为什么C语言永远不会过时?
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。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,perl語(yǔ)言那樣過(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,從這個(gè)排行榜上看,你會(huì)得到一個(gè)最直觀的結(jié)論。Java和C都在下降,而下降的部分被第三名以后的語(yǔ)言所瓜分。
原文發(fā)布于兩年前,此后排名多有變化
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(lèi)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?;蛘咧С謩?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(chē)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(chē)。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, MacO 《一線大廠Java面試題解析+后端開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)筆記+最新架構(gòu)講解視頻+實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目源碼講義》無(wú)償開(kāi)源 威信搜索公眾號(hào)【編程進(jìn)階路】 S,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)橹鞴躳ayload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??粗髬尡梢牡难凵?#xff0c;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。
哪為什么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)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的为什么C语言永远不会过时?的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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