C++ 是怎么存活了半个世纪的？

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C++ 从诞生至今已近半个世纪。很多同时代的编程语言已逐渐退出历史舞台，而 C++ 不仅没有被取代，反而依然活力十足。

2022年12月，一个不为人注意的转折点悄然发生：C++ 在 TIOBE 编程语言排行榜上超越 Java，成为世界第三大流行的编程语言。到 2024 年底，它更是攀升至第二位，仅次于 Python。这一里程碑没有登上头条，没有引发网络热议，也没有什么"新 C++"的营销活动。然而，在服务器集群、游戏引擎、自动驾驶汽车和航天器中，世界早已运行在 C++ 之上。

几十年来，C++ 默默无闻地在后台运行，隐藏在图形用户界面和浏览器之下，存在于用户从未接触过的代码之中。

这门诞生于 1970 年代、源于一次"学术挫折"的语言，是如何在一轮又一轮的抽象革新、技术潮流和替代尝试中幸存下来的？要回答这个问题，让我们回到 C++ 诞生于贝尔实验室的那一刻。

C++ 的诞生

20 世纪 70 年代末，贝尔实验室。比雅尼·斯特劳斯特鲁普（Bjarne Stroustrup）正在调试一个模拟程序。他苦思冥想，试图解决一个分布问题——他需要模拟计算机系统如何相互通信，以及如何在负载、故障和变化条件下运行。当时他考虑了两种语言：一种是Simula 67，这门语言有着优雅的面向对象结构，提供了完美的模型，但运行速度太慢；另一种是BCPL，虽然速度够快，但语法极其丑陋，每次尝试抽象都异常痛苦。对斯特劳斯特鲁普来说，这两种语言都无法满足他的需求。

于是在 1979 年，斯特劳斯特鲁普开始编写自己的解决方案。他将其命名为**"带类的 C"**（C with Classes）。他希望在保持 C 语言速度的基础上，最小化地嫁接 Simula 的结构。当时，他并非想创造一个改变世界的语言，他只是想让自己的程序能够正常运行。

然而，仅仅几个月内，他的这个**"解决方案"就成功编译、运行，并交付了实际成果。这个方案集成了继承的类、强类型以及能编译成高效二进制文件**的功能，它巧妙地将这些前所未有的特性结合在一起。到 1983 年，这个实验获得了新名称：C++。这个名字其实是一个玩笑，为了致敬了 C 语言中的增量运算符（++）。比雅尼表示，这不是一场革命（revolution），而是一次演变（evolution）。

随后，这门语言迅速在全球走红。到 1980 年代末，大学开始向学生教授 C++，企业也纷纷采用它进行开发。这一切源于 C++ 带来了当时所有语言都缺乏的特性：在不牺牲速度的情况下实现结构化，在没有虚拟机（VM）的情况下实现代码重用，以及一种能够直接与硬件"对话"的代码组织方式。

强大的代价

1980 年代末到 1990 年代，C++ 开始出现了多个编译器，还衍生出很多种方言。虽然都基于同一门语言，但当时 C++ 尚无任何统一标准。GCC、Borland、微软都发布了各自版本的 C++。程序员们不得不小心翼翼地在代码中兼容不同的编译标准，因为同一段代码在不同编译器上可能会产生完全不同的结果（想想就可怕）。

与此同时，C++ 也在不断扩展其功能：多重继承、抽象基类、模板和 STL、异常、命名空间、编译时多态等特性被陆续加入。虽然每项功能都解决了实际问题，但同时也使 C++ 变得越来越难以学习、使用、理解和维护。

C++98 标准的奠基

1989 年，一个正式的标准化委员会 WG21 成立。经过多年审慎讨论，他们在 1998 年发布了 C++98，这是 C++ 的第一个官方国际标准。委员会将语法、语义、标准库、模板等所有核心内容都编入了官方标准。C++ 从此有了统一接口和全球身份标识（common interface 和 global identity）。

此时，C++ 已经风靡软件世界。当时最强大的操作系统（Windows、Linux 子系统）和**企业应用程序（包括大名鼎鼎的 Photoshop、Office）**都是用它开发的。图形引擎和 3D 游戏也几乎完全由 C++ 编写。

托瓦兹的警告

C++ 的强大也带来了代价。C++ 让开发者可以对程序底层有足够的控制，但同时也要求程序员负责许多底层的程序逻辑，如手动内存管理、指针运算等。由于这些操作难以建立有效的防护措施，C++ 容易出现内存泄漏、缓冲区溢出和各种未定义行为。

在 Linux 社区，Linux 内核的架构师林纳斯·托瓦兹对 C++ 发出了强烈警告，并禁止在内核开发中使用它。他曾说："C++ 是一种可怕的语言。用它来制造彻头彻尾的垃圾代码要容易得多。"他认为 C++ 鼓励抽象，这导致牺牲了代码的清晰度，尤其是在低级系统代码中。他批评 STL 和泛型代码使行为更难预测，而在内核工作中，不可预测性就是最大的危险。

低谷与的重生

21 世纪 00 年代初，c++新的竞争者相继出现：Java、C#、Python。这几门语言不但内存安全，而且语法简单，所以这些语言从问世之后获得了非常好的发展。而C++开始显得“迟缓”——不是在执行速度上，而是在演变速度上。当C++03 发布后，开发者们期待的下一版本 “C++0X” 却迟迟未果。可在表象之下，c++这门语言的根基正在发生潜移默化的变化：这时候非官方的、实验性的Boost 库出现了：这个库提供了智能指针、Lambda 表达式、编译时技巧等现代模式，这让Boost 成为了 C++ 下一阶段的试验场。