“C++繼任者”火到GitHub趨勢(shì)榜一，C++之父：規(guī)范不足，無法評(píng)價(jià)

alex 2022-08-02 15:28:02 來源：量子位

Alex 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

今年的CPP North C++大會(huì)上，谷歌宣布了一門新的編程語言Carbon，并稱其將是“C++的繼任者”。

谷歌將其在GitHub上開源。雖然這個(gè)語言目前還處于實(shí)驗(yàn)階段，但還是很快吸了引眾多程序員前來圍觀，還一度登上了GitHub趨勢(shì)榜第一，現(xiàn)已收獲標(biāo)星21.3k。

對(duì)于谷歌方開發(fā)者稱Carbon是C++的繼承者一事，有國外媒體詢問了C++之父Bjarne Stroustrup的看法，老爺子表示：

這些年總是有新的語言試圖成為C++的繼承者，我歡迎對(duì)編程語言和編程風(fēng)格進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

但Carbon太新且規(guī)范不足，我無法真正做出有意義的技術(shù)評(píng)論。而通常在不開發(fā)全新語言規(guī)則、庫和管理方案的情況下，很難提供C++的替代方案。

所以谷歌團(tuán)隊(duì)為什么非要搞一個(gè)C++“替代版”而不是繼續(xù)完善現(xiàn)有的C++？畢竟他們自己內(nèi)部都在廣泛使用這個(gè)語言。

為什么不去升級(jí)C++？

對(duì)此，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)Carbon的谷歌工程師錢德勒·卡魯斯（Chandler Carruth）解釋稱，C++至今已有40歲了，其自身的很多問題困擾著現(xiàn)在的開發(fā)人員。

數(shù)十年來，C++已積累了許多技術(shù)負(fù)債。其維護(hù)者優(yōu)先考慮向后兼容，以便繼續(xù)支持廣泛使用的項(xiàng)目，但這樣容易導(dǎo)致代碼量巨大。

而且C++雖然有開源的編譯器（如gcc），但也有不少閉源編譯器，其中的某些功能可能要過很久才能改善升級(jí)。

此外，C++語言的發(fā)展也受到了官僚委員會(huì)管理程序的阻礙，該程序以標(biāo)準(zhǔn)化而非設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，這種做法導(dǎo)致很難給其添加新功能。

解決這些問題的最佳方法是避免直接繼承C或C++的“遺產(chǎn)”，而是從語言基礎(chǔ)開始，例如：現(xiàn)代泛型系統(tǒng)、模塊化代碼組織、一致的簡單語法等。

卡魯斯也在CPP大會(huì)上提到，該語言并不是為了和C++未來改進(jìn)版本競爭，而是——

“探索用C++做不到的事”

正如微軟創(chuàng)建TypeScript來更新JavaScript那樣，Carbon作為一種在C++基礎(chǔ)上開發(fā)的新語言，將為更多開發(fā)者解決內(nèi)存安全和泛型等問題，來彌補(bǔ)C++的不足。

目前Carbon語言的亮點(diǎn)包括：

• Introducer關(guān)鍵字和簡單語法；
• 函數(shù)輸入?yún)?shù)為只讀值；
• 指針提供間接訪問和變體；
• 使用表達(dá)式命名類型；
• 通過包名導(dǎo)入APIs；
• 強(qiáng)大且經(jīng)過定義檢查的泛型
• ……

此外，谷歌正在繼續(xù)開發(fā)Carbon以支持以下功能：

• 性能關(guān)鍵型軟件；
• 軟件和語言的演變；
• 易于閱讀、理解和編寫的代碼；
• 實(shí)用的安全和測(cè)試機(jī)制；
• 快速且可擴(kuò)展的開發(fā)；
• 現(xiàn)代操作系統(tǒng)平臺(tái)、硬件架構(gòu)和環(huán)境；
• 與現(xiàn)有C++代碼的互操作性和遷移性。

開發(fā)團(tuán)隊(duì)還將創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)置包管理器，這是C++中非常缺乏的。

舉個(gè)簡單的例子：用C++代碼和Carbon代碼分別計(jì)算半徑為1和2的兩個(gè)圓面積之和。二者對(duì)比如圖：

△圖源：GitHub；左為C++代碼，右為Carbon代碼

下圖展示了Carbon和C++互通性。程序員可以在Carbon上調(diào)用C++庫、方法和函數(shù)，而不需要額外的開銷，反之亦然。

不過至于安全問題，Carbon并沒有一開始就建立內(nèi)存安全系統(tǒng)。

卡魯斯介紹說，由于C++內(nèi)存安全性很差，所以Carbon的研發(fā)起點(diǎn)很低，該項(xiàng)目優(yōu)先考慮的是遷移而不是安全；希望以后Carbon至少可以和Go或Swift一樣安全。

事實(shí)上，在Carbon之前，Mozilla（就是開發(fā)火狐那個(gè)）于2015年就發(fā)布了一個(gè)也標(biāo)榜自己為“C++繼承者”的語言：Rust，而且這個(gè)Rust很注重內(nèi)存安全性。

那為什么不大力發(fā)展Rust呢？

“Carbon是為有大量C++庫者準(zhǔn)備的”

卡魯斯在CPP會(huì)議上對(duì)此回應(yīng)稱，C++和Rust之間的銜接性不好，要將C++的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到Rust非常困難。

對(duì)于那些已經(jīng)擁有大量C++代碼庫的開發(fā)者來說，要把自己之前的東西搬到Rust編輯器上就很麻煩了。

而Carbon被設(shè)計(jì)成一種C++的后繼語言，它以后將實(shí)現(xiàn)和C++無縫連接，并具備與C++的雙向互操作性，這對(duì)于有大量C++代碼庫者非常友好。

對(duì)于那些沒有這種“煩惱”的程序員們，卡魯斯表示，想用Rust的話就繼續(xù)用好了。

網(wǎng)友紛紛圍觀

前來圍觀Carbon的一眾網(wǎng)友中，有人表示支持谷歌開發(fā)這個(gè)新語言：

若能在這里直接調(diào)用C語言庫的低層級(jí)Stuff函數(shù)，而不需在開頭加行extern “C”，是很了不起的。

有人認(rèn)同其簡化語言和提升安全性的目標(biāo)，但他覺得要在現(xiàn)有的語言中改進(jìn)內(nèi)存安全并不太容易，現(xiàn)有的C++特征和API很可能會(huì)約束這個(gè)新語言的發(fā)展。

當(dāng)然也有網(wǎng)友并不看好Carbon，認(rèn)為谷歌有棄用創(chuàng)新軟件的習(xí)慣，這個(gè)聽起來很炸的項(xiàng)目可能會(huì)半途而廢。

還有人提出：Carbon這個(gè)用C++實(shí)現(xiàn)的語言居然想要替代C++?

有網(wǎng)友覺得，現(xiàn)在Rust正在逐步成為低級(jí)程序語言，Carbon和Rust有不少相似之處，僅憑“讓C++遷移更容易”并沒有什么賣點(diǎn)。

此外，Hacker News上還有網(wǎng)友想到了D語言（DLang），這個(gè)語言和C++的互通性很不錯(cuò)。而且D語言也有Carbon的不少功能，包括和C++相互調(diào)用、減少額外的開銷等。

可惜由于D語言的初期定位不夠清晰，一度試圖涵蓋Java和C++的功能，導(dǎo)致它比較小眾。

對(duì)這個(gè)號(hào)稱“C++繼承者”的Carbon，你怎么看？歡迎在評(píng)論區(qū)留言~

傳送門：

https://github.com/carbon-language/carbon-lang
參考鏈接：
[1]
https://devclass.com/2022/07/25/c-inventor-stroustrup-says-googles-carbon-too-new-and-under-specified-for-meaningful-technical-comment/
[2]
https://www.youtube.com/watch?v=omrY53kbVoA
[3]
https://news.ycombinator.com/item?id=32151609
[4]
https://www.reddit.com/r/programming/comments/w2thvo/carbon_an_experimental_c_successor_language/