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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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读懂Go的设计哲学:为什么说它是“恰到好处”的80/20语言?

本文永久链接 – https://tonybai.com/2025/07/05/go-is-8020-language

大家好,我是Tony Bai。

如果你写了一段时间的 Go,你可能会有一种独特的感觉。一方面,它简洁、高效、可靠;另一方面,你又会时常觉得它“缺少”了点什么——没有其他语言里那些功能强大、眼花缭乱的特性。

有人因此热爱 Go,有人因此“憎恨” Go。但这种“爱”与“恨”的背后,其实都指向了 Go 语言一个最核心、也最常被误解的设计哲学。最近,一篇精彩的博文《Go is 80/20 language》用一个简单而强大的心智模型,完美地诠释了这一切。

这个模型就是——Go 是一门“80/20”语言。

它旨在用 20% 的复杂度,提供 80% 的实用功能

正如 Go 语言的创造者之一 Rob Pike 所言:“没人否认 87% 的功能比 80% 好,但问题是,那额外的 7% 功能,往往需要付出 36% 的额外工作。”

这“额外的工作”,不仅是语言实现者的负担,更是我们每一个使用者的隐性成本。

Go 的 80/20 设计实例

让我们通过几个具体的例子,来感受 Go 如何将“80/20 法则”贯彻到底。

1. 并发:Goroutines vs. C#/Rust Async

Go 的并发模型极其简单:一个 go 关键字,加上用于通信的 channel。相比于 C# 或 Rust 中复杂的 async/await 语法、函数“着色”问题、以及需要开发者精细控制的运行时,Go 的并发模型的功能点和“旋钮”要少得多。

这正是 80/20 的体现。Goroutine 和 Channel 提供了 80% 最常用的并发场景解决方案,但其心智负担和实现复杂度,可能只有 async/await 的 20%。它放弃了那“额外 7%”的极致灵活性,换来的是绝大多数开发者都能轻松写对的并发程序。

2. 测试:testing 标准库 vs. Java JUnit

Go 的 testing 标准库只有几百行代码,数年间几乎没有大的变化。它提供了 t.Run, t.Error, b.N 等最核心的测试和基准测试功能。

相比之下,Java 的 JUnit 框架,拥有数万行代码和永无止境的开发迭代,提供了无数便捷的注解和高级功能。但这些功能,真的是我们日常测试所必需的吗?

Go 的 testing 库再次做出了 80/20 的选择:用 20% 的代码量和复杂度,满足了 80% 的测试需求,保持了核心库的稳定与简洁。

3. 元编程:Struct Tags vs. Annotations/Macros

有人抱怨 Go 的 Struct Tags 不如 Java 的注解或 Rust 的宏那么强大。是的,它的功能确实有限,只能附加简单的字符串元数据。

但这恰恰是 80% 的场景所需要的:JSON/XML 的序列化、ORM 映射、配置校验。它用最简单、最直白的方式解决了核心问题,而没有引入宏所带来的编译时复杂性、调试噩梦和陡峭的学习曲线。

4. 泛型:内建泛型先行

当 Go 在 1.0 版本发布时,并没有提供用户自定义泛型。但它为最需要泛型的内建类型——arrays/slices, maps, channels——提供了泛型能力(基于interface{})。

这个决策,是 Go 80/20 哲学最经典的体现。它在当时用最小的实现成本,解决了最痛的 80% 的问题,并让这个设计平稳地服务了 Go 社区超过十年。直到社区和语言本身都准备好了,才谨慎地引入了用户自定义泛型。

警惕“功能跑步机”与“双重成本”

许多其他语言,如 C#, Swift, Rust,它们的目标是“100% 的设计,哪怕付出 400% 的成本”。它们似乎陷入了一场永无止境的“功能跑步机”竞赛,不断地增加新特性。

博文作者一针见血地指出了“增加功能”背后,那常常被忽视的“双重成本”

1. 实现者成本

每一个新功能,都会增加语言实现的复杂性。以 Swift 为例,尽管有苹果的无限预算和顶尖人才,其编译器在很长一段时间内都以慢、不稳定而闻名,跨平台能力也迟迟未能完善。这正是因为其设计的复杂性远超出了能够被完美实现的范畴。相比之下,Go 的简洁性保证了它从 1.0 版本开始,就拥有一个快速、稳定、全平台支持的编译器。

2. 用户成本

这是更巨大、更隐性的成本。对于我们开发者来说,学习一个新功能,绝不仅仅是学习它的语法。你需要:

  • 学习新的编程范式和设计模式。
  • 学习在何种场景下应该使用它,以及更重要的,在何种场景下不应该使用它
  • 即使你决定不使用这个新功能,你的同事、你依赖的开源库也可能会用,你最终还是被迫要去理解它,整个生态的认知负荷都在上升。

功能丰富的语言,最终往往需要制定严格的编码规范来限制其使用。比如 Google 的 C++ Style Guide,其存在目的就是为了将一个“95% 功能”的语言,人为地降级到“90% 功能”的子集来使用,以保证大型团队的协作效率。这恰恰从反面证明了“少即是多”的智慧。

小结:少即是多,一种克制的智慧

Go 的 80/20 哲学,并非是懒惰或能力不足,而是一种深思熟虑后的、极其克制的工程决策。它承认了复杂性的巨大代价,并选择把“简单”作为最高优先级。

它为你提供了一套足够强大、但又不至于让你迷失的工具集。它相信,通过组合这些简单的工具,你足以构建出任何复杂的系统。

所以,下一次当你感觉 Go “缺少”某个你习以为常的特性时,不妨换个角度思考:或许,这并非是 Go 的缺陷,而是它最宝贵的财富。

资料地址:https://blog.kowalczyk.info/article/d-2025-06-26/go-is-8020-language.html


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