一直以来被挑战的C语言(上)

晓晓 1941 0

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自1972年以来,C编程语言一直活跃,并且一直作为我们软件定义世界的基本组成部分之一。但是有时候技术会流行,是因为人们还没有去替代它。在过去的几十年中,出现了数十种其他语言,有些语言是专门设计来挑战C的统治地位的,而有些语言则是其受欢迎程度的副产品,从侧面冲向了C。

C++:自然,C通常与C ++进行比较,顾名思义,C语言是C的扩展。C++和C之间的差异可以根据您要求的对象来区分是广泛还是  过度。

尽管C ++的语法和方法仍与C类似,但它提供了许多真正有用的功能,这些功能在C语言中本身是不可用的:命名空间,模板,异常,自动内存管理等。要求顶级性能的项目(数据库,机器学习系统)经常用C ++编写,使用这些功能将性能的每一个降低都挤出系统。

此外,C ++继续比C更加积极地扩展。即将面世的C ++ 20为该表带来了更多东西,包括模块,协程,同步库和概念,这些使模板更易于使用。C标准的最新修订版几乎没有增加任何内容,并且着重于保持向后兼容性。

事实是,C ++中的所有优点也可以作为缺点。大个子 使用的C ++功能越多,引入的复杂性就越大,驯服结果也就越困难。将自己局限于C ++子集的开发人员可以避免许多其最严重的陷阱和不足。但是有些商店希望共同防范C ++的复杂性。坚持使用C会迫使开发人员将自己局限于该子集。例如,Linux内核开发团队避开了C ++。

通过C ++选择C语言为您以及所有在您之后维护代码的开发人员提供了一种方法,通过拥抱强制性的极简主义来避免纠缠于C ++的不足。当然,C ++有很好的理由提供了丰富的高级功能。但是,如果极简主义更适合当前和将来的项目以及项目团队,则 C更具意义。

JAVA:几十年后,Java仍然是企业软件开发的主要内容,并且通常也是开发的重要内容。许多最重要的企业软件项目都是用Java编写的,包括绝大多数的Apache Software Foundation项目,而Java仍然是开发具有企业级要求的新项目的可行语言。

Java语法从C和C ++大量借鉴。但是,与C不同,Java默认情况下不会编译为本机代码。相反,Java运行时环境JVM,JIT(即时)会编译Java代码以在目标环境中运行。在适当的情况下,JITted Java代码可以达到甚至超过C的性能。

Java背后的“一次编写,随处运行”的理念也使Java程序可以以较少的调整来运行目标体系结构。相比之下,尽管C已移植到许多体系结构中,但是任何给定的C程序可能仍需要自定义才能在Windows与Linux上正常运行。

可移植性和强大性能的结合,再加上庞大的软件库和框架生态系统,使Java成为构建企业应用程序的首选语言和运行时。

Java缺乏C的地方是Java从未竞争过的领域:靠近金属运行,或直接与硬件一起工作。C代码被编译为机器代码,然后由进程直接执行。Java被编译为字节码,字节码是JVM解释器随后将其转换为机器码的中间代码。此外,尽管Java的自动内存管理在大多数情况下是一件幸事,但C更适合必须最佳利用有限内存资源的程序。

也就是说,在某些方面,Java在速度上可以接近C。JVM的JIT引擎根据程序行为在运行时优化例程,允许进行许多类的优化,而这些优化类是提前编译的C不可能实现的。并且Java运行时可以自动执行内存管理,但是一些新的应用程序可以解决该问题。例如,Apache Spark通过使用规避JVM的自定义内存管理代码来部分优化内存中的处理。

C #与.Net:在引入C#和.Net Framework后近二十年,它们仍然是企业软件界的主要部分。据说C#和.Net是Microsoft对Java(托管代码编译器系统和通用运行时)的回应,因此C和Java之间的许多比较也支持C和C#/.Net。

像Java(在某种程度上是Python)一样,.Net提供了跨各种平台和广阔的集成软件生态系统的可移植性。考虑到.Net世界中发生了许多面向企业的开发,这些优势不容小small。当使用C#或任何其他.Net语言开发程序时,便可以利用为.Net运行时编写的大量工具和库。 

类似于Java的.NET的另一个优点是JIT优化。C#和.Net程序可以按照C提前编译,但是它们主要是由.Net运行时即时编译的,并使用运行时信息进行了优化。JIT编译允许对无法在C中执行的正在运行的.Net程序进行各种就地优化。

像C一样,C#和.Net提供了各种直接访问内存的机制。堆,堆栈和非托管系统内存都可以通过.Net API和对象进行访问。开发人员可以使用unsafe.Net中的模式来获得更高的性能。

不过,这些都不是免费的。托管对象和unsafe对象不能随意交换,它们之间的封送处理会降低性能。因此,最大化.Net应用程序的性能意味着将托管对象与非托管对象之间的移动保持在最低限度。

如果您无力负担托管内存与非托管内存的罚款,或者.Net运行时对于目标环境(例如内核空间)而言是一个糟糕的选择,或者根本无法使用,则C是您所需要的需要。与C#和.Net不同,C默认情况下会解锁直接内存访问。

这里就先介绍这些来挑战C的朋友们。下面一篇也会继续介绍其他几个流行语言。当然文章里也有一些别的国外名人引荐过来的观点。可能有些观点表述错误,各位还请见谅。谢谢大家观看

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