为取代 C++，Google 强势开源 Carbon 语言！

2022 年 7 月 21 日 CSDN

整理 | 彭慧中责编 | 屠敏

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

每一种编程语言都曾想一统江湖，将其他语言取而代之。但事实上，能够在众多竞争者中脱颖而出并雄霸一方天地并非易事。今天，谷歌重磅公开了其内部建立的最新编程语言——Carbon，剑指 C++，欲成为其实验性继任者。

历朝历代的“继承者们”

多年来，谷歌创建了许多编程语言，其中一些已经广为流行并深受大家的喜爱。例如，Golang（简称 Go）是为了改善服务器和分布式系统的开发而创建的，后来被公众采用。同时，Dart 编程语言，最初是作为 JavaScript 的替代品，直到 Flutter 的发布后终于成为主流语言。

日前在多伦多举行的 Cpp North 大会（专门讨论 C++ 的会议）上，谷歌首席软件工程师和开源软件开发者 Chandler Carruth 分享了一种名为 Carbon 的新编程语言的愿景。Carruth 展示了当今许多最流行的编程语言是如何拥有继承者的，这些继承者们利用了现代语言设计的优势，使开发者能够迅速提高生产力。

正如我们熟知的，C++ 是 C 语言的继承者，Kotlin 是 Java 的继承者，Swift 是 Objective-C 的继承者，而来自微软的 TypeScript 彻底增强了 JavaScript，同时保持舒适的使用并能够“转译”回 JavaScript。那么，C++ 的继承者会是哪一个？Rust 或者是这个新出现的 Carbon？

图源推特@Conor Hoekstra

或许很多人会选择 Rust 作为 C++ 的后继语言。不可否认，想要启动新项目，Rust 是一种很好的语言选择，但它不像 Java 和 Kotlin 那样具有“双向互操作性”，因此很难稳定地迁移。借用Conor Hoekstra 的说法，“如果 Rust 今天适合你的项目，你应该使用它。但是未来想要将 C++ 项目背后的整个生态系统迁移到 Rust 是困难的。”

为此，虽然 Carbon 有许多与 Rust 相同的目标，如帮助开发者创建“性能关键型软件”，但 Carbon 也打算与现有的 C++ 代码完全互通，并使从 C++ 迁移到 Carbon 尽可能容易。

取代 C++，Carbon 的使命

为什么 C++ 开发人员可能想考虑在他们的代码库中引入 Carbon？

尽管 C++ 仍然是性能关键型软件的主流编程语言，拥有庞大且不断增长的代码库。但其易用性较差、掌握难度大、以及由于语言功能过于丰富而易导致混乱等特点，也经常被人诟病。由于积累了几十年的技术债务，企图逐步改进 C++ 是非常困难的，这既是由于技术债务本身，也是由于其进化过程中的挑战。解决这些问题的最好方法是避免直接继承 C 或 C++ 的“遗产”，而是从坚实的语言基础开始，如构建现代泛型系统、模块化的代码组织和一致、简单的语法。

正因如此，Carbon 应运而生，其目标如下：

1. 速度快，可与 C++ 一起使用

性能与使用LLVM的C++相匹配，具有对位和地址的低级访问
从“遗产”到模板，实现与现有的 C++ 代码互操作
快速和可扩展的构建，与现有的 C++ 构建系统一起工作

2. 现代化和并且能不断发展

坚实的语言基础，易于学习，特别是对于已经使用过 C++ 的人
简单的、基于工具的 Carbon 版本之间的升级
更安全的基本原理，以及逐步实现内存安全子集的途径

3. 打造受欢迎的开源社区

明确的目标和优先级，具有强大的管理能力
社区致力于成为一个欢迎、包容和友好的社区
包含“电池”的方法：编译器、库、文档、工具、包管理器等

尽管 Carbon 是在谷歌内部开始的，但该团队愿意将其开源，为的是使其在未来能够获得成功，Carbon 需要成为一个“独立的并且由社区驱动的项目"，而不仅仅是为谷歌自用。

“学不动”的开发者们，依然期待

随着这门新语言的正式发布，不少开发者跃跃欲试，仅在 Hacker News（https://news.ycombinator.com/item?id=32151609）上就引发 400 多名开发者关于该语言的探讨。

前排“课代表”对 Carbon 做了进一步的总结：

@cogman10：如果你像我一样，想知道 "是什么让 Carbon 与 Rust 或 Zig 不同？那我总结三点：

1. 能够与各种各样的代码互操作，如类/结构和模板，而不仅仅是自由函数。

2. 愿意将 C++ 的习性暴露在 Carbon 代码中，必要时也可以反过来，以使互操作层的性能最大化。

3. 使用包装器和通用编程，包括模板，以减少或消除运行时的开销。

换句话说，Carbon 可以做 Rust 不能做的事情，就是用一个'foo'方法调用一个 C++ 类。或者创建一个带有'foo'方法的类，然后从 C++ 中调用该方法。这可能是实现 C++ 相互操作中要克服的最大障碍之一。大多数人不会这样做，相反，你会做一个 C 函数绑定和结构，并通过它移动数据/调用函数。

另一名开发者指出了 Carbon 在安全方面可能存在的问题。

@ansible：总的来说，Carbon 在安全方面做出了妥协，以便为 C++ 的发展提供一条道路。C++ 开发者必须能够自如地迁移他们的代码库，并且能够以一种基本自动化的方式进行迁移。为了实现自动迁移，Carbon 不能要求对迁移的 C++ 代码进行根本性的重新设计。虽然迁移工具在理论上可以将所有被迁移的代码标记为不安全的，但 Carbon 应该使用一种安全策略，对 C++ 代码进行优雅地降解并提供改进，无论是否被迁移。

这并不意味着 Carbon 永远不会默认采用有保障的安全策略，只是 C++ 代码的性能和迁移需要优先考虑，任何设计都需要在其他目标的背景下考虑。以后仍有可能采用有保障的安全，尽管这需要确定一个迁移路径。

这是非常有趣和务实的。如果他们最终能通过与 Rust 的借用检查器不同的路径得出同样水平的安全保证，那就很有意思了。

由于他们的目标之一是将现代 C++ 自动翻译成Carbon，我确实想知道这在一般情况下会有多大效果。

我绝对欢迎一个更容易阅读和理解的C++的替代品。这将是对世界的一个好处。

对于想要尝鲜的小伙伴，现在就可以下载源代码（https://github.com/carbon-language/carbon-lang#getting-started）在自己的电脑上体验了。另外，值得注意的是，Carbon 与免费的 Compiler Explorer 网络应用也进行了整合（https://carbon.compiler-explorer.com/），所以大家可以直接在浏览器中开始使用 Carbon 编程语言，用了之后也别忘了回来分享一下你的体验~~

参考链接：https://9to5google.com/2022/07/19/carbon-programming-language-google-cpp/

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