随着Rust等内存安全语言的崛起，C++正面临前所未有的挑战。为应对这一竞争，C++社区近期发布了“Safe C++ Extensions”（安全C++扩展）提案，旨在提升内存安全性，与Rust展开正面较量。
内存安全之争：C++与Rust的对决
近年来，内存安全成为编程语言领域的热点话题。Rust作为一门内存安全、性能优越的系统级编程语言，受到了业界的广泛关注和采用。许多大型组织和政府机构（如NSA、CISA和DARPA）都呼吁在新项目中采用像Rust这样的内存安全语言。这使得传统的C++社区感受到了巨大的压力和竞争。
微软Azure的CTO Mark Russinovich曾公开建议弃用C和C++，转而采用Rust。一些技术领袖也表达了类似的观点，认为C++的内存安全问题难以彻底解决。这些声音促使C++社区不得不正视内存安全的挑战，以免在未来的技术竞争中被淘汰。
Safe C++ Extensions的提出：C++的主动出击
为应对来自Rust的竞争压力，C++社区积极行动，推出了“Safe C++ Extensions”提案。C++联盟的主席兼执行董事Vinnie Falco在宣布这一提案时表示：
“这是一个革命性的提案，为C++编程语言添加了内存安全特性。这次合作标志着C++生态系统的一个重要里程碑，因为对安全代码的需求比以往任何时候都更加迫切。”
该提案由Circle编译器的创建者Sean Baxter和C++联盟的Christian Mazakas共同提出，旨在通过引入类似于Rust的内存安全机制，帮助开发者编写更安全的C++代码。
提案的核心：借鉴Rust的内存安全机制
Safe C++ Extensions的核心思想是在C++中引入类似于Rust的“借用检查器”（borrow checker）和其他内存安全机制。通过在编译时进行内存和类型安全检查，防止常见的内存错误，如缓冲区溢出和“释放后使用”（use-after-free）等。
Baxter和Mazakas指出，虽然Rust在内存安全方面表现出色，但将现有的C++代码迁移到Rust存在诸多困难，包括语言特性的差异和互操作性的障碍。他们认为，与其要求资深的C++开发者学习一门全新的语言，不如在C++内部寻求解决方案。
他们在提案中写道：
“为什么不在语言内部解决内存安全问题呢？为什么不推出一个安全的C++？”
具体措施：增强C++的内存安全
为实现这一目标，Safe C++项目计划：
引入编译时的借用检查：类似于Rust的机制，防止内存的不安全使用。
加强初始化分析：确保类型安全，防止未初始化的变量使用。
保持与现有C++代码的兼容性：让现有代码继续正常工作，开发者可以逐步引入安全特性。
Baxter强调，这不仅是对最佳实践的重申，而是为C++添加了新的技术手段，以在编译时阻止不安全的代码编写。
面临的挑战与未来展望
尽管Safe C++ Extensions的提出展示了C++社区积极应对内存安全挑战的决心，但要在语言层面彻底解决内存安全问题并非易事。正如软件工程师Alex Gaynor所言，虽然可以通过努力使C++变得更安全，但要达到像Swift、Go或Rust那样的内存安全水平，目前还缺乏简单的解决方案。
然而，考虑到重新用另一种语言重写整个项目的高昂成本，Safe C++的出现为众多C++项目提供了一个更现实的选择。Baxter表示：
“基础已经奠定：我们拥有出色的借用检查和初始化分析，为健全性保证提供了支持。下一步是全面审视C++的所有特性，并为它们制定内存安全的版本。虽然这是一个巨大的努力，但考虑到减少C++安全漏洞的重要性，这一努力是值得的。”
结语
面对Rust等内存安全语言的崛起，C++社区选择了积极应对，试图通过引入Safe C++ Extensions来提升自身的内存安全性。虽然挑战仍在，但这一举措显示了C++在新时代下的自我革新和与时俱进的精神。未来，C++能否凭借这些努力继续保持其在系统级编程中的地位，与Rust等新兴语言展开竞争，让我们拭目以待。
Safe C++ Extensions提案：https://safecpp.org/P3390R0.html
