在开源界的“紫禁城”——Linux 内核社区,一场跨越数十年的技术审美博弈正在进入高潮。前不久,Linus Torvalds 在活动中再次谈到了 Rust 进内核的进度。尽管他吐槽“进度比预期慢”,但态度依然坚定。与此同时,那个曾被他怒喷为“垃圾”的 C++,依然被死死挡在内核的大门之外。一边是初出茅庐、迅速上位的 Rust,一边是称霸江湖、却备受冷落的 C++。同样是底层语言,为什么 Linux 内核的待遇天差地别?今天,我们来深入剖析这个话题,结合内核社区的最新动态和历史恩怨,一探究竟。
Linus 的“双标”:为什么 Rust 可以,C++ 不行?
要理解 Linux 内核为什么拥抱 Rust 而排斥 C++,首先得追溯 Linus Torvalds 对 C++ 的“老怨言”。早在 2007 年,Linus 就在一封著名的邮件中痛骂:“C++ 是一门糟糕的语言,它的唯一用途就是让平庸的程序员更容易把事情搞砸。”这种观点在内核维护者中根深蒂固,他们认为 C++ 有三大“原罪”:
- 不可控的隐式行为:内核代码追求“所写即所得”。C++ 的构造函数、析构函数、异常处理和操作符重载,会在幕后执行大量隐式逻辑。在中断处理或内存调度等高度敏感场景,这种“自动黑盒”可能引发灾难,导致调试难度指数级上升。
- 异常处理机制的崩溃:C++ 的 Try-Catch 异常流在内核空间难以实现。内核崩溃(Panic)需要极简的清理逻辑,而 C++ 的异常栈回溯对资源受限的环境来说太沉重,容易导致系统不稳定。
- 抽象溢出:C++ 开发者常使用复杂的类继承和虚函数表(vtable),这隐藏了内存布局细节。在排查硬件 Bug 时,这种抽象让内核开发者抓狂。虽然 C 也能模拟多态,但那是显式的、手写的,更易控制。
相比之下,Rust 赢在“性格相投”。Rust 虽然现代,但它强调显式(Explicit)设计:零成本抽象、无异常机制(用 Result/Option 替代),以及对内存布局的精准控制,让它看起来像一个“带了安全带的 C”,而非“臃肿的 C++”。内核开发者 Greg Kroah-Hartman 曾表示,用 Rust 写的驱动程序更安全、更易维护,这对内核的长期稳定性是巨大加分。简单说,C++ 像一把瑞士军刀,好用但杂乱;Rust 则像一把精密手术刀,专治痛点。
Rust 进内核:安全防护林,而非拆迁队
Linux 内核自 1991 年诞生以来,一直以 C 语言为主导。但从 2022 年左右开始,Rust 悄然进入,并在 2025 年底的内核维护者峰会上,被正式认定为“核心部分”,不再是实验性质。这标志着 Rust 从“备胎”正式上位。
为什么选择 Rust?核心原因是内存安全。根据谷歌和微软的统计,操作系统内核中约 70% 的严重安全漏洞源于内存管理不当,如 Use-after-free 和 Buffer Overflow。这些问题在 C 语言中全靠程序员自律来避免,而 Rust 通过“所有权系统”和“借用检查器”,在编译期就杜绝了绝大多数此类 Bug,避免运行时崩溃。
Rust 在内核中的定位清晰:
- 不取代 C,只并存:目前主要用于编写非核心的驱动程序和子系统,不会大刀阔斧重写现有代码。
- 编译期杀手锏:借用检查器把内存问题拦截在源头,减少了漏洞,提升了整体质量。
- 并发处理出色:在多核时代,Rust 天然避免数据竞争,让并行任务更高效。
- 零成本抽象:Traits 和泛型提供现代编程范式,同时不牺牲性能,满足 Linux 对极致效率的追求。
当然,引入 Rust 并非一帆风顺。早期有争议,有人担心双语言维护会增加复杂性。但事实证明,其好处远超成本,尤其在安全日益重要的今天。Rust 社区活跃,语言不断进化,让内核开发者看到了长期潜力。
既然 Rust 这么香,为何 C++ 依然是“永远的王”?
尽管 Rust 在 Linux 内核来势汹汹,C++ 为什么仍是“永远的王”?因为它在性能、生态和适用性上无人能敌。放眼工业界,C++ 拥有 Rust 短时间内无法跨越的横向优势。
1. 极其庞大的遗产帝国
从高性能金融交易系统、AAA 级游戏引擎(如 Unreal Engine),到浏览器(Chrome/Safari)和 AI 计算框架(CUDA),C++ 的代码库以百亿行计。“能跑的代码就是最好的代码”,重写这些遗产系统的成本巨大,Rust 面临的最大门槛就是迁移难度。
2. 生态的广度:标准库与编译器
C++ 拥有全世界最成熟的编译器(GCC、Clang、MSVC)和近乎完美的硬件支持。无论小众芯片还是嵌入式设备,只要支持 C/C++,就能无缝运行。而 Rust 虽快速发展,但在一些专用硬件上的支持仍需追赶。此外,C++ 的海量库和工具链,让开发者事半功倍,支持多范式编程,从过程式到泛型,应有尽有。
3. C++ 的自我革命
C++ 并非原地踏步。从 C++11 到即将到来的 C++26,标准委员会正在“Rust 化”:引入智能指针(Unique_ptr)解决手动内存管理、智能模板元编程提供静态检查,甚至安全草案(Safe C++)讨论借用检查机制。这些更新让 C++ 在高性能领域如游戏、嵌入式、金融和机器人中继续称霸,能榨干硬件的每一分潜力。
在用户空间,C++ 大放异彩,如 Adobe 套件和量化交易系统,都依赖其精细控制。
结语:多语言共存的时代,权杖的平稳交接
Linux 内核拥抱 Rust,本质上是工程效率对纯粹主义的妥协。随着系统复杂度的攀升,人类已无法单靠大脑确保 C 代码的绝对安全。Rust 不是“拆迁队”,而是“安全防护林”,补充 C 的短板,让 Linux 走得更远、更稳。
但 C++ 依然是王,因为它统治着现有的软件基础设施;Rust 正在成为新的标准,因为它定义了未来高性能开发的“准入门槛”。编程界将进入多语言共存的时代:Rust 负责安全前沿,C++ 守护性能堡垒。开发者们,选择语言就像选工具——适合的才是最好的。
互动时间: 你认为 Rust 最终会完全取代 C 语言在 Linux 内核中的地位吗?还是它会像 C++ 一样,最终也只是昙花一现?欢迎在评论区留言交流!