C語言怎么可能被淘汰呢？

時間：2020-12-20 23:11:23

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[導(dǎo)讀]我想通過這篇短文，向你展示C偉大的一面。

我想通過這篇短文向你展示C偉大的一面。

作者 | Jakub Lukasiewicz，已獲作者翻譯授權(quán)

譯者 | 彎月，責(zé)編 | 張文

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

以下為譯文：

“第一門編程語言學(xué)C靠譜嗎？”
“C還有未來嗎？”
“我應(yīng)該考慮學(xué)C嗎？”
“C太老了吧！”

你是否也聽過類似的話語？

聽說過無數(shù)次，有些是面對面的交談，而有些來自某個論壇。

雖然答案無非是“取決于具體情況”，但以我的拙見，學(xué)習(xí)C編程是非常寶貴的經(jīng)驗。

我想通過這篇短文向你展示C偉大的一面。

C的精神

首先，我想引用文檔C99RationaleV5.10中的一句話：

C89委員會始終將保留C的傳統(tǒng)精神作為主要目標(biāo)。C的精神體現(xiàn)在很多方面，但其本質(zhì)在于社區(qū)對C語言所依賴的基本原則的看法。C的精神可以總結(jié)為以下幾個方面：

相信程序員。
不阻礙程序員完成任務(wù)所需的工作。
保持語言短小精悍。
僅提供一種操作的方法。
保持高速，即使無法保證可移植性。

下面，我將進一步討論上述幾點。

中級編程語言

編程語言可以大致分為兩個級別：低級和高級。

低級語言靠近硬件，比低級語言更接近 CPU 的就只有電流了。這些語言又分為為機器碼和匯編兩種。前者是原始數(shù)據(jù)流，通常是二進制數(shù)據(jù)。為了便于人類使用，通常我們以“可讀”的十六進制形式進行處理。

第二代語言匯編在機器碼之上提供了一層抽象。這些語言大部分是人類可讀的符號（包括符號地址）、操作碼、地址、數(shù)字常量、字符串等的映射。而且每個處理器各有不同。

相較而言，高級語言提供了哪些抽象？根據(jù)維基百科：

與低級編程語言相比，高級語言使用了自然語言元素，更易于使用，而且還可以自動化（甚至完全隱藏）計算機系統(tǒng)中的重要領(lǐng)域（例如內(nèi)存管理），從而簡化程序的開發(fā)過程，而且也比低級語言更易于理解。編程語言提供的抽象數(shù)量決定了其“高級”程度。

簡而言之：低級語言=更加靠近機器，高級語言=更加人性化。

C 是高級編程語言，但在 C 剛剛創(chuàng)建的時候，大多數(shù)功能仍然是通過低級的匯編完成的。因此，與其他廣泛使用的語言相比，C 擁有更底層的抽象級別，因此我喜歡將其稱為“中級編程語言”。

你可以輕松地將 C 代碼編譯成匯編（而不是二進制代碼），并檢查 CPU 執(zhí)行的指令，在這個過程中C語言不會加入太多語言特有的代碼。

此外，如果有需要，流行的 C 編譯器還提供了更低級的選項，允許你使用內(nèi)聯(lián)匯編完全掌控 CPU?？v觀編程領(lǐng)域，能夠做到這一步的編程語言可謂少之又少。

簡潔

低級語言的編程難度很高。不是因為這些語言過于復(fù)雜，而是因為這類編程很容易出錯，因此需要投入更多精力、記憶和心思。

C 是中級編程語言，因此“根據(jù)定義” C 語言編程更加容易。但令人驚訝的是，與高級語言相比，C 語言的學(xué)習(xí)非常簡單。為什么？因為 C 語言的語法非常簡單，還有結(jié)構(gòu)化的范例。循環(huán)、函數(shù)、結(jié)構(gòu)、指針、變量、類型等核心基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)都非常容易。大約只需一周的努力學(xué)習(xí)即可入門。剩下的就是數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)理論了。

但是，不要誤會我的意思！如果想完全掌握 C 語言，你需要付出大量的努力！事實上，學(xué)習(xí)任何東西都需要付出大量的努力！

快速、輕量級

與其他語言（例如 Java ）相比，標(biāo)準(zhǔn) C 庫很小，所以你完全可以記住所有的功能。雖然有些功能應(yīng)該在很久以前就棄用了，但是 C 語言的性能仍然非常出色。

如果連 libc 都覺得太大怎么辦？即便你完全不用 libc 也沒有關(guān)系。只要不包含括任何頭文件即可，甚至連簡單的 printf() 都不使用。你可以將其替換成其他庫。

C 語言非常成熟，重視對內(nèi)存的管理，擁有內(nèi)聯(lián)匯編、少量抽象，且語言沒有過度膨脹，因此程序員能夠很好地控制程序。

因此，C 語言成為了 OS 內(nèi)核（Linux、Windows NT 或 macOS 的 XNU 等）以及其他語言（例如 Python）的理想選擇。這也是為什么 C 在嵌入式系統(tǒng)上如此受歡迎的原因，因為嵌入式系統(tǒng)不允許浪費任何資源。

無所不在=可移植性

你能否想到任何沒有 C 編譯器的重大平臺？除了有些只運行匯編的平臺，我從未聽說過沒有 C 編譯器的平臺。高端游戲 PC、NASA 航天器、售票機等各種平臺都使用了 C 編程。真的是無所不在，C 軟件遍布全世界。

如上所述，對于圍繞在我們?nèi)粘Ｉ钪械奈⒖刂破骱推渌问降那度胧较到y(tǒng)來說，C 語言是主流選擇。

你聽說過FFI嗎？事實證明，許多編程語言都可與 C 兼容。

你不必?fù)?dān)心是否可在某些工作中使用 C 語言，99%的情況下你都可以使用 C?。ūM管這并不意味著你應(yīng)該在所有工作中都使用 C……）。盡管 C 語言的代碼并非100％可移植，但你可以成為可移植的程序員。

影響力

C 語言直接或間接地影響了無數(shù)語言，比如 C++、Java、Go、D、Rust、Perl，甚至是 PHP 和 Python。

顯然，學(xué)習(xí)這些語言的時候，你并不需要 C 的知識，有時甚至還不能使用C的最佳實踐。

然而，我認(rèn)為記住編程語言的根源很重要。而且，如果你熟悉 C，那么就會有一些優(yōu)勢，尤其是 C++ 的學(xué)習(xí)。

豐富的庫

我懷疑以上對于 C 語言的快速、輕量級、中級編程語言、匯編等方面的討論，可能會給你一個錯誤的想法：你需要實現(xiàn)所有的功能。雖然 C 確實沒有 Java中的 LinkedHashMap 或其他功能（如垃圾收集器），但 C 語言也不至于那么落后。

C 是一種成熟的流行語言。無論你需要何種功能，相信都能找到相應(yīng)的庫（雖然有些功能太晦澀不容易表達，因此不太好找，但我相信這些庫一定存在）。

你需要垃圾收集器？那么可以試試 Boehm GC。你需要 TUI？那么 ncurses是不二的選擇。還有很多很多庫，我無法一一列舉：GTK、PDCurses、libcurl、ALSA、Genann、libsoundio、SDL、SQLite、getopt、OpenGL、inih、GMP、cJSON、MuPDF、OpenSSL...

C 是一種非常通用的語言，基本上可以編寫任何東西：Web服務(wù)器、視頻游戲（例如來自 id-Software 的經(jīng)典游戲，https://github.com/id-Software）、操作系統(tǒng)、其他編程語言或強制 Firefox 遵守 XDG 基本目錄規(guī)范的包裝程序，因為如果我是管理員的話，這些程序會嚴(yán)格執(zhí)行我下達的命令！

然而，請不要忘記，即便你可以用 C 編寫所有軟件，也并不意味著你應(yīng)該這樣做。例如，如果你想創(chuàng)建一個視頻游戲，則應(yīng)該將目光轉(zhuǎn)向 C++。

C++高度向后兼容

為什么我會在這里引出 C++？因為 C++ 是當(dāng)今使用最廣泛的語言之一，而且相信你也經(jīng)常遇到它。

與其他兼容 C 的編程語言相反，C++ 是 C 的直接后代，而且 C++ 委員會竭盡全力保持與 C 的兼容性（達到復(fù)制粘貼即可使用的程度），在大多數(shù)情況下，你可以把 C 當(dāng)成 C++ 一樣編譯。

但請不要誤會，C++ 絕對不是 C 的超集，C 代碼不可以與 C++ 一起使用，而且好的 C 代碼不一定是好的 C++ 代碼。舉個例子：

int* x = malloc(10 * sizeof(*x));

這在 C 語言中是正確的方法，但是在 C++ 中，malloc() 之前應(yīng)該有 (int*)，這樣才能正常工作，而且你應(yīng)該使用 new int[10]。

盡管在大多數(shù)情況下，你可以在 C++ 項目中安全地使用 C 庫。

前面列舉的 C 庫不僅可以使用，而且人們經(jīng)常以這種方式使用。例如，我自己在編寫十六進制編輯器Bym的時候就在 C++ 代碼中使用了 ncurses。

在 extern "C" 鏈接說明符的助力下，就連使用 C 編譯器編譯的庫也可以與C++ 兼容。

美中不足

C 語言是在B語言的基礎(chǔ)上于1972年創(chuàng)建的，因此多年來，C 吸收了一些古怪的東西（字符串標(biāo)題中定義的 memcpy()！），有些功能已過時，有些已被棄用，C 保留了這些功能只是為了與舊代碼兼容。

初學(xué)者很可能需要花費大量的時間來追查由于內(nèi)存損壞而引發(fā)的奇怪行為，結(jié)果只弄得一頭霧水，極大地打擊程序員的信心。C 中幾乎沒有機制可以阻止程序員搬起石頭砸自己的腳。

此外，我們需要了解學(xué)習(xí) C 不是計算機科學(xué)的入門。任何一門編程語言都不是計算機科學(xué)入門。你需要經(jīng)過正規(guī)的學(xué)習(xí)才能對這片廣闊領(lǐng)域有真正的了解。即便無法接受大學(xué)的正規(guī)教育，也可以通過在線教育進行學(xué)習(xí)。

總結(jié)

學(xué)習(xí) C 是寶貴的經(jīng)驗，非常值得。即便不作為第一門語言，也應(yīng)該作為第二、第三或第四門編程語言進行學(xué)習(xí)。C 有很多優(yōu)點，但也有一些缺點。至少學(xué)習(xí)C 編程沒有任何損失。所以，請給自己一個機會，嘗試一下，也許你會像我一樣愛上它。

最后，不要親信“ C 已經(jīng)完了”、“很快 C 就會被淘汰了”之類的傳言。C 活得好好的，而且在接下來的幾十年中也將繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。別忘了，就連 COBOL 至今仍有空缺職位！

C 怎么可能會被淘汰？就在我寫下這些話的時候，C 計劃的新標(biāo)準(zhǔn)版本（C2x）的預(yù)覽版已于上個月發(fā)布！

原文：https://blog.joren.ga/programming/best-of-c

本文為 CSDN 翻譯，轉(zhuǎn)載請注明來源出處。

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