「C++ 40 周年」:从“野蛮生长的指针地狱”到 AI 时代的系统底座

文章目录

  • [「C++ 40 周年」:从"野蛮生长的指针地狱"到 AI 时代的系统底座](#「C++ 40 周年」:从“野蛮生长的指针地狱”到 AI 时代的系统底座)
    • [一、我与 C++:从第一行 `hello world` 到第一份工资](#一、我与 C++:从第一行 hello world 到第一份工资)
    • [二、C++ 这 40 年:留给我们的三样"硬核遗产"](#二、C++ 这 40 年:留给我们的三样“硬核遗产”)
      • [2.1 性能:贴近硬件但不完全裸奔](#2.1 性能:贴近硬件但不完全裸奔)
      • [2.2 抽象能力:从模板黑魔法到"零成本抽象"](#2.2 抽象能力:从模板黑魔法到“零成本抽象”)
      • [2.3 工程可靠性:约束、规范和团队协作](#2.3 工程可靠性:约束、规范和团队协作)
    • [三、现代 C++ 实战:我总结的"三件套"](#三、现代 C++ 实战:我总结的“三件套”)
      • [3.1 把 RAII 当成习惯,而不是"高级技巧"](#3.1 把 RAII 当成习惯,而不是“高级技巧”)
      • [3.2 善用标准库和现代特性,而不是重复造轮子](#3.2 善用标准库和现代特性,而不是重复造轮子)
      • [3.3 严肃对待异常、安全性和并发](#3.3 严肃对待异常、安全性和并发)
    • [四、AI 时代的 C++:为什么它还在"舞台中央"?](#四、AI 时代的 C++:为什么它还在“舞台中央”?)
      • [4.1 推理引擎与系统底座:C++ 的天然主场](#4.1 推理引擎与系统底座:C++ 的天然主场)
      • [4.2 Python / Rust / C++:协作而不是取代](#4.2 Python / Rust / C++:协作而不是取代)
      • [4.3 C++ 开发者在 AI 时代的"升级路径"](#4.3 C++ 开发者在 AI 时代的“升级路径”)
    • [五、写给还在写 C++ 的我们:三条不那么鸡汤的建议](#五、写给还在写 C++ 的我们:三条不那么鸡汤的建议)
    • [六、结语:致 C++ 四十周年,也致"还在坚持写 C++ 的我们"](#六、结语:致 C++ 四十周年,也致“还在坚持写 C++ 的我们”)

「C++ 40 周年」:从"野蛮生长的指针地狱"到 AI 时代的系统底座

2025 年,C++ 正式发布 40 周年。对很多人来说,它既是第一门"真正能写出系统软件"的语言,也是职业生涯里最长情的技术伴侣。

这一篇,不想简单怀旧,而是想结合亲身经历,聊聊:C++ 这 40 年到底给我们留下了什么,它在 AI 时代还值不值得继续下注?


一、我与 C++:从第一行 hello world 到第一份工资

如果按"编程时长"算,C++ 很可能是很多人职业生涯里 陪伴时间最长 的语言。

  • 在学校,它是大多数人接触的第一门"正规军"语言;
  • 在工作里,它又是从 驱动、客户端、游戏、金融撮合、数据库内核到 AI 推理引擎 的共同底座。

我的 C++ 轨迹大致经历了三个阶段:

  1. "一切皆可指针"的快乐与恐惧

    • new / delete 写得飞起,memcpy 一顿操作猛如虎,结果一查内存:
      内存泄漏、野指针、double free 全包
  2. "能跑就行"的野蛮生长期

    • 工程里到处是 typedef struct {...} DATA; + C 风格接口
    • 逻辑写完就上线,没人关心异常安全、接口契约,更没人谈"现代 C++"
  3. 在工程事故里学会尊重 C++ 的"危险和美"

    • stack trace 一层层往下看,发现真正能救命的,往往是 RAII、类型系统约束、严谨的并发模型和一致的错误处理策略

如果说早期我对 C++ 的感觉是"好用但危险",那这十年最大的变化,是逐渐把它当作一门 需要敬畏和自律的"工程语言"


二、C++ 这 40 年:留给我们的三样"硬核遗产"

很多人说"C++ 老了",但如果冷静拆一下,它真正留下来的,其实有三件非常硬的东西:

2.1 性能:贴近硬件但不完全裸奔

从一开始,C++ 就承诺了一件事:

"你可以用更高级的抽象,但性能开销必须是可控的,甚至是零。"

这件事放到今天还是极其稀缺的:

  • 在内核、驱动、数据库、交易系统里,你需要

    • 几十毫秒级的延迟差异
    • 更小的内存占用和更稳定的 tail latency
  • 在 AI 推理、图形渲染、实时计算里,你需要

    • 精细控制内存布局
    • 控制 cache locality、SIMD、锁竞争

很多高层语言可以"快速做出东西",但当你在 极限性能、极限可靠性 场景下拼刺刀时,C++ 依旧是那把顺手的刀。


2.2 抽象能力:从模板黑魔法到"零成本抽象"

早期大家提起模板,想到的都是:

  • "玄学错误信息"
  • "编译慢如蜗牛"

但现代 C++(尤其是 C++11 之后)逐渐把这股力量引导向了 "零成本抽象"

  • std::unique_ptr / std::shared_ptr 把资源管理抽象出来
  • std::optionalstd::variant 告诉你"不要再滥用裸指针/魔法返回值"
  • std::functionlambdarange-based for 让代码更接近业务意图

更重要的是,C++ 一直在强调:

抽象必须可以被优化掉,而不是强迫你为"语法糖"一直交性能税。

这跟很多"先跑起来再说"的动态语言是完全不同的哲学。


2.3 工程可靠性:约束、规范和团队协作

C++ 最容易被忽略,但对大规模工程最重要的一点,是它给了你很多 "自虐式的约束手段"

  • 类型系统:用 enum class / 强类型别名避免魔法数字满天飞

  • RAII:把"忘记释放资源"变成"编译期不允许你逃避的责任"

  • constnoexcept[[nodiscard]] 等关键字

    • 逼着你认真思考"接口的承诺是什么"

这些特性如果单看一两个,会觉得繁琐;但当你在 十万行、百万行代码 的工程里生存多年,就会发现:

C++ 的很多"啰嗦",都是在帮你把灾难从运行时提前挪到编译期和 Code Review 阶段。


三、现代 C++ 实战:我总结的"三件套"

如果只能给 现在还在写 C++ 的人 三条实践建议,我会选这三件事:

3.1 把 RAII 当成习惯,而不是"高级技巧"

  • 所有"需要释放"的东西,都包装成 RAII 对象:

    • 文件句柄、互斥锁、内存块、Socket 连接、事务上下文......
  • <font color=blue>**写完 new / malloc 就应该警觉**</font>

    • "这真的是我必须裸写的地方吗?能不能交给智能指针或容器管理?"

一旦你在经验中形成 "看到裸资源就不舒服" 的肌肉记忆,你的 C++ 代码质量会明显上一个台阶。


3.2 善用标准库和现代特性,而不是重复造轮子

  • C++ 标准库已经给了你大量 正确实现的基础设施

    • 容器:vector / map / unordered_map ...
    • 并发:std::thread / std::mutex / std::future
    • 工具:std::chrono 时间库、std::filesystem 文件系统
  • 现代特性(C++11 及之后)能显著提高可读性与安全性:

    • auto + range-based for
    • lambda + std::function
    • constexpr + enum class + = delete

不要再用 90 年代的写法写 2025 年的 C++ 了。

语言已经给了你更好、更安全的表达方式,再继续用"老 C 风格",基本就是在给自己和团队挖坑。


3.3 严肃对待异常、安全性和并发

在系统软件、金融、AI 基础组件这些场景里,C++ 的一个关键价值是:

出错了要么马上失败,要么用明确的策略处理,不能悄悄吞掉。

实践上,我会坚持几条底线:

  • 错误处理要么"统一异常流",要么"统一返回码流",不要混搭;
  • 并发访问的数据结构必须看得见锁/原子语义,不能靠"大家约定别同时改";
  • 对"内存越界/未定义行为"保持偏执:宁可多写几行边界检查,也不要指望运气。

这些东西看起来"不优雅",但它们保障的是 线上系统的下限,而不是 OJ 上那几组数据。


四、AI 时代的 C++:为什么它还在"舞台中央"?

很多人会问:现在都是 Python + 大模型了,C++ 还重要吗?

个人的判断是:不仅重要,而且在 AI 时代更接近舞台中央。

4.1 推理引擎与系统底座:C++ 的天然主场

无论是开源的 LLM 推理框架,还是各家云厂商的推理服务,大部分的 核心执行引擎 仍然是 C++ 写的:

  • 张量运算:内存布局、SIMD、缓存命中
  • 调度器:算子融合、算子调度、流水线并行
  • 设备管理:GPU / NPU / TPU 的资源抽象与管理

这些地方要求:

  • 极致性能
  • 精细资源管理
  • 和操作系统 / 驱动层打交道

这三点,正好对应了 C++ 的优势区间。


4.2 Python / Rust / C++:协作而不是取代

在 AI 工程里,常见的一条分工线是这样的:

  • Python:更偏实验与编排层

    • 写训练脚本、搭 pipeline、写 glue code
  • C++:更偏推理内核、系统服务、性能关键路径

    • 自定义算子、模型服务框架、在线推理引擎
  • Rust 等语言逐渐切入系统软件生态

    • 但目前在 AI 相关高性能库上,C++ 依然是主力

从这个角度看,C++ 在 AI 时代不是"被替代",而是成为 "其他语言得以高效率发挥的基础设施层"


4.3 C++ 开发者在 AI 时代的"升级路径"

如果你已经有几年 C++ 工程经验,想向 AI 方向靠近,我会建议:

  1. 数值计算 & 内存模型 补扎实

    • 理解矩阵运算、cache、SIMD、对齐、内存带宽瓶颈
  2. 选一个开源推理框架真正"啃一遍源代码"

    • 理解它如何做图优化、算子调度、内存复用
  3. 练习和 Python 等高层语言做绑定

    • 例如 pybind11、FFI 等
    • 学会把 C++ 能力"贡献"给更大生态

C++ 在 AI 时代的价值不再只是"能写快代码",而是"能写支撑整座 AI 体系的底层服务"。


五、写给还在写 C++ 的我们:三条不那么鸡汤的建议

  1. 接受 C++ 是一门"永远学不完"的语言,但这没关系。

    • 重点不是"掌握所有特性",而是 在你所在的业务场景里,写出正确、安全、可维护的 C++。
  2. 多从"工程事故"和"线上问题"中学习 C++。

    • 真正让你记住某个特性的,往往不是教程,而是一场生产事故。
    • 每一次故障复盘,都是一次进阶"系统级 C++ 工程师"的机会。
  3. 把 C++ 当成团队协作的语言,而不是个人炫技工具。

    • 尽量使用团队公认的编码规范、库和范式;
    • 少玩模板黑魔法,多写别人看得懂的现代 C++。

六、结语:致 C++ 四十周年,也致"还在坚持写 C++ 的我们"

四十年对一门语言来说,已经接近"祖师爷级别"的时间跨度。

期间有无数语言来来去去,但 C++ 仍然顽强地站在:

  • 操作系统与浏览器内核
  • 数据库与交易系统
  • 游戏引擎与图形渲染
  • AI 推理引擎与系统底座

的正中央。

如果要用一句话来概括我眼里的 C++,大概是:

"它从来不完美,但一直足够强大;
它永远难学,但一直值得学习。"

在 C++ 40 周年的节点上,既是回顾,也是出发。

无论你现在写的是底层系统、游戏引擎,还是 AI 推理平台,

只要你还在和 C++ 打交道,你就在参与这门语言的下一段历史。

也许哪天,在某个大会现场,我们能一起对着 Bjarne 说一句:

"谢谢你,给了我们一门既危险又美丽,但始终值得信任的语言。"

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