C/C++培训
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评价任何一门编程语言,都是招人骂的。永远是这样。就像是春寒料峭的季节,街上穿棉袄和穿单衣的擦肩而过,双方一定是同时在心里出现了两个字:“傻逼!”这个在心理学上有个专业的名字:叫做“二逼”现象!
不过对于C语言会不会过时这个问题对很多刚刚踏入程序猿这个行业的新手至关重要。因为他们有深深的担忧,万一C语言就像Fortran那样过时了怎么办?
就在5月,时隔5年,C语言再次领先Java,荣登TIOBE编程语言排行榜第一!排名前十的分别是哪些一起来看一下:
C,Java,Python,C++,C#,Visual Basic.NET,JavaScript,PHP,SQL和R。
有没有发现亮点?没错, 第一易主了,C 语言反超了 Java 。要知道,C 语言上次第一还是在 5 年前,是什么原因让其“东山再起”了呢?
对所有的编程语言,他们的最后的目的其实就是两种:提高硬件的运行效率和提高程序员的开发效率。
遗憾的是,这两点是不可能并存的!你只能选一样。在提高硬件的运行效率这一方面,C语言没有竞争者!举个简单的例子,实现一个列表,C语言用数组int a[3],经过编译以后变成了(基地址+偏移量)的方式。对于计算机来说,没有运算比加法更快,没有任何一种方法比(基地址+偏移量)的存取方法更快。
C语言已经把硬件的运行效率压缩到了极致。这种设计思想带来的问题就是易用性和安全性的缺失。例如,你不能在数组中混合保存不同的类型,否则编译器没有办法计算正确的偏移量。同时C语言对于错误的偏移量也不闻不问,这就是C语言中臭名昭著的越界问题。
C语言自诩的“相信程序员”都是漂亮的说辞,它的唯一目的就是快,要么飞速的运行,要么飞速的崩溃。C语言只关心程序飞的高不高,不关心程序猿飞的累不累。就是这样!
现在来看看那些非C的语言,他们的长处都在于提高程序员的开发效率上。或者支持动态的列表,或者支持安全的列表。但是加入任何的中间层,加入任何的安全检验,它不可能比(基地址+偏移量+无检验)的方式更快。这个世界上不存在“开发容易,运行快”的语言,开发容易毕竟来源于对底层的一层一层又一层的包装。
现在回答两个最普遍的问题:硬件这么便宜了,有必要让软件更快吗?有这种疑问的人大部分都是网吧的固定客户,他们理解的计算机只在电脑城,他们理解的计算只是游戏和播放硬盘中的小电影。不要玩个游戏开个挂就乐得不行不行的,别忘了还有全实景仿真,还有3D渲染,还有自动驾驶。
人在开车的时候,每秒要收集60个不同的物体,然后根据这60个物体的不同组合和反映来做20个最重要的决定。然后从这20多个决定中选一个执行。所以就算用上最快的硬件,自动驾驶现在还不敢说能像人那样开车。就算是自动驾驶成功了,下一步还要自动飞行呢?因为我们老早就预言了:你咋不上天呢!
所以说:计算速度永远是不够的!因为新的应用会越来越复杂,越来也实时。对了!我还忘了一个更重要的限制:计算的能耗!NASA飞行器上的CPU最多就是32位的,说出来你可能不信,国际空间站上没有一个CPU是64位的,我猜一个最主要的原因是航天员不爱看硬盘小电影吧。
另外一个流行的疑问是:我可以发明一种同样快的语言,但是没有C语言那么多的坑。想法是可以的,而且还真巧有这个语言,真巧它的名字叫D语言,真巧没有太多的人用!这是因为一个基本的事实。现在有太多,太多太多的C代码,他们大部分都在正常工作,就像Linux, Window, MacOS,Unix,Vxworks。你没有看错,这些操作系统的内核都是C,我虽然不确定C在Window中所占的比例,但是我相信微软的人不会傻到用C#去全部改写一个操作系统的内核。你想让这些人去用你的全新的语言,这就不是“有点”很傻,很天真了!
而且有些代码,我们根本就不能改!NASA一个简单的5个CPU飞控软件编写完毕后,要进行一种“全覆盖”测试。如果CPU A坏了会发生什么?如果CPU A,B坏了呢?如果CPU A,C坏了呢。。。。?如果你愿意,你可以做个简单的数学组合。测试完毕后,别说重写,就算加个注释都不行。因为主管payload的大妈会非常严肃的质问你,为什么你上报的东西数量增加了,但是质量没有增加?你需要和她详细的解释:硬件和软件是不同的,硬件是那种摸起来硬硬的东西,但是软件不是那种摸起来软软的东西。看着大妈鄙夷的眼神,这个时候你会非常后悔自己手欠加入的哪一行注释。你还别不当真,这个是NASA的真实故事。
那为什么C语言还下降这么多呢?很简单,有些任务本身就不是C语言的。我上学的时候还用C语言编过窗口界面呢?然后很快微软的人就推出了MFC,就是一大堆宏把底层的C windowAPI包装了起来。
再后来这个技术也过时了。因为微软的人认识到,带有窗口的应用程序说到底不是C语言的本职工作,再这么一层一层包下去就有露馅的危险,于是他们发明了一个全新的语言C#来负责这个任务。
Java也是这样,突出网络,易用,安全,跨平台。无论是Java, c#还是python, 他们都有意避开提高硬件的运行效率这个问题,因为这个问题上没办法和C竞争,也无法撼动Linux, Unix,GNU tool这些已有C代码的位置。剩下的就只是提高程序员的开发效率上大作文章。这对C语言是好事,把自己不善长的东西去掉,让自己跑的更快!
伴随着嵌入和实时系统的兴起,AI,机器人,自动驾驶等。这些都是C语言的核心应用,而且在这种应用上面,C语言没有竞争者。所以我感觉C语言会稳定在自己核心的应用中,并开始逐步回升。
最后说点闲话,C++不会淘汰C语言。有了对象后你会发现再简朴的对象也耗费资源,而且有了对象以后,总是不由自主的去想继承这个事,一但继承实现了,你会发现继承带来的麻烦远超过你的想象。Java的发明人James被问到如果可以从新设计Java语言的话,第一个要做什么事?他说:“去掉对象”!作为一个已婚,有两个孩子的程序猿,我感同身受。如果大家感兴趣,我可以再写一个博客,聊聊C++和C的真实区别所在。
如果你看到这里,还什么都没记住。那就只记住一点:没人能预测未来。如果再有人对你说C语言已经过时了,最好自己思考一下,能求真最好,如果不能,至少要做到存疑。
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