天极下载【编者按】C?语言真的很老了，而且事实证明他在很多地方都已经不再是最佳选择。为了使工作更加轻松，无数的开发者都想着寻找一种新的语言取代?C?的位置。那么，什么样的语言才能取代?C?？
英文：Do?We?Need?a?Replacement?for?C?
众所周知，C?是一种广泛非常使用的语言，从操作系统内核到加密算法的编写，到处都在使用?C。如今，我们是否应该用另一种语言来替换?C?呢？
尽管C?语言发布于?1972?年，但至今仍是使用最广泛的语言之一，同时按照如今的标准来看，C?语言也存在许多限制和缺陷。
图：2020年?TIOBE?编程语言排行榜
有人希望用另一种语言来替换?C?的关键原因也正在于此。用?C/C++?编写的关键性软件实在太多了，但?C/C++?中包含大量的“潜规则”。举个例子?OpenSSL?库中的?bug?就源于此。众所周知，?C?语言非常不善于处理类似于缓冲溢出的问题。C?语言中的“坑”实在太多了。
C?语言没有类型安全，对于热衷于动态语言的人来说，这听起来可能有些奇怪。而?Python?或?Julia?等动态语言就可以捕捉到错误的类型用法，例如在?if?语句中使用整数的错误。虽然动态语言无法在编译时捕捉到这类问题，但如果它们具有强大的类型系统，那么就可以在运行时捕捉到很多问题。这对于安全性特别重要。在很大程度上，安全漏洞都会引发未定义的行为，而不会正常终止程序。
话说回来，如果?C?语言如此之糟糕，那么为什么还没有被替换掉呢？其中的原因很多。?其实在某些地方，它已经被替换了。以前很多用?C?处理的任务如今都改用?Java、C#、C++?以及其他语言了。
因此，我们需要?深挖一下究竟还有哪些软件仍然以?C?语言为主：
操作系统内核。例如?Linux?等
微控制器
视频编解码器
底层共享库，例如?OpenSSL?等
Unix?命令行工具，例如?ls、cat?和?git?等
为什么这些领域仍然由?C?语言主导？因为直到最近，我们也?没有更好的替代?C?语言的方案。
上个世纪?90?年代，?许多语言(例如?Java、C#、VB.NET?和?F#)都将重点放在创建垃圾收集上。对于上述领域来说，这些语言都不是好的解决方案。
除此之外，还有其他?80?年代和?90?年代出现的语言，例如?Perl、Python、Ruby?和?Java?等，它们都不适合这些任务。
当然，我们还有一些其他静态类型的语言，例如?Ada、Modula-2?等。但是，一般情况下，这些语言都很难与开发人员的技术结合，也很难与已有的?C?语言库配合使用。
还有?D?等其他语言，但是其复杂性与?C++?差不多，因此对?C?开发人员没有吸引力。而且，最初它也需要垃圾收集，所以可能并不适合上述提到的许多领域。?如果你开发的应用程序需要保持很高的帧速率，那肯定不希望启动垃圾收集。
Go?和?Rust?有一定的可能性
我认为，?第一个真正有可能替代?C?和?C++?的现代编程语言是?Go?和?Rust。我们看到许多过去用?C?或?C++?编写的工具如今都改成了用?Go?或?Rust?编写。比如大量的命令行工具都用这些语言编写出来了。有些人甚至在尝试用Rust?编写游戏引擎。
LLVM：填补空白
我认为有可能出现?C?语言替代品的一个主要原因是LLVM?的成熟。?LLVM?意味着生成高性能的代码、支持多平台的难题得到了解决。LLVM?为更多人提供了尝试语言开发的机会。
Go?和?Rust?提供了一些启发，让我们重新思考?C?/?C++，在这些启发的带动下，再加上?LLVM?助阵，很多人都跃跃欲试寻找?C?语言的替代品：
Zig：一门开源的编程语言，专为稳定性、可维护性和最优性而设计。
Odin：C?语言的替代品，与?Go?非常相似。
V?语言：另一个类似于?C?的语言，受到了?Go?和?Rust?的大量启发。
什么样的语言可以替代?C？
如果一门编程语言想要替代?C，?首先必须适合?C?语言占主导地位的领域。并非所有类型的语言都能够满足这一点。我认为能够替代?C?的语言有以下这些共同点：
能够重用现有的?C?库?。Ada、Modula-2?等语言在很大程度上就在这一点上栽了跟头，因为你无法在大型?C?生态系统中有效使用这两种编程语言。
建立在已有的知识和惯例之上。?Go?语言很容易上手，因为尽管语法有所变化，但?API?和编程的方式与?C?非常相似。
没有垃圾回收，或者采用手动内存管理?。在?C语言占主导的领域内，你需要严格控制内存的使用。在这里领域内，垃圾收集派不上用场，这就是?Go?无法完全代替?C?的原因。
控制可执行文件的大小?。像?C?一样，Zig?可以将可执行文件压缩到很小。你无法在嵌入式等领域使用?Go?语言，因为这些语言生成的可执行文件都太大。
系统层面的友好?。你需要能够操纵位和字节。你需要良好的二进制运算符和指针。在过去的几十年中，许多语言都没有合适的指针。Java?为指针带来了各种骂名，好在?Go?挽回了一些。
逐步替换?C?代码?。能够良好地兼容?C?的可执行文件。
我们深入讨论一下最后一点。如果需要一次性重写整个程序，那么压根没有人会考虑替换掉现有的用?C?语言编写的基础设施。以我的经验来看，从?Objective-C?过渡到?Swift?之所以如此简单，是因为我可以一次重写一个方法，重新编译，并测试程序。
使用?Zig?之类的语言，也可以轻松地做到这一点。
总结
我们应该替换掉?C?的原因有很多，而截止到目前仍未换掉的主要原因在于，?其他编程语言的重点都放在了别处，而且我们缺少工具。这不是一个大型组织必须决定做的事情。你需要让大家都来尝试一下。如今在?LLVM?的支持下，在?Go?的启发下，我们完全可以替换掉?C。
那么，我个人是否认为?C?将来会被替换掉呢？我并没有那么期待。这是一个漫长的过程，我们还没有明确的赢家。大型组织不会采用?Zig、Odin、V?或其他编程语言，他们都在等待明确的替代方案出现。
说到底，替换掉?C?究竟表示什么意思？时至今日很多金融机构仍在使用?Cobol，但我们可以说?Cobol?已被取代了，因为今时今日没有新项目会选择?Cobol。人们都在尽可能远离?Cobol。
同样，大量经过测试的?C?代码也不会被重写。这些代码会一直遗留下去。
但是，终有一天，C?语言会被其他语言所替代，即使是在自己占主导地位的领域中。
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