機器之心報道

編輯：杜偉、陳萍

目 ‍ 前，Carbon 編程語言正處于實驗階段。

在編程語言的世界中，C++ 的地位舉足輕重。在 2022 年 5 月的 TIOBE 編程語言排行榜中，C++ 位列第四。同樣地，谷歌內(nèi)部也在廣泛使用 C++。

圖源：https://hellogithub.com/report/tiobe/

不過近日，在加拿大多倫多舉辦的 CPP North C++ 大會上，谷歌工程師 Chandler Carruth 宣布谷歌內(nèi)部正在打造一種新的編程語言—— Carbon，并將它作為 C++ 的繼任者。目前，Carbon 編程語言正處于實驗階段。

正如微軟創(chuàng)建 TypeScript 來更新 JavaScript、JetBrains 創(chuàng)建 Kotlin 來彌補 Java 的缺點，Carbon 將作為替代 C++ 的語言，為開發(fā)人員提供一種全新的語言來解決內(nèi)存安全和泛型等現(xiàn)代開發(fā)概念。

在談到為何要替代 C++ 時，Carruth 表示，C++ 作為長期以來構(gòu)建性能關(guān)鍵應(yīng)用的首選語言，它自身的很多問題困擾著現(xiàn)代開發(fā)人員。C++ 積累了數(shù)十年的技術(shù)負債，帶有的很多過時實踐都是其前身 C 語言的一部分。C++ 的維護者優(yōu)先考慮向后兼容，以便繼續(xù)支持廣泛使用的項目，例如 Linux 及其包管理生態(tài)系統(tǒng)等。

此外，C++ 語言的發(fā)展也受到了官僚委員會程序的阻礙，該程序以標(biāo)準化而非設(shè)計為導(dǎo)向。這種做法導(dǎo)致很難添加新功能。C++ 在很大程度上處于一個隔絕的開發(fā)過程，其中可能經(jīng)過數(shù)年才會做出一些重要決定。

因此，Carruth 希望通過更開放的社區(qū)主導(dǎo)環(huán)境來構(gòu)建 Carbon 語言，并已開源。目前，該項目已在 GitHub 上獲得了 16.5k 的 Stars。

GitHub 開源地址：https://github.com/carbon-language/carbon-lang

Carbon 的設(shè)計理念和特性

谷歌希望在 2022 年年底推出 Carbon 的核心工作版本，即 v0.1。Carbon 將建立在現(xiàn)代編程原則的基礎(chǔ)上，包含一個泛型系統(tǒng)，使開發(fā)人員不再需要為每個實例檢查和再核對代碼。

C++ 語言中亟需的一個特性是內(nèi)存安全。內(nèi)存訪問 bug 是安全漏洞的罪魁禍首之一，Carbon 設(shè)計人員將探索追蹤未初始化狀態(tài)的更好方法、設(shè)計支持動態(tài)邊界檢查的 API 和慣用語，并構(gòu)建全面的默認 debug 構(gòu)建模式。隨著時間的推移，設(shè)計人員還計劃構(gòu)建一個安全的 Carbon 子集。

Carbon 語言將支持以下功能：

性能關(guān)鍵型軟件；

軟件和語言演變；

易于閱讀、理解和編寫的代碼；

實用的安全和測試機制；

快速且可擴展的開發(fā)；

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

與現(xiàn)有 C++ 代碼的互操作性和遷移。

同時，Carbon 語言的亮點包括如下：

Introducer 關(guān)鍵字和簡單語法；

函數(shù)輸入?yún)?shù)為只讀值；

指針提供間接訪問和變體；

使用表達式命名類型；

軟件包為 root 命名空間；

通過包名導(dǎo)入 APIs；

用顯式對象參數(shù)來聲明方法；

單繼承、默認使用最終類；

強大且經(jīng)過定義檢查的泛型；

類型顯式地實現(xiàn)接口。

Carbon 設(shè)計團隊將著手創(chuàng)建一個內(nèi)置包管理器，這在 C++ 中非常欠缺。此外，團隊還計劃編寫一些將 C++ 代碼遷移到 Carbon 代碼的工具。下圖左為 C++ 代碼，右為 Carbon 編寫的相同函數(shù)：

為何不大力發(fā)展 Rust 語言呢？

有人或許會問了：最近有專門為解決內(nèi)存安全性能應(yīng)用的需求而構(gòu)建的 Rust 語言，為何不直接使用它呢？Carruth 對此表示，如果 Rust 適合你，就繼續(xù)使用。但是，將 C++ 的生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到 Rust 非常困難。

相比之下，Carbon 是建立在已有 C++ 生態(tài)系統(tǒng)之上，適合那些已經(jīng)擁有大量 C++ 代碼庫的開發(fā)人員，這些庫很難轉(zhuǎn)換到 Rust。

Carbon 有望成為 C++ 的「繼任者」

計算機編程語言是程序設(shè)計最重要的工具，每個程序員都有自己熟悉的一套編程語言。

此前，谷歌也開源了編程語言。例如 2006 年谷歌開源 Go 語言，其目標(biāo)是兼具 Python 等動態(tài)語言的開發(fā)速度和 C/C++ 等編譯型語言的性能與安全性，短短幾年，Go 成為最熱門語言之一，許多大公司用 Go 來開發(fā)自己的產(chǎn)品。與此同時，最初旨在替代 JavaScript 的 Dart 編程語言直到 Flutter 發(fā)布才成為主流。

這次谷歌內(nèi)部新打造的編程語言 Carbon，還處于實驗性階段，大家的評價如何呢？

有網(wǎng)友表示：C++ 對于特定的任務(wù)是好的，但現(xiàn)在看起來就像一個怪物，而現(xiàn)在 Carbon 看起來就很不錯。

更有人表示 Carbon 有望成為 C++ 的「繼任者」：

不過也有人認為：Carbon 底層是用 C++ 實現(xiàn)的，一個用 C++ 實現(xiàn)的編程語言，想要替代 C++，說服力不夠。不過預(yù)測又會有一批新程序員上岸 Carbon。

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還有網(wǎng)友想讓 Carbon 與 JavaScript 進行一番比較，看看哪個更好：

幾年之后，Carbon 會不會又成為一種熱門編程語言呢？