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Go vs. Rust vs. C++:从语言规范长度看三种不同的“复杂性”

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/07/25/go-vs-rust-vs-cpp-in-complexity)

大家好,我是Tony Bai。

最近,一张关于编程语言规范词数统计的图表,在技术圈广为流传。它以一种极其直观、甚至有些残酷的方式,将不同语言的复杂性摆在了我们面前。

在这张图上,我们看到了惊人的差异:

  • C++: 以超过 80 万词的规范长度,一骑绝尘,成为当之无愧的“巨无霸”。
  • C# 和 Java: 分别以约 40 万和 25 万词紧随其后,是功能丰富的“航空母舰”。
  • Go: 规范仅约 5 万词,与以简洁著称的 C (约 5.5 万词) 处于同一量级。

这张图不仅仅是一个有趣的谈资。语言规范的长度,是衡量一门语言复杂度的最客观指标之一。 它直接决定了这门语言的学习曲线、认知负荷,以及整个生态的风格。

今天,我们就以这张图为起点,深入探讨三门备受关注的系统级语言——Go、Rust 和 C++——它们各自代表的三种截然不同的“复杂性”,以及这些“复杂性”在 AI 时代意味着什么。

注:Go之所以被最初定位为系统级编程语言,是因为其设计之初便承载了构建高效、可靠系统级软件的愿景,旨在解决多核、网络化机器时代下大型代码库的开发痛点。 然而,其内置的垃圾回收机制和相对较大的运行时, 以及它在网络服务、云计算、微服务等应用层领域取得的显著成功和广泛应用, 逐渐改变了开发者对其的普遍认知,使得今天多数开发者不再将其归类为传统的、如C/C++般直接操作硬件的系统级编程语言。

“广度”的复杂性:C++ 的特性博物馆

C++ 的冗长规范,源于其“广度”上的复杂性。它像一个不断扩建的“特性博物馆”,收藏了自上世纪 80 年代以来的几乎所有编程范式。从 C with Classes,到面向对象,再到泛型元编程,再到现代的函数式风格,C++ 不断地累加新特性,却很少移除旧的。

这种复杂性的特点是:

  • 特性极其繁多: 多重继承、模板、操作符重载、右值引用… 你永远无法完全掌握它。
  • 选择极其自由: 对于同一个问题,你可能有十种不同的实现方式,每一种都有其微妙的优劣。

这导致的结果是,没有人能成为一个“纯粹的 C++ 开发者”,大家通常都只是某个 C++“安全子集”的专家。团队协作的巨大成本,就耗费在统一这个“子集”上。Google 著名的 C++ Style Guide,其本质就是一份“C++ 禁用特性列表”。

“深度”的复杂性:Rust 的陡峭山峰

再看 Rust。它的规范词数(约 10 万词)远比 C++ 短小,但几乎所有人都承认,Rust 的学习曲线极其陡峭。

这是因为它代表了另一种“深度”上的复杂性。Rust 的复杂性并非源于海量的特性,而是集中在少数几个强大、深刻且深度交织的核心概念上:

  • 所有权 (Ownership)
  • 生命周期 (Lifetimes)
  • 借用检查器 (Borrow Checker)

你不需要学习一百个小工具,但你必须彻底攀登这几座陡峭的山峰,才能真正驾驭这门语言。它的挑战不在于“知道什么”,而在于“深刻理解”。你需要在脑海中构建一个全新的心智模型,时刻与编译器进行一场关于内存安全的“博弈”。

“组合”的复杂性:Go 的乐高世界

最后,我们来看 Go。它的规范如此之短,是因为它从设计之初就选择了第三条路:将“复杂性”从语言本身,转移到开发者身上。

这里所说的Go的复杂性,是“组合”的复杂性。它为你提供的不是一套功能完备的“瑞士军刀”,而是一盒简单、正交、数量有限的“乐高积木”:

  • 简单的类型系统(没有类和继承)
  • 只有一个循环结构 (for)
  • 清晰的接口(隐式实现)
  • 强大的并发原语 (goroutine 和 channel)
  • … …

Go 语言本身是极其简单的,一个有经验的开发者可以在一周内掌握其全部语法。真正的挑战在于,你如何用这些有限的、简单的积木,去创造性地组合,以解决现实世界中的复杂问题。

Go 的设计哲学相信,通过组合这些简单的工具,你足以构建出任何复杂的系统。它把对创造力的要求还给了开发者,而不是将其隐藏在语言的“语法糖”和“黑魔法”之下。

AI 时代的新视角:哪种复杂性对 AI 更“友好”?

这场关于复杂性的讨论,在 AI 编程助手日益普及的今天,有了一层全新的意义。我们可以把语言规范的长度,看作是教一个 AI“学生”这门语言的“教科书厚度”。

  • 教 AI 写 C++: 就像给它一本大英百科全书。它能学会无数语法,但面对复杂的特性交互和未定义行为时,极易产生“幻觉”,生成看似正确但存在隐蔽 bug 的代码。审查这样的代码是一场噩梦。

  • 教 AI 写 Rust: 就像教它下围棋。它能学会规则,但很难掌握其深奥的战略(生命周期)。它生成的代码或许能通过编译,但可能是为了“讨好”编译器而写出的、极其扭曲和不符合人类直觉的代码。

  • 教 AI 写 Go: 就像给它一本清晰、简洁的“小红书”。规则少、边界清晰、没有“魔法”。AI 生成的代码不仅更可预测、更符合语言的最佳实践,最重要的是——它对人类审查者极其友好

在 AI 时代,我们开发者的工作重心正在从“写代码”,更多地转向“审查和指导 AI 写代码”。一门简单的、拥有短小精悍规范的语言,为我们和 AI 之间提供了一个共同的、易于理解的交流基础。

小结:简洁,一种面向未来的选择

回到最初的图表,它揭示了三种不同的设计哲学:

  • C++: “我给你一切,你自己想办法管好。”
  • Rust: “我会替你管好一切,但你必须先理解我的全部规则。”
  • Go: “我只给你几样最强大的工具,剩下的,我相信你的创造力。”

Go 的简洁,不是功能的匮乏,而是一种深思熟虑的、面向未来的战略选择。它不仅降低了人类开发者的认知负荷,更在不经意间,为即将到来的人机协作编程时代,铺平了道路。

因为当你的“同事”是一个 AI 时,一门简单、可预测、易于审查的语言,将是你最有价值的资产。


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Rust 的安全神话?数据库 CEO 为何在关键系统中仍选 C++

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/07/22/cedardb-choose-cpp-rather-than-rust

大家好,我是Tony Bai。

近年来,Rust 语言无疑是技术圈最炙手可热的明星。它以“内存安全”的核心承诺,向统治了系统编程领域数十年的 C++ 发起了强有力的挑战。无数文章和布道者都在宣扬一个近乎“神话”的观点:用 Rust,你就能告别段错误和内存泄漏。

然而,就在这股“Rust 替换一切”的热潮中,一个来自行业核心的声音,给我带来了深深的思考。

Moritz Sichert,高性能数据库 CedarDB 的联合创始人兼 CEO,最近发表了一个“反直觉”的观点:

“Rust 是一门很棒的语言,我真的很喜欢用它。然而,当涉及到数据库系统时,我仍然会选择 C++ 而不是 Rust。”

一个数据库 CEO,在一个对数据安全和系统稳定性要求极致的领域,放弃了以“安全”著称的 Rust,转而拥抱充满了“历史遗留问题”的 C++。这究竟是为什么?

这并非一次简单的“厚此薄彼”,而是一场关于工程现实与语言哲学之间深刻权衡的精彩案例。

理论安全 vs 工程现实:unsafe 的“逃生舱口”

Moritz 首先承认了 Rust 的优点:理论上,Rust 通过其所有权系统和借用检查器,提供了远超 C++ 的默认安全性。这正是大家喜爱 Rust 的原因。

但问题在于,像 CedarDB 这样的高性能数据库,其开发工作远不止是处理业务逻辑。它需要深入到硬件的毛细血管中,榨干每一滴性能。这意味着:

  • 使用大量底层的 CPU 特性。
  • 实现复杂的侵入式数据结构。
  • 进行带有验证的、乐观且激进的内存访问。

在这些场景下,Rust 的安全检查反而成了“束缚”。为了完成任务,你必须使用 Rust 提供的“逃生舱口”——unsafe 关键字。

而 Moritz 抛出的重磅炸弹正在于此:

“一旦你在 Rust 中写下 unsafe 代码,所有的赌注都将失效。在 unsafe 代码中,你遇到未定义行为(UB, Undefined Bahavior)的风险,甚至比在 C++ 中还要高。”

unsafe Rust:一个更危险的“黑暗森林”?

这个论断足以颠覆许多人的认知。unsafe Rust 怎么会比 C++ 还危险?

关键在于理解 unsafe 到底意味着什么。它不是简单地“关闭”安全检查,而是程序员向编译器立下了一个契约:“编译器,请相信我,接下来的这段代码,我将手动保证它完全遵守 Rust 的内存模型和别名规则(Aliasing Rules)。

这正是问题的核心所在。
* C++ 的危险是“已知的”:C++ 就像一片广阔的雷区,但经过几十年的探索,老兵们已经绘制出了详细的“排雷图”。虽然处处是坑,但如何避免、如何调试,已经积累了大量的工程实践和模式。
* unsafe Rust 的危险是“微妙的”:unsafe 区域就像一个“黑暗森林”,你不仅要面对 C++ 程序员熟悉的裸指针、内存布局等问题,更要命的是,你还必须手动维护 Rust 那套比 C++ 更为严格的别名规则(例如,在任何给定时间,你只能有一个可变引用 &mut T,或者任意数量的不可变引用 &T,但不能两者都有)。

对于一位经验丰富的 C++ 开发者而言,在 unsafe 块里很容易不自觉地写出 C++ 风格的指针操作,却无意中违反了 Rust 的核心不变量,从而触发 UB。这种“新规则”下的自由,反而成了一个更容易跌落的陷阱。

Moritz 的观点是:在一个必须大量使用 unsafe 的项目中,与其在一个受严格规则约束的环境里“戴着镣铐跳舞”,不如直接选择那个虽然危险、但规则更为人熟知且自由度更高的 C++。

聊聊 Go:一种不同的安全哲学

那么,聊了这么多 Rust 和 C++,我们作为 Gopher 能从中得到什么启发呢?这恰好能让我们更深刻地理解 Go 的设计取舍。

Go 语言同样有一个 unsafe 包。但与 Rust 的设计哲学截然不同。

Rust 的 unsafe 是语言的一等公民,是其系统编程能力的重要组成部分,是为了实现“零成本抽象”而设计的必要工具。

而 Go 的 unsafe,从其文档的第一句话起,就在极力地“劝退”你:

“任何使用了 unsafe 包的程序都可能在未来 Go 语言版本中无法移植……使用 unsafe 的代码,其安全性需要程序员手动保证,我们不建议使用。”

在 Go 的世界里,unsafe 更像一个被严格限制的“后门”,而非一个功能特性。它的存在主要是为了实现标准库(如 runtime、sync),或在极少数与 C 库交互、进行极致性能微调的场景下使用。

我们可以这样总结三者的哲学:
* C++:默认给予你全部的权力与危险,安全是你的责任。
* Rust:默认提供极致的安全,但给你一个 unsafe 的选项,让你在立下严格契约为前提下重获权力。
* Go:默认通过 GC 和简单的内存模型提供高度的工程安全与效率,unsafe 是一个官方不鼓励、非标准的“应急方案”。

Go 的选择是,在绝大多数场景下,宁愿牺牲掉那部分通过复杂手动内存管理换来的极限性能,也要保证语言模型的简单性和大规模团队协作的工程效率与安全。

小结:没有神话,只有权衡

Moritz Sichert 的观点,并非是对 Rust 的全盘否定,更不是在鼓吹 C++ 的回归。

它有力地击碎了“Rust=绝对安全”的技术神话,揭示了一个冰冷的工程现实:在任何复杂的系统中,安全都是一个连续的光谱,而不是一个二元的开关。

当你的业务场景把你推向性能金字塔的顶尖,逼迫你大量使用 unsafe 时,Rust 的安全优势就会被削弱,其复杂的底层规则甚至可能成为新的风险来源。

这个案例告诉我们,技术选型永远没有“银弹”,只有基于特定问题、特定团队、特定目标的深刻权衡。作为开发者,我们最重要的能力,就是理解自己手中工具的设计哲学、优势边界以及它为之付出的代价。

对于绝大多数的后端服务、云原生应用而言,Go 和 Rust 提供的现代安全模型无疑是巨大的进步。但请记住,当有人在讨论“是否选择 C++”时,他可能不是在开历史的倒车,而是在思考一个我们尚未触及的、更深层次的工程问题。


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