今年的CPP North C++大會(huì)上，谷歌宣布了一門(mén)新的編程語(yǔ)言Carbon，并稱(chēng)其將是“C++的繼任者”。

谷歌將其在GitHub上開(kāi)源。雖然這個(gè)語(yǔ)言目前還處于實(shí)驗(yàn)階段，但還是很快吸了引眾多程序員前來(lái)圍觀，還一度登上了GitHub趨勢(shì)榜第一，現(xiàn)已收獲標(biāo)星21.3k。

對(duì)于谷歌方開(kāi)發(fā)者稱(chēng)Carbon是C++的繼承者一事，有國(guó)外媒體詢(xún)問(wèn)了C++之父Bjarne Stroustrup的看法，老爺子表示：

這些年總是有新的語(yǔ)言試圖成為C++的繼承者，我歡迎對(duì)編程語(yǔ)言和編程風(fēng)格進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

但Carbon太新且規(guī)范不足，我無(wú)法真正做出有意義的技術(shù)評(píng)論。而通常在不開(kāi)發(fā)全新語(yǔ)言規(guī)則、庫(kù)和管理方案的情況下，很難提供C++的替代方案。

所以谷歌團(tuán)隊(duì)為什么非要搞一個(gè)C++“替代版”而不是繼續(xù)完善現(xiàn)有的C++？畢竟他們自己內(nèi)部都在廣泛使用這個(gè)語(yǔ)言。

為什么不去升級(jí)C++？

對(duì)此，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)Carbon的谷歌工程師錢(qián)德勒·卡魯斯（Chandler Carruth）解釋稱(chēng)，C++至今已有40歲了，其自身的很多問(wèn)題困擾著現(xiàn)在的開(kāi)發(fā)人員。

數(shù)十年來(lái)，C++已積累了許多技術(shù)負(fù)債。其維護(hù)者優(yōu)先考慮向后兼容，以便繼續(xù)支持廣泛使用的項(xiàng)目，但這樣容易導(dǎo)致代碼量巨大。

而且C++雖然有開(kāi)源的編譯器（如gcc），但也有不少閉源編譯器，其中的某些功能可能要過(guò)很久才能改善升級(jí)。

此外，C++語(yǔ)言的發(fā)展也受到了官僚委員會(huì)管理程序的阻礙，該程序以標(biāo)準(zhǔn)化而非設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，這種做法導(dǎo)致很難給其添加新功能。

解決這些問(wèn)題的最佳方法是避免直接繼承C或C++的“遺產(chǎn)”，而是從語(yǔ)言基礎(chǔ)開(kāi)始，例如：現(xiàn)代泛型系統(tǒng)、模塊化代碼組織、一致的簡(jiǎn)單語(yǔ)法等。

卡魯斯也在CPP大會(huì)上提到，該語(yǔ)言并不是為了和C++未來(lái)改進(jìn)版本競(jìng)爭(zhēng)，而是——

“探索用C++做不到的事”

正如微軟創(chuàng)建TypeScript來(lái)更新JavaScript那樣，Carbon作為一種在C++基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的新語(yǔ)言，將為更多開(kāi)發(fā)者解決內(nèi)存安全和泛型等問(wèn)題，來(lái)彌補(bǔ)C++的不足。

目前Carbon語(yǔ)言的亮點(diǎn)包括：

Introducer關(guān)鍵字和簡(jiǎn)單語(yǔ)法；

函數(shù)輸入?yún)?shù)為只讀值；

指針提供間接訪問(wèn)和變體；

使用表達(dá)式命名類(lèi)型；

通過(guò)包名導(dǎo)入APIs；

強(qiáng)大且經(jīng)過(guò)定義檢查的泛型

......

此外，谷歌正在繼續(xù)開(kāi)發(fā)Carbon以支持以下功能：

性能關(guān)鍵型軟件；

軟件和語(yǔ)言的演變；

易于閱讀、理解和編寫(xiě)的代碼；

實(shí)用的安全和測(cè)試機(jī)制；

快速且可擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)；

現(xiàn)代操作系統(tǒng)平臺(tái)、硬件架構(gòu)和環(huán)境；

與現(xiàn)有C++代碼的互操作性和遷移性。

開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)還將創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)置包管理器，這是C++中非常缺乏的。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：用C++代碼和Carbon代碼分別計(jì)算半徑為1和2的兩個(gè)圓面積之和。二者對(duì)比如圖：

△圖源：GitHub；左為C++代碼，右為Carbon代碼

下圖展示了Carbon和C++互通性。程序員可以在Carbon上調(diào)用C++庫(kù)、方法和函數(shù)，而不需要額外的開(kāi)銷(xiāo)，反之亦然。

不過(guò)至于安全問(wèn)題，Carbon并沒(méi)有一開(kāi)始就建立內(nèi)存安全系統(tǒng)。

卡魯斯介紹說(shuō)，由于C++內(nèi)存安全性很差，所以Carbon的研發(fā)起點(diǎn)很低，該項(xiàng)目?jī)?yōu)先考慮的是遷移而不是安全；希望以后Carbon至少可以和Go或Swift一樣安全。

事實(shí)上，在Carbon之前，Mozilla（就是開(kāi)發(fā)火狐那個(gè)）于2015年就發(fā)布了一個(gè)也標(biāo)榜自己為“C++繼承者”的語(yǔ)言：Rust，而且這個(gè)Rust很注重內(nèi)存安全性。

那為什么不大力發(fā)展Rust呢？

“Carbon是為有大量C++庫(kù)者準(zhǔn)備的”

卡魯斯在CPP會(huì)議上對(duì)此回應(yīng)稱(chēng)，C++和Rust之間的銜接性不好，要將C++的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到Rust非常困難。

對(duì)于那些已經(jīng)擁有大量C++代碼庫(kù)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，要把自己之前的東西搬到Rust編輯器上就很麻煩了。

而Carbon被設(shè)計(jì)成一種C++的后繼語(yǔ)言，它以后將實(shí)現(xiàn)和C++無(wú)縫連接，并具備與C++的雙向互操作性，這對(duì)于有大量C++代碼庫(kù)者非常友好。

對(duì)于那些沒(méi)有這種“煩惱”的程序員們，卡魯斯表示，想用Rust的話就繼續(xù)用好了。

網(wǎng)友紛紛圍觀

前來(lái)圍觀Carbon的一眾網(wǎng)友中，有人表示支持谷歌開(kāi)發(fā)這個(gè)新語(yǔ)言：

若能在這里直接調(diào)用C語(yǔ)言庫(kù)的低層級(jí)Stuff函數(shù)，而不需在開(kāi)頭加行extern “C”，是很了不起的。

有人認(rèn)同其簡(jiǎn)化語(yǔ)言和提升安全性的目標(biāo)，但他覺(jué)得要在現(xiàn)有的語(yǔ)言中改進(jìn)內(nèi)存安全并不太容易，現(xiàn)有的C++特征和API很可能會(huì)約束這個(gè)新語(yǔ)言的發(fā)展。

當(dāng)然也有網(wǎng)友并不看好Carbon，認(rèn)為谷歌有棄用創(chuàng)新軟件的習(xí)慣，這個(gè)聽(tīng)起來(lái)很炸的項(xiàng)目可能會(huì)半途而廢。

還有人提出：Carbon這個(gè)用C++實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言居然想要替代C++?

有網(wǎng)友覺(jué)得，現(xiàn)在Rust正在逐步成為低級(jí)程序語(yǔ)言，Carbon和Rust有不少相似之處，僅憑“讓C++遷移更容易”并沒(méi)有什么賣(mài)點(diǎn)。

此外，Hacker News上還有網(wǎng)友想到了D語(yǔ)言（DLang），這個(gè)語(yǔ)言和C++的互通性很不錯(cuò)。而且D語(yǔ)言也有Carbon的不少功能，包括和C++相互調(diào)用、減少額外的開(kāi)銷(xiāo)等。

可惜由于D語(yǔ)言的初期定位不夠清晰，一度試圖涵蓋Java和C++的功能，導(dǎo)致它比較小眾。

審核編輯 ：李倩