C++之父谈C++语言设计规则( 九 ) .font_s.ios.pgcarticle

4.5　低级程序设计支持规则很自然，上面提出的规则基本上都适用于所有语言特征。下面的规则也同样影响C++ 如何作为一种表述高层设计的语言。
文章插图
使用传统的（笨[1]）连接器：初始目标就包括了容易移植，容易与用其他语言写的软件互操作。强调C++ 应该可以用传统连接器实现，就是为了保证这些东西。要求通过在Fortran早期就有的连接技术必然是一件很痛苦的事情。 C++ 的一些特征，特别是类型安全的连接（11.3节）和模板（第16章）都可以用传统的连接器实现，但如果有更多的连接支持，它们还可以实现得更好。 C++ 的第二个目标就是想推动连接器设计的改革。
采用传统连接器，使维持与C的连接兼容性变得相对简单。对平滑地使用操作系统功能，使用C和Fortran等，使用库，以及写为其他语言所用的库代码，这一特性都具有本质性。对于写想作为系统底层部分的代码，例如设备驱动程序等，使用传统连接器也是最关键的事情。
没有无故的与C的不兼容性：C语言是有史以来最成功的系统程序设计语言。数以十万计的程序员熟悉C ，现存的C代码数以十亿行计，存在着集中关注C语言的工具和服务产业。而且C++ 又是基于C的。这就带来一个问题：“C++ 的定义在与C相匹配方面到底应该靠得多么近？”C++ 不可能把与C的100% 兼容作为目标，因为这将危及它在类型安全性和对设计的支持方面的目标。当然，在这些目标不会受到干扰的地方，应该尽量避免不兼容性——即使这样做出的结果不太优雅。在大部分情况下，已经接受的与C语言的不兼容性，都出现在C规则给类型系统留下重大漏洞的地方。
在过去这些年里， C++ 最强的和最弱的地方都在于它与C的兼容性。这种情况不奇怪。与C兼容性的强弱将来也一直会是一个重要议题。在今后的年代里，与C的兼容性将越来越少地看作是优点，而更多变成一种义务。必须找到一条发展的道路（第9章）。
在C++ 之下不为更低级的语言留下空间（除汇编语言之外）：如果一个语言的目标就是真正成为高级的——也就是说，它想完全保护自己的程序，使之避开基础计算机中丑陋且使人厌倦的细节——那么它就必须把做系统程序设计的工作让给其他语言。典型情况下，这个语言就是C 。但另一种情况也很典型， C在许多领域中将取代这种高级语言，只要在这里控制或速度被认为是最关键的问题。常见情况是，这最终将导致整个系统完全用C语言来编写；或者是导致这样的一个系统，只有对两种语言都非常熟悉的人才能够把握它。在后一情况下，程序员常常会遇到一个艰难的选择：给定的任务究竟适合在哪个层次上做程序设计呢，他不得不同时记住两种语言的原语和准则。 C++ 试图给出另一条路，它同时提供了低级特征和抽象机制，支持用这两种东西构造混合的系统。
为了继续成为一种可行的系统程序设计语言， C++ 必须保持C语言的那种直接访问硬件、控制数据结构布局的能力，保有那些能以一对一的风格直接映射到硬件的基本操作和数据结构。这样，它的替代品就只能是C或者汇编语言。语言设计的工作就是去隔离这些低级特征，使不直接操作系统细节的代码不需要用这些低级特征。这里的目标是保护程序员，防止出现无意中越界的偶然的错误使用。
对不用的东西不需要付出代价（0开销规则）：对于规模较大的语言，有一种论断人人皆知，说它们会产生大而慢的结果代码。最常见的是由于支持某些假设的高级特征而产生的额外开销，而这种开销又散布在整个语言的所有特征中。例如，所有对象都需要扩大，以保存为某种系统簿记而使用的信息；对所有数据都采用间接访问方式，因为某些特征通过间接访问特别容易管理；或是对各种控制结构都进行加工，以迎合某种“高级控制抽象” 。对C++ 而言，这类“分布式增肥”根本就不合适，接受它就会在C++ 之下为更低级的语言留下空间，使得对那些低级和高性能的应用而言， C语言将成为比C++更好的选择。