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D、GO、Rust 谁会在未来取代 C?为什么?

2015-11-17 14:34 · 稿源:oschina.net

不要管我的地位和 D 语言创造者之一的身份。我会坦诚的回答这个问题。我熟悉 Go 和 Rust,并且知道 D 的缺点在哪里。我鼓励人们在 Rust 和 Go 社区相似职位的人可以提出他们诚恳的观点。接着,我们开始吧。

首先,C++ 应该放在问题的哪个位置。不管它是否取代 C,或是成为取代 C 的候选人之一,C++ 是这个等式的一个关键部分。它是最接近 C 的,同时也是从 C 中来的。在下面几个问题中我会假设 C++ 是把取代 C 作为目标的。

每一个语言都有一些基础优势(我称之为“十倍优势”,因为在一定的基准上比较其他确实效率更高)和数个挑战。这些语言在未来能否取代 C 语言取决于它们如何利用它们的十倍优势,并且如何克服他们的数个挑战。

先让我来弃用 D

说起D,就像是领着你在我自己的屋子里游览, 我知道如何让你看见/藏起来干净的/脏的角落。跟其他两个语言相比, 关于D ,我能说的更多。原因很简单: 我了解 D 了解地更深入,直白地说:

D 的主要挑战有以下:

  • 采用率不高 – 虽然名义上存在这么多年了。 D 圈子里的知情人可能会说, D 当前还是相对新的,且采用率也上涨了不是。 而且,这种看法依然存在, 而采用率是由认知驱动的。所以经理和工程师就觉得采用一种多年还没有成熟的语言很担心。 未来, 时间会继续对 D 带来负面作用,除非/直到 采用的人数有突飞猛进增长。
  • D 和垃圾回收故事的微弱联系。 垃圾回收是个伟大发明,但是用在D 身上的决定却立即使D 跟核心市场 – 现有 C 和C++程序员分 离开。对于这些程序员, 党派的分割线一贯都是“不想垃圾回收?不是个事儿,你可用D with RAII 或手动管理风格! ” 虽然这话没错,但是这很接近于于没用了,因为标准库对于其他内存管理风格基本不支持,这就意味这,推定的用户需要重新建整个核心基础设施。而且,即使觉得 使用垃圾回收没关系,实现的质量也没有什么可让脸上贴金的。总之,可以这么说, D 有 GC 的缺点,但是没有享有他的好处。
  • 一直缺乏前景。 很少有公司支持 D,D 是靠圈子流行起来的,圈里的工程敏感度高,长期的前景,魅力和领导力难。很长一段时间, D 尝试进行影响, 公关,都取得了负面效果, 第一个前景文档  (http://wiki.dlang.org/vision/2015H1)  是2015 年 1 月写的, 第二个迭代 (Vision/2015H2 – D Wiki) 是 4 个月后,一个周期是 6 个月, 这真是最好 的讽刺。

当然啦,还有其他的问题, 但是其他问题要么是从这几个问题上衍生出来的,要么就是有类似的影响

我认为 D 语言 10 倍的优势有以下(当我在下面说”十倍”的时候,通俗来讲意味着”一个数量级”)

  • 比C++快 10 倍的编译速度。相对于 C++ 和其他别的语言这种差距根本不可弥补。(Go 编译的速度稍微比 D 快一点,但是运行慢一点) 使用系统级语言快速编码是一种深远的变革。结合 D 语言的抽象能力,基本上可以把 D 作为一个很好的选择编写高度优化的代码,原因很简单,实验性成本很低。
  • 比脚本语言快 10 倍的运行速度。D 的一个很好的用处是作为脚本语言使用处理一些简单任务,这在速度上的好处是巨大的。当然,没有”瓶颈期“的影响-如果一个脚本增长的很大,D 总是有很有效和模块化的机制提供。当然,这值得怀疑,比如 Python 已经很多的库可供选择,但是 10 倍的差距才是根本上的:系统级语言很难达到 D 的水平,但脚本语言很难突破与之的速度差距
  • 10 倍的容易与 C 和 C++ 结合使用相对其他语言而言。D 使用和 C 和 C++ 相同的内存布局;它所做的是在它之上构建结构,但是更接近底层几乎没有花销,整个 C 的标准库在语法和速度上不能更接近了,它也同为 C++ 的标准库,许多 C 的库都很容易和 D 结合使用。(https://github.com/D-Programming-Deimos)。它可以声称没有其他语言能达到它整合的水平
  • 10倍更好相比其他的系统级语言以及一般性的语言。D 的静态内省,编译时间的评价,混合驱动代码变的很有效这对其他语言是很困难的,无论是新的还是现存的;在这场游戏中,Go 缺乏深度甚至不能抓住重点;C++还 在绝望的迷失之中;而 Rust 还在尝试之中。

说一下Go

这里再重申一下,Go 语言是我唯一的选择,值得你为其付出。选择 Go 主要有下面这些挑战:

  • 间接调用和垃圾收集带来的本质上的性能下降。事实上,把 Go 改造成没有间接函数调用和垃圾收集是没有意义的,因为这些是其核心的功能。这些是提高核心性能指标的主要障碍。Go 团队的回应是,战术上会提高垃圾收集的性能。不过,替换 C 语言这样的挑战不是通过一些战术就可以完成的。
  • 政治因素。 Go 的派别异常强大,在不少问题上都各有坚持,类似的问题有大有小。在比较大的问题中,泛型的实现方式非常笨拙而低下,使得泛型可以算是 Go 语音的短板之一;在类似话题上的讨论上,都足以让人郁闷不已。我认为技术问题的政治因素在长期是一个极端的破坏因素,希望 Go 团队能找到解决的方式。
  • 简化却过于简化。Go 语言的精简是很有名的 – 大家上手起来确实都很快。不过随着时间推移,这成为一个问题;Go 代码彻底慢下来 – 程序员发现整天在写同样的东西,就像一只蚂蚁做的那样,这是因为 Go 语言即使对很简单的观念和算法也没法很好的进行抽象。如果一个领域没有现成的易用的库,一般人是很难进入的。程序员要是用过 Go 之后再也不想用了,那感觉真不好。如果 Go 能让那些总是重复工作的用户改善一下处境就好了。

我认为的 Go 的10倍优势如下:

  • 10倍更好的策略。有一段时间 Go 语言宣称要成为系统编程语言,不过后来它的属地完全变成网络服务领域。这是一个前景非常光明的市场,Go 团队对此把握的很好(Go 团队有着这方面的世界级的工程师)。这个市场非常热,一直由 Java EE 和一些运行缓慢的脚本语言占据着,Go 在这个领域完全就是全新的选择,不过现在已经成为一个主要的选择,其低位已经不可替代了。
  • 工程上的10倍优势。 Go 语言背后有一个纯粹的工程团队,这对语言的质量起着很大的帮助,尤其是对于网络库和工具。优秀的工程管理很好的弥补了语言能力上的一些不足。
  • 10倍的品牌效应。很多打算使用 Go 语言的用户都是看在 Google 的份上。Google 出品,似乎就意味着专业、高质量和稳定。当然,品牌不是全部,不过这意味着 Go 语言只需要做到不错就行,不需要做到完美。品牌可以完成剩下的任务。

最后但并非最不重要的

让我再次提醒,这仅仅是我的意见。我认为 Rust 正面临一些有趣的挑战:

  • 一个不和谐的人格。阅读任何数量的 Rust 代码让人想起这个笑话“朋友别让朋友翘腿的一天”的漫画图像(https://www.google.com/search?q=..)。 把躯干放在瘦腿上的人。Rust安全、精确的内存管理一切的前沿和中心。很少的问题域,不幸的是,这意味着思考和编码的大部分是致力于基本文书工作(GC 语言实际上自动化不见了)。安全的,确定的内存回收困难的问题,但并不是唯一的问题,甚至在一个程序中最重要的问题。因此 Rust 在这个语言设计问题上消耗巨大。这是有趣的,Rust 开始成长的其他方面的语言;唯一的解决方案是发展语言,但问题仍然是抽象能否帮助处理各级资源的必要性。
  • 外国的语法。Rust 的语法是不同的,没有明显优势的差异。这是人来自 Algol-style 刺激性语言,需要处理一个无缘无故地不同的语法除了正确的资源簿记。

Rust 的 10 倍优势是:

  • 理论上要比其他快 10 倍。在三者之中,Rust 是其中唯一的一款有世界一流水平的语言。这些在它精确定义的语言和技术方法的深度都可以看得出。
  • 比其他系统程序设计语言 10 倍更好的安全性。当然,在这里我们只限于讨论它在安全上的开支。
  • 性价比上要比其他好 10 倍。在很长一段时间里,Rust 的 1.0 预览版都是社区的宠儿,没有一点错误:无论发生什么问题,现有的 Rust 或者将来的 1.0 版本都会有解决的办法。现在,1.0 版本已经结束了蜜月期,人们的兴趣发生了很明显的下降(据我个人测算和估计),但是它的影响仍将继续存在。此外,毕竟,Rust 是一个正统的有实用价值的语言,它很容易将人们的热情转化实体的销售。

总而言之

无论是这几种语言被定位于逐步替换 C,C++ 或者同时存在于代码库中,还是它们会成为未来项目的首选,今天的人们还是会首先选择 C 或 C++——这一切都取决于这些语言的能力,尽量发挥它们的长处并且在各自的挑战中获得突破。

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