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KB体育sports【蓝因子教育】稳坐开发霸主之位揭秘C语言无可|8x网站现在所
KB·体育(sports)官方网站ღ★✿✿,kB体育平台手机登录ღ★✿✿!流量引流ღ★✿✿,kb体育ღ★✿✿。KB体育sportsღ★✿✿!kb体育官方网站首页kb体育官网ღ★✿✿,品牌故事ღ★✿✿,C语言在这过去的五十年间ღ★✿✿,已经逐渐发展成为极其重要的软件开发语言ღ★✿✿。本文将深度剖析它是如何与C++ღ★✿✿、Javaღ★✿✿、C#ღ★✿✿、Go8x网站现在所有浏览器都打不开ღ★✿✿、Rust和Python进行竞争ღ★✿✿,并保持一定优势的ღ★✿✿。
对于计算机编程语言来说ღ★✿✿,没有什么技术能沿用半个世纪年ღ★✿✿,除非它比其他的都好用ღ★✿✿。C语言于上世纪七十年代初年面世ღ★✿✿,如今在软件世界仍保持着底层基础开发的主流语言的地位ღ★✿✿。
有时ღ★✿✿,一个技术能被长久地流传使用ღ★✿✿,是因为人们还没有找到一个更好的替代品ღ★✿✿。在过去的几十年ღ★✿✿,涌现了大量的语言——甚至出现专门为了挑战C语言的统治地位而设计的新语言ღ★✿✿。
C真的很难被替代ღ★✿✿。编程语言调查和软件开发实例都印证了可以用远比使用C语言更好的方式来做开发ღ★✿✿。但C的地位仍岿然不动ღ★✿✿,因为它的背后是几十年的积淀和进步ღ★✿✿。几乎没有语言可以在性能ღ★✿✿、逻辑ღ★✿✿、或者普遍性上打败它ღ★✿✿。
很自然地ღ★✿✿,人们会拿C与C++做对比ღ★✿✿,顾名思义ღ★✿✿,C++是从C发展而来的ღ★✿✿。两者之间的不同就在于易扩展性ღ★✿✿,或者易用性ღ★✿✿。
语法和方式上ღ★✿✿,C++与C语言比较接近ღ★✿✿,但C++提供了很多原生C没有的有用特性ღ★✿✿:命名空间ღ★✿✿、模板ღ★✿✿、异常ღ★✿✿、内存管理ღ★✿✿。项目如果对于性能比较敏感ღ★✿✿,例如数据库和机器学习ღ★✿✿,通常使用C++编写会对提供系统提高性能更有帮助ღ★✿✿。
除此之外ღ★✿✿,C++比C更容易扩展ღ★✿✿。C++20甚至带来更多的新特性ღ★✿✿,包括模块ღ★✿✿、协程ღ★✿✿、同步库以及其他概念ღ★✿✿,这些都让模板更易使用ღ★✿✿。对标准C的最新修订几乎没有新增特性ღ★✿✿,而是更注重保持向后兼容性ღ★✿✿。
事实上ღ★✿✿,所有C++的优点也是它的缺点ღ★✿✿。C++的特性使用得越多就越复杂ღ★✿✿,结果就越加难以控制ღ★✿✿。所以ღ★✿✿,把自己限制于C++子集的开发者ღ★✿✿,能避免很多严重的问题ღ★✿✿。也有些机构想避免C++复杂性ღ★✿✿,坚持使用Cღ★✿✿。比如Linux内核的开发团队就会避开C++ღ★✿✿。
对于前期开发者和维护代码人员来说ღ★✿✿,选择C是一个避免C++过度使用纠纷的方式ღ★✿✿。不过ღ★✿✿,C++也有一系列丰富的高级功能ღ★✿✿,该用还是要用ღ★✿✿。但如果简洁明了更适合现在或者未来项目的整体发展的话ღ★✿✿,C会更有优势ღ★✿✿。
在JAVA诞生了几十年之后ღ★✿✿,其仍然是一般企业级软件开发的主要语言ღ★✿✿。大多数优秀的企业软件开发项目都是用Java编写ღ★✿✿,包括绝大多数Apache基金会项目ღ★✿✿。当开发企业级项目时ღ★✿✿,Java是一个可行性比较高的语言ღ★✿✿。
Java的语法大量地借鉴了C和C++ღ★✿✿。不过与C不同的是ღ★✿✿,Java不会默认编译成机器语言ღ★✿✿。相反地ღ★✿✿,Java运行时环境JVM会将Java代码即时编译到目标环境中运行ღ★✿✿。在良好的条件下ღ★✿✿,即时编译的Java可以达到甚至超C的性能ღ★✿✿。
Java奉行的“一次编写ღ★✿✿,随处运行”的思想ღ★✿✿,Java程序仅需小的调整ღ★✿✿,就能运行在不同的环境ღ★✿✿。相比之下ღ★✿✿,尽管C已经移植到许多体系结构中ღ★✿✿,但是任何给定的C程序可能仍然需要定制才能在Windows和Linux上正常运行ღ★✿✿。
其可移植性和强大性能的结合ღ★✿✿,以及软件库和框架的庞大生态系统ღ★✿✿,使Java成为企业级项目语言的一员ღ★✿✿。
**然而ღ★✿✿,Java落后C的地方在于ღ★✿✿,Java从来没有竞争的领域ღ★✿✿,都是接近底层运行ღ★✿✿,或直接操作硬件ღ★✿✿。C代码被转换成机器码ღ★✿✿,由进程直接执行KB体育sportsღ★✿✿。Java被编译成字节码ღ★✿✿,由JVM解释器转换为机器代码的中间代码ღ★✿✿。**此外ღ★✿✿,尽管Java的自动内存管理在大多数情况下是一种好事8x网站现在所有浏览器都打不开KB体育sportsღ★✿✿,但是C更适合于对有限内存资源有优化要求的程序ღ★✿✿。
在某些情况下ღ★✿✿,Java的性能可以接近Cღ★✿✿。JVM的JIT引擎能在运行时根据程序的行为优化程序ღ★✿✿,可以进行许多种类的优化ღ★✿✿,对于预先编辑的C语言而言ღ★✿✿,这个是行不通的ღ★✿✿。例如ღ★✿✿,ApacheSpark使用自定义的内存管理代码绕过JVM进行了一定程度的内存内处理优化ღ★✿✿。
在推出近20年之后ღ★✿✿,C和.NET框架仍然是企业软件世界的主要组成部分ღ★✿✿。有人说ღ★✿✿,C#和.NET是微软对Java的一种回应(托管代码编译系统和通用的运行时)ღ★✿✿,因此C和Java之间的许多比较也适用于C和C#/.NETღ★✿✿。
与Java(以及Python的某些部分)一样ღ★✿✿,.NET提供了跨多种平台的可移植性和集成软件的广阔生态系统ღ★✿✿。考虑到.NET世界中的一些面向企业的开发ღ★✿✿,这些都是很大的优势8x网站现在所有浏览器都打不开ღ★✿✿。当使用C或任何其他.NET语言开发程序时8x网站现在所有浏览器都打不开ღ★✿✿,可以利用针对.NET运行时编写的各种工具和库ღ★✿✿。
.NET另一个和Java类似的优点是JIT优化ღ★✿✿。C和.NET程序可以像C那样提前编译ღ★✿✿,.NET运行时可即时编译ღ★✿✿,并能使用运行时的信息进行优化ღ★✿✿。JIT编译允许对正在运行的.NET程序进行各种优化ღ★✿✿,这在C中是无法进行的ღ★✿✿。
和C一样ღ★✿✿,C和.NET提供了各种直接访问内存的机制ღ★✿✿。堆ღ★✿✿、堆栈和非托管系统内存都可以通过.NETapi和对象进行访问ღ★✿✿。开发人员可以使用.NET中的unsafe模式来实现更高的性能ღ★✿✿。
不过ღ★✿✿,值得注意的是KB体育sportsღ★✿✿,托管对象和unsafe对象之间不能随意交换ღ★✿✿,它们之间的封装传送需要以降低性能作为代价ღ★✿✿。因此ღ★✿✿,减少两者之间的传递KB体育sportsღ★✿✿,可以最大化的提高.NET程序的性能ღ★✿✿。
当负担不起托管内存相对于非托管内存的代价时ღ★✿✿,或者当.NET运行时对于目标环境(如内核空间)是一个很糟糕的选择项或者根本不可用时ღ★✿✿,那么C语言或许就能解决问题了ღ★✿✿。与C和.NET不同ღ★✿✿,C默认情况下会开启直接内存访问ღ★✿✿。
Go语法和C很像ღ★✿✿,大括号作为分隔符ღ★✿✿、以分号结尾语句ღ★✿✿。精通C的开发人员通常无需太多困难就可以直接转入Goღ★✿✿,甚至把Go的新特性如名称空间和包管理考虑在内也是如此ღ★✿✿。
代码的易读性是Go的指导设计目标之一ღ★✿✿,开发人员能够轻松地跟上任何Go项目的速度ღ★✿✿,并在短时间内精通代码库ღ★✿✿。C代码库很难摸索ღ★✿✿,因为它们很容易变成一个由宏和特定于项目或团队的嵌套8x网站现在所有浏览器都打不开ღ★✿✿。Go的语法ღ★✿✿,以及其内置的代码格式和项目管理工具8x网站现在所有浏览器都打不开ღ★✿✿,都是为了避免这些机制问题ღ★✿✿。
Go还提供额外的功能ღ★✿✿,像Goroutines和Channelsღ★✿✿,用于处理并发性的语言级工具以及组件之间的消息传递ღ★✿✿。在C语言里面只能自己实现或者用三方库ღ★✿✿,但是Go以开箱即用的方式提供了这些特性ღ★✿✿,让我们在开发需要类似功能的软件的时候ღ★✿✿,变得极其方便ღ★✿✿。
在内存管理方面ღ★✿✿,Go与C有较大区别ღ★✿✿。默认情况下ღ★✿✿,Go对象被自动管理和回收ღ★✿✿。对于大多数编程工作来说ღ★✿✿,这非常方便ღ★✿✿。但这也意味着任何需要对内存进行特殊处理的程序ღ★✿✿,会比较难办ღ★✿✿。
Go的确包含了一个unsafe的包ღ★✿✿,用于规避Go的一些类型处理的安全性问题ღ★✿✿,例如使用Pointer类型读取和写入任意内存ღ★✿✿。但unsafe伴有一个警告ღ★✿✿,即用它编写的程序“可能不可移植ღ★✿✿,并且不受Go1兼容性准则保护”ღ★✿✿。
Go非常适合构建命令行程序和网络服务等程序ღ★✿✿,因为它们很少需要这样的细粒度操作ღ★✿✿。但是低级的设备驱动ღ★✿✿、内核空间操作系统组件以及其他需要对内存布局和管理进行严格控制的任务最好是在C中创建ღ★✿✿。
在某些方面ღ★✿✿,Rust是解决C和C++造成的内存管理难题的新方案ღ★✿✿,也是解决这些语言许多其他缺点的新方案ღ★✿✿。Rust编译为本机代码ღ★✿✿,因此在性能上与C相当ღ★✿✿。不过ღ★✿✿,默认情况下ღ★✿✿,内存安全是Rust的主要卖点ღ★✿✿。
Rust的语法和编译规则能帮助开发者避免常见的内存管理错误ღ★✿✿。如果一个程序存在跨过Rust语法的内存管理问题ღ★✿✿,那么它就不会编译ღ★✿✿。使用该语言的新手ღ★✿✿,尤其是从像C这样为此类错误提供了大量空间的语言转过来的新手ღ★✿✿,他们学习Rust的第一阶段是如何安抚编译器ღ★✿✿。但是Rust支持者认为ღ★✿✿,这种短期的痛苦将得到一个长期的回报ღ★✿✿:不会牺牲速度的更安全的代码ღ★✿✿。
Rust也可以用它的工具改善Cღ★✿✿。默认情况下ღ★✿✿,项目和组件管理是Rust提供的工具链的一部分ღ★✿✿,与Go相同ღ★✿✿。有一种默认的ღ★✿✿、推荐的方式来管理包ღ★✿✿、组织项目文件夹ღ★✿✿,以及处理许多其他事情ღ★✿✿,这最多是临时措施ღ★✿✿,每个项目和团队处理它们的方式都是不同的ღ★✿✿。
尽管如此ღ★✿✿,对于C开发人员来说ღ★✿✿,被吹捧为Rust优势的东西可能看起来不是那样的ღ★✿✿。Rust的编译时安全特性不能被禁用ღ★✿✿,所以即使是再小的Rust程序也必须符合Rust的内存安全限制ღ★✿✿。默认情况下ღ★✿✿,C可能不太安全ღ★✿✿,但在必要时ღ★✿✿,它更灵活ღ★✿✿,更宽容ღ★✿✿。
另一个可能的缺点是Rust语言的体积KB体育sportsღ★✿✿。即使考虑到标准库ღ★✿✿,C的新特性也相对较少ღ★✿✿。Rust特性集正在蔓生并持续增长ღ★✿✿。与C++相比ღ★✿✿,较大的Rust特性集意味着更强大的能力ღ★✿✿,但也更复杂ღ★✿✿。C是一种较小的语言ღ★✿✿,但更容易建模ღ★✿✿,因此可能更适合于看上去有点臃肿的项目中ღ★✿✿。
现在ღ★✿✿,每当谈论软件开发时ღ★✿✿,Python似乎总是会被人们提起ღ★✿✿。毕竟这是“第二个适合所有事情的语言”ღ★✿✿,毫无疑问ღ★✿✿,它是最通用的语言之一ღ★✿✿,有数千个第三方库ღ★✿✿。
Python强调的是开发速度而不是执行速度ღ★✿✿,这是它与C的最大区别ღ★✿✿。用C语言组装一个程序可能需要一个小时ღ★✿✿,而用Python只需几分钟ღ★✿✿。另一方面ღ★✿✿,该程序在C语言中执行可能只需要几秒钟ღ★✿✿,而在Python中运行则需要一分钟ღ★✿✿。但是对于现代硬件来说ღ★✿✿,Python足够快ღ★✿✿,这是它获得成功的关键ღ★✿✿。
另一个主要区别在于内存管理ღ★✿✿。Python程序完全是由Python运行时进行内存管理ღ★✿✿,因此开发人员不必担心分配和释放内存的困难KB体育sportsღ★✿✿。但这里有必要讲明ღ★✿✿,开发者的轻松是以牺牲运行时性能为代价的ღ★✿✿,编写C程序需要谨慎地注意内存管理ღ★✿✿。
其实ღ★✿✿,Python和C之间有一个很深的联系ღ★✿✿:参考Python运行时是用C写的ღ★✿✿。这允许Python程序打包C和C++编写的库ღ★✿✿。Python生态系统中一些重要的第三方库ღ★✿✿,如机器学习ღ★✿✿,其核心是C代码ღ★✿✿。
如果开发速度比执行速度更重要ღ★✿✿,程序执行部分可以隔离成独立的组件ღ★✿✿,而不是分散在整个代码中ღ★✿✿,那么纯Python或Python和C库的混合比单独使用C更好ღ★✿✿。否则的话ღ★✿✿,C仍然是霸主ღ★✿✿。