C是一種廣泛使用的語言，用于對從OS內核到加密庫的任何程序進行編程。現在該更換了嗎?

盡管C編程語言早在1972年就已發布，但它仍是當今使用最廣泛的語言之一，并且按照當今的標準存在許多限制和缺陷。

> Programming language popularity, 2020 by TIOBE

這就是為什么應該替換C的關鍵原因。太多關鍵軟件都是用C / C ++編寫的，其含義廣泛。一個示例是OpenSSL之類的庫中的錯誤。眾所周知，C在捕獲諸如緩沖區溢出之類的問題時表現很差。C是一種允許您以多種方式射擊自己的語言。

熱衷于動態語言的人聽起來可能很奇怪。但是，這里的問題是類型安全。諸如Python和Julia之類的動態語言通常會錯誤地使用類型。例如在if語句中使用整數。動態語言在編譯時可能不會遇到問題，但是如果它們具有強大的類型系統，那么在運行時會遇到很多問題。這對于安全性尤其重要。安全漏洞在很大程度上歸因于導致不確定的行為，而不是受控的關閉。

但是如果C太糟糕了，為什么還沒有被替換呢?有很多原因。在某種程度上，它已經被替換了。Java，C#，C ++和許多其他語言已經接管了以前用C完成的任務。

因此，這實際上是關于剩下的那種軟件，其中C仍然占主導地位：

• 操作系統內核。Linux，例如
• 微控制器
• 視頻編解碼器
• 共享的低級庫，例如OpenSSL
• Unix命令行工具，例如ls，cat和git

為什么C仍然主導著這些領域?因為直到最近的替代方案還不是很好。上世紀90年代，許多語言(例如Java，C#，VB.NET和F#)似乎主要致力于創建垃圾收集托管語言。對于上面列出的示例，不是一個很好的解決方案。

然后在80年代和90年代出現了其他語言，例如Perl，Python，Ruby，JavaScript，它們都不適合這些任務。

當然，一直存在其他靜態類型的語言，例如Ada，Modula-2等。但是，這些語言通常并不能滿足人們現有的技能要求，也可以輕松地與現有的C庫一起使用。

曾經有諸如D之類的語言，但是它具有C ++級別的復雜性，可能對C開發人員沒有吸引力。它最初還要求進行垃圾收集，這很可能使其不適用于所提到的許多領域。您不想在嘗試保持幀速率時啟動垃圾收集器。

Go and Rust 的可能性

我認為對C和C ++的現代化表現出濃厚興趣的第一個真實跡象是Go和Rust的日益普及。我們看到過去通常使用C或C ++編寫的許多典型工具現在都用Go或Rust編寫。大量的命令行工具，已經用這兩種語言編寫。我在這里介紹了其中一些工具。您會看到人們試圖用Rust編寫游戲引擎。

LLVM：缺少的難題

我相信由于LLVM的成熟，提供替代C語言的可能性很大。LLVM意味著生成高性能代碼并針對許多平臺的真正復雜的工作已解決。它使更多人可以進行語言開發。

Go和Rust都為如何重新思考C / C ++以及如何利用LLVM和LLVM帶來了一些靈感，出現了一些可能的C替代品的家庭手工業：

• Zig，我已經詳細介紹了。
• Odin，看起來像Go的C替代品。
• V語言。另一種類似C的語言，具有大量的Go和Rust啟發。

什么是可替代C的語言?

要替換C，通常需要一種語言來適應C仍占主導地位。并非所有類型的語言都適合于此。因此，我列出的語言具有許多共同點，可以替代C：

• 現有的C庫易于重用。Ada，Modula-2等在很大程度上失敗了，因為您無法在大型C生態系統中有效使用它們。
• 以已建立的知識和慣例為基礎。Go確實很快就可以使用，因為盡管語法有所更改，但API和編碼方式與C程序員非常相似。
• 沒有垃圾收集/手動內存管理。C在需要嚴格控制內存使用的區域中占主導地位。在這個空間中，垃圾收集不會削減它。這就是阻止Go完全替代C的原因。
• 小二進制文件。像C一樣，Zig使您可以制作很小的二進制文件。如果要在嵌入式空間中使用其他語言，則不能使用會產生較大二進制代碼的語言(例如Go)。
• 系統級友好。您需要能夠操縱位和字節。您需要良好的二進制運算符和指針。在過去的幾十年中，許多語言都沒有合適的指針。Java使指針成為一個臟話，但Go卻部分地將其帶回來。
• 逐步替換C代碼。與C具有很好的二進制兼容性。

讓我們擴展最后一點。如果這意味著您需要一次性重寫整個程序，那么甚至沒有人會開始著手替換現有的C基礎結構。以我的經驗，可以很容易地從Objective-C過渡到Swift的一件事是，我實際上可以一次重寫一個方法，重新編譯并測試該程序。

使用諸如Zig之類的語言，您可以輕松地做到這一點。

結論

我們應該替換C的原因有很多，而以前從未做過的主要原因是，重點放在了其他地方，而缺少工具。這不是一個大型組織必須決定做的事情。您需要讓一些家庭手工業的人輕松嘗試一下。以LLVM為工具，以Go作為靈感，這是今天完全可能的。

我個人認為C將被替換嗎?我沒有屏住呼吸。這是一個漫長的過程，我們還沒有明確的贏家。大型組織不會打算采用Zig，Odin，V或其他任何方式，直到出現明確的替代方案。

替換甚至意味著什么?Cobol仍在進行許多金融交易。但是我認為我們可以說已經取代了Cobol，因為今天沒有人會故意為任何新項目選擇Cobol。人們將盡可能地嘗試遠離它。

同樣，許多經過良好測試的C代碼也不會被重寫。它只會流連忘返。但是我們將來可能會達到這樣的地步，因為在C傳統上占主導地位的領域中，其他語言只是被C所取代。