C语言能够被替换吗
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 javascript 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。
用于最高电压等级的硅IGBT和碳化硅MOSFET
比亚迪在新能源汽车领域还有希望吗?
中国联通：通过共建共享建成全球最大的5G SA网络
为什么列存储能够大幅度提高数据的查询性能
国内首款基于硅光OPA的200线纯固态成像级激光雷达
C语言能够被替换吗
智能魔镜的全新应用，秒变智能家庭中控
小米似乎还有一款骁龙855旗舰在研
国产射频前端模组市场潜力大 产业或将迎来整合期
比亚迪60亿年产值铁电池项目将在深圳量产
紫光集团13亿的私募债终究还是违约了
LCD监视器开关电源功率开关调整器FS6M07652RTC特
华为开发“无触摸即可乘坐的电梯” 用于应对冠状病毒
长城汽车集团正式发布旗下新能源汽车独立品牌——欧拉ORA
微软或将简化Windows 10更新过程
长鑫存储取得时钟信号生成技术专利
2011年硅磁传感器销售额预计增长24%
PLC的机械压力机控制系统设计
OSCAR第二次成果发布会在京召开 首个容器产业白皮书及四大开源标准齐发布
MySQL批量插入数据的四种方案(性能测试对比)
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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 javascript 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。
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逐步替换 c 代码。能够良好地兼容 c 的可执行文件。
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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。
用于最高电压等级的硅IGBT和碳化硅MOSFET
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