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C和C++生存法则

2018-05-03 16:25 编辑: 游星啊 分类:程序人生 来源:代码湾

4月份发布的全球编程语言排行榜,Java高居榜首,C屈居第二,C++紧随其后,C和C++的比例之和,超过Java5%,python借人工智能和DevOps的东风,扶摇直上。新秀GO语言,投胎技术好,有个好爹,依托容器技术和K8S,迅速走红。本文不是为C/C++站台,宣传其为全宇宙最好的语言,而以近二十年的从业经验来分析C/C++的优劣势,提出指导性建议。

C语言以过程式编程,比汇编更贴近人类思考方式,而迅速兴起,在性能上贴近于机器语言。在开发效率和执行性能上做了一个平衡。在系统控制上,给开发人员更多的自由,这是他的优点,也是缺点。对于资深人员来说,有很大的发挥空间,但对于新手来说,就是踩不完的坑,学习成本极高,稍不小心就是内存泄漏,死锁。

因此,C语言主要应用场景在操作系统,如Linux;底层组件,如ceph;这些标准化程度高,性能要求苛刻的场景。

C++在C基础上,引入对象模型,将数据和方法有机的绑定在一起,比C语言更一步贴近人类思维模式。引入模板编程,替换C中宏这样的语法糖。早期C编写的程序中,内联函数和宏满天飞,现在变成模板满天飞,在执行效率上不相上下,但在调试期,倒引入不少麻烦,实际上违反了接口和实现分离的原则。

C++在开发效率上要高于C,执行效率上略逊于C,因此在开发周期要求比较严格,性能要求高的场景,有他的发挥空间,比如游戏的端游,比如行情软件。在客户端,有C#和C++竞争,在服务端,有JAVA、python、go与C++竞争,所以C++的市场份额就比较尴尬。

C/C++由于底层绑定比较紧,所以在跨平台这块存在很高的难度,特别是大规模的软件系统,要考虑的可能性更多。在boost逐渐发展壮大后,这些情况会逐渐好转。boost为了跨平台,不得不牺牲一些平台特性,在性能上也会有一定损失,因此在一些应用场景中,还会存在定制自己API库的场景存在,相较于之前没有boost时代,依然要好很多。

C/C++因为其自由度高,百花齐放,即使是同一个功能,也能整出个N多花样,开发人员需要在选择困难症中,痛并快乐着。这些状况,会随着标准化程度不断提高,而减少,但永远不会消失。

Java在虚拟机以基础,通过将字节码转译成机器码的方式,实现跨平台,一次编译到处运行。但我深深地怀疑,这个口号是否有价值。在服务端,操作系统基本是可控的,一般不会出现千奇百怪的操作系统,比如多数是Linux;而即使是Java虚拟机本身,不同JDK还不是完全兼容的;更何况,Java的第三方依赖库如此之多,将一个服务迁移到另外一个服务器,可不是简单拷贝下JAR就可以了。所以,Java的流行,不是因为一次编译到处运行的 特性。

Java遵循严格的对象模型,单根继承,所以在限制灵活性的同时,也降低了学习难度。加上垃圾收集机制,取消了指针,降低了出错概率。总体而言,在相同的代码质量和开发效率下,对开发人员的要求也降低了,当然,成本也就降低了。

Java在编程的人机交互接口,比C++更适合普罗大众的水准,扩大参与人员的范围。基于Java的虚拟机,还出现了Scala等其他类型语言,同样在人机交互方面,努力让编程活动对人类更加友好,提高开发效率。

python是一种脚本语言,优势在于其他动态特性,文本随时改,不用像编译语言那样,要经历一系列流程后,才能发布,即使是最简单的修改。这个特性,对运维特别有用,早期的Perl、shell此类的脚本语言都是为运维工具而存在,python继承了脚本特性,同时还提供更强大的功能和丰富的软件包。

Python不像C/C++那么灵活,连大括号放哪里,都能吵上一辈子。他限制严格的编程风格,因为灵活性对运维没有价值,因此,随着DevOps的兴起,特别是云平台,python找到自己的风口。近期,AI的兴起,更给python注入更强效的兴奋剂,扛把子吴恩达摆明车马支持python,python火起来,是不可阻挡的。

python在DevOps、云平台、AI领域的兴起,究其本质,是实用主义在发挥作用。AI的核心价值是智能算法,如何提高算法的智能水平才是关键,而且算法的调整频度高,简单的交互接口才是算法科学家所喜欢的。让算法专家去钻研如何提高性能,既没有意义,也不符合经济价值。

而DevOps和云平台本质上是基础设施、流程的管理,如何让管理简单有效,才是核心价值,而且这些管理行为对性能并不苛刻。更不用说那些争论不休的语法糖,编程风格,没有选择,争论也没有价值。

Java由于历史原因,是WEB终端的不二选择,替换成本极高,即使他有N多缺陷,即使谷歌和微软如此强大,费尽心思,也没有颠覆成功。就像HTML5,已经有国际标准组织、众多开发商、无数产品支持,这么多年过去了,依然处于推广阶段。

Node.js的出现,实际只是为终端的开发人员扩展了职业空间,为服务端开发增加了一个k选择项,有可能为企业节省成本,但真实价值如何,倒难以界定。服务端的开发选型本来就已经很多,Node.js能够被传统势力接受程度,还有待考察。

GO语言有个好爹,随着容器技术和K8S兴起,而迅速崛起。但以谷歌的尿性,开发出很多玩意儿,也抛弃了很多,最终会走向什么样的命运,其实难料。就像Objective-C最终也一样被苹果抛弃。趁着火热劲还在的时候,及时跟进,倒不失一个好选择。

像C语言这样的,屹立历史而不倒的语言,几无同类。受企业控制的语言,必然随着企业战略变化而走向衰败;为特定场景设计的语言,也会随着场景变化,而消失在历史长河。

以上分析对比这么多,就是为了要清晰地认识到C/C++优劣在何处,扬长避短才是生存不二法则。C/C++开发基础组件,包括操作系统,中间件,服务框架等,核心原则为机制和策略分离。以高性能、低延迟、资源占用率低等特性,为上层应用提供更多可能性;多变部分转化为策略,留给其他语言发挥。对于其他语言,比如Java实现的服务,在该服务成熟稳定之后,完全可以用C/C++重写,提供更高的性能和低延迟。


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