)的混合使得會(huì)是比單獨(dú)使用 C 更好的選擇。否則的話，C 仍然是老大。

03、C 語(yǔ)言為何值得去學(xué)

1. 嵌入式領(lǐng)域，C 語(yǔ)言依然是首選語(yǔ)言，嵌入式并沒(méi)有因?yàn)槠渌蠈诱Z(yǔ)言的發(fā)展而沒(méi)落，現(xiàn)在嵌入式依然還在其自身的領(lǐng)域展現(xiàn)強(qiáng)大的生命力。手機(jī)，電視機(jī)，機(jī)頂盒，空氣凈化器等等電子產(chǎn)品都是其領(lǐng)域范疇，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看短時(shí)間內(nèi)不可能被消失。而且智能機(jī)器人的崛起，C 語(yǔ)言的使用頻率又開(kāi)始加大了。

2. 操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼還是 C 語(yǔ)言為主打，就語(yǔ)言的靈活性以及執(zhí)行的效率來(lái)看 C 語(yǔ)言還是最合適的語(yǔ)言，而且在系統(tǒng)層次的代碼，C 語(yǔ)言還是首選語(yǔ)言。而且現(xiàn)在很多流行語(yǔ)言的底層絕大部分的 C 語(yǔ)言構(gòu)建完成。從這個(gè)層面講 C 語(yǔ)言是永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)時(shí)的，頂多算是應(yīng)用范圍變窄，但其作用依然強(qiáng)大。

3. C 語(yǔ)言的職位比例相對(duì)應(yīng)用級(jí)語(yǔ)言是低了點(diǎn)，但是整個(gè)軟件行業(yè)在發(fā)展，絕對(duì)的 C 語(yǔ)言編程職位并沒(méi)有減少。而且對(duì)于有志于成為架構(gòu)師層次的程序員來(lái)說(shuō)，C 語(yǔ)言還是必修課，構(gòu)建軟件框架還是需要對(duì)底層有所了解。

退一步來(lái)講，即使覺(jué)得 C 語(yǔ)言方面的職位比例低一些，不好找工作，可以先從 C 語(yǔ)言入手，把自己的知識(shí)體系建立起來(lái)，編程語(yǔ)言屬于工具范疇，熟悉一種工具的使用，很容易觸類旁通，切換到別的語(yǔ)言也相對(duì)輕松些，而且給整個(gè)職業(yè)生涯起了個(gè)好頭，打好了基礎(chǔ)為更上一層樓做足準(zhǔn)備。

C 語(yǔ)言之所以流行這么年，生命力這么旺盛和本身鮮明的高效，方便靈活掛鉤。即使在上層語(yǔ)言使用概率變低，并不妨礙在系統(tǒng)級(jí)別繼續(xù)發(fā)揮作用。任何一種語(yǔ)言都有其存在的社會(huì)價(jià)值所在。C 語(yǔ)言還是值得作為入門(mén)語(yǔ)言深刻的學(xué)習(xí)。

4.C/C++ 程序員的收入沒(méi)有受到影響，依據(jù) 100offer 的后臺(tái)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)，現(xiàn)在經(jīng)過(guò) 100offer 入職的程序員年薪最高達(dá) 47W，最低 22.4W，C/C++ 程序員的收入與其它編程語(yǔ)言的崗位相比并沒(méi)有呈現(xiàn)下風(fēng)。隨著 C/C++ 逐步變成某些特定公司和特定項(xiàng)目所需的語(yǔ)言后，高級(jí) C/C++ 程序員的收入也會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)性。

知乎紅人 vczh 說(shuō)：「我在上大學(xué)的時(shí)分簡(jiǎn)直就只學(xué)習(xí) C/C++，后來(lái)實(shí)習(xí)的時(shí)分去了微軟，成果到了那里才知道，那個(gè)組是不必 C/C++ 的，怎么辦?憑借著 C++ 帶給我的富裕的功底，我準(zhǔn)時(shí)完結(jié)了老板給我的 "兩個(gè)星期內(nèi)學(xué)會(huì) C# 和 WCF 基礎(chǔ)知識(shí)" 的作業(yè)，順暢開(kāi)端作業(yè)。」

當(dāng)然，這只是 vczh 的個(gè)人經(jīng)歷，不具有普遍性，但不可否認(rèn)的是 C/C++ 仍具有不可代替性。某家創(chuàng)業(yè)公司 CTO 在接受采訪時(shí)表示：「即使有許多人唱衰 C/C++，但在今世，仍有許多許多項(xiàng)目的目標(biāo)渠道暫時(shí)只供給 C/C++ 編譯器的支撐，僅從這一點(diǎn)而言，C/C++ 是不可能完全消逝的。」

從應(yīng)用范疇來(lái)說(shuō)，C/C++ 適用于高性能計(jì)算、嵌入式體系、開(kāi)發(fā)服務(wù)器軟件、游戲、實(shí)時(shí)體系、網(wǎng)絡(luò)通信等，短期內(nèi)能完全代替 C/C++ 的語(yǔ)言并不存在，所以依然具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)性。

04、除了 C，需要掌握多種語(yǔ)言嗎?

想要掌握多種編程語(yǔ)言的 9 個(gè)理由

1. 能用多種方式來(lái)解決同樣的問(wèn)題，掌握不同的編程語(yǔ)言意味著擁有更多的選擇。畢竟，當(dāng)你只有錘子時(shí)，一切看起來(lái)都像是釘子。
2. 更有競(jìng)爭(zhēng)力，擁有更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。學(xué)習(xí)第二門(mén)編程語(yǔ)言，有時(shí)能加倍工作機(jī)會(huì)的數(shù)量。然而，這取決于你學(xué)習(xí)的語(yǔ)言種類。但無(wú)論怎么說(shuō)，你將會(huì)有更多的合適機(jī)會(huì)，從而增加求職能力。
3. 表明你具備學(xué)習(xí)新語(yǔ)言的能力。潛在的雇主會(huì)認(rèn)為你并非是死板或者慣守成規(guī)的人。
4. 學(xué)習(xí)是很有趣的。學(xué)習(xí)新的事物會(huì)讓你的頭腦保持興奮。這將有助于你在新領(lǐng)域的成長(zhǎng)和提高。
5. 緊跟當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。了解哪個(gè)行業(yè)在獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，就可以永遠(yuǎn)站在潮流的尖端，你的技能便不會(huì)過(guò)時(shí)。
6. 這將提醒你為什么應(yīng)該熱愛(ài)你的 “主” 語(yǔ)言，或者如何將事情做得更好。有時(shí)候，只有嘗試過(guò)新語(yǔ)言，才會(huì)知道主語(yǔ)言是何等的優(yōu)秀。你會(huì)更加欣賞自己最愛(ài)的語(yǔ)言。與此同時(shí)，新語(yǔ)言可能會(huì)有一些驚人的特性，讓你深覺(jué)相見(jiàn)恨晚。
7. 有助于成為一個(gè)更加優(yōu)秀的程序猿。學(xué)習(xí)新的語(yǔ)言，有助于提高在所有語(yǔ)言之間通用的技能，例如：設(shè)計(jì)和架構(gòu)算法，或處理不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
8. 針對(duì)工作選擇最佳的工具。尺有所短寸有所長(zhǎng) - 有的語(yǔ)言更善于處理某些特定方面的事情。掌握了多種語(yǔ)言，你可以在工作中選用最佳的工具
9. 表明你的學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。沒(méi)有任何事情比掌握第二語(yǔ)言更能證明你的學(xué)習(xí)能力。

不想掌握多種編程語(yǔ)言的 9 個(gè)理由

1. 掌握一種語(yǔ)言更容易。通常，集中精力和全心投入才能精通某一事物。如果不斷地在多種語(yǔ)言之間進(jìn)行切換，那么真正精通一門(mén)語(yǔ)言的概率就會(huì)降低。掌握一種語(yǔ)言也有助于你集中精力。
2. 大多數(shù)人只需要一份工作，大部分公司只使用一種語(yǔ)言。在你被錄用后，掌握多種語(yǔ)言不一定會(huì)有所幫助。有時(shí)候，只要掌握項(xiàng)目所用的語(yǔ)言就夠了。
3. 總有一些東西值得學(xué)習(xí);有時(shí)候，這意味著要更深入地學(xué)習(xí)一種語(yǔ)言。
4. 大多數(shù)情況下，專家能提更高的薪資要求，因?yàn)槿藗兏敢鉃閷＜抑Ц陡嗟男剿ohn Sonmez 在其視頻《 I’m Not Sure I Want To Be A Specialist》中談到為什么多面手并不總是最好的。
5. 即便僅掌握一種語(yǔ)言，仍然可以被認(rèn)為是一個(gè)偉大的開(kāi)發(fā)者。是否是偉大的開(kāi)發(fā)者與你掌握多少種語(yǔ)言無(wú)關(guān)。關(guān)鍵在于你創(chuàng)造的是什么。因?yàn)橹簧婕耙环N語(yǔ)言，所以你可以花更多的時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)造。
6. 你只需要學(xué)習(xí)有限的軟件開(kāi)發(fā)工具。大多數(shù)語(yǔ)言只有為數(shù)不多的一些工具。切換語(yǔ)言往往意味著要切換工具。只掌握一種語(yǔ)言，你就可以更快地掌握相關(guān)的工具。這將有助于提高工作效率。
7. 更易于定位自己的市場(chǎng)。因?yàn)橹徽莆找环N語(yǔ)言，基本上你只會(huì)朝這個(gè)方向安頓下來(lái)(即使不是出于自己的選擇)。
8. 你可以憑借任何一種語(yǔ)言解決大多數(shù)軟件問(wèn)題。不管有多少人告訴你，大多數(shù)語(yǔ)言可以用于解決任何問(wèn)題。如果解決問(wèn)題是你的主要目標(biāo)(本應(yīng)當(dāng)是)，掌握更多的語(yǔ)言并不一定有助于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
9. 深入理解一件事比表面了解十件事更好。

這并非是一個(gè)非黑即白的問(wèn)題。和其他問(wèn)題一樣，最好的解決辦法是取中間值：總有一片灰色地帶。如果你是一個(gè)初學(xué)者，那么學(xué)習(xí)一種語(yǔ)言，并將其應(yīng)用到前十多個(gè)項(xiàng)目中會(huì)比較容易。但此之后，建議你成為一個(gè)「T 形」軟件開(kāi)發(fā)者。

什么是「T 形」軟件開(kāi)發(fā)者?

所謂「T 形」軟件開(kāi)發(fā)者在某一個(gè)特定的區(qū)域擁有很深的造詣，而且是一種語(yǔ)言的專家，T 字母中的垂直線代表了這一點(diǎn);此外，他們會(huì)繼續(xù)廣泛學(xué)習(xí)另一種技能，T 字母中的水平線代表了這一點(diǎn)。

那么，這與軟件開(kāi)發(fā)，特別是編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，有什么關(guān)系呢?我的建議是精通一種編程語(yǔ)言，這將成為你以后的生計(jì)，并用于解決大部分問(wèn)題。你應(yīng)該盡你所能掌握這門(mén)語(yǔ)言。在此基礎(chǔ)上，可以學(xué)習(xí)最適合工作的第二種語(yǔ)言或技能。

T 形軟件開(kāi)發(fā)者是一個(gè)多面手，精通于某一領(lǐng)域。

在成為 T 形開(kāi)發(fā)者的歷程中，你將靈活地掌握多種語(yǔ)言，同時(shí)具備某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业膬?yōu)點(diǎn)。

應(yīng)該掌握哪種編程語(yǔ)言?

一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題是，應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)哪種語(yǔ)言。或者說(shuō)，假如你是初學(xué)者，應(yīng)當(dāng)首先學(xué)習(xí)哪種語(yǔ)言。通常，我會(huì)選擇有一定歷史的語(yǔ)言作為主要語(yǔ)言。這種語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)用于多個(gè)行業(yè)，并且有廣泛的使用群體和大量的開(kāi)發(fā)工具。符合這些標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言包括但不限于：C、C++、Java、JavaScript、C#、Python、Go 等等。

TIOBE 軟件基于這些標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)跟蹤軟件語(yǔ)言的流行性，并編入索引中。你可以點(diǎn)擊 TIOBE Index 查看完整的編程語(yǔ)言列表。索引會(huì)每月更新，前 20 名中的大多數(shù)語(yǔ)言都是不錯(cuò)的選擇。未來(lái) 10 年，這些語(yǔ)言還會(huì)流行嗎?我不確定。不過(guò)至少在未來(lái)幾年內(nèi)還是很可能保持流行的，我想，這對(duì)任何準(zhǔn)備著手的項(xiàng)目都是夠用的。

說(shuō)實(shí)話，關(guān)于是否需要掌握更多的語(yǔ)言，其實(shí)并沒(méi)有絕對(duì)正確或錯(cuò)誤的答案，不談需求選語(yǔ)言都是耍流氓，最后的決定還是取決于你的需求。