在不久前TIOBE發布的10月程式語言排行榜上，C++一舉越過Java，摘得探花位，僅次於Python和C。年過四旬的C++依然是全球最流行的程式語言之一，不過近年來一些巨頭的動向也讓C++的安全性頻頻走向爭議的中心。
前有微軟透露正基於Rust 語言改寫 Windows 11 內核，部分替代之前的 C++，後有谷歌聲稱正在將 Android 原生代碼從 C++ 遷移到 Rust，從而進一步減少安全漏洞。
就在外界紛紛揣測C++如何應對突如其來的中年危機，是否真的應該讓位於後起之秀時，近日C++之父Bjarne Stroustrup在上個月舉辦的程式語言年度大會上公開表態：他將增加新的安全工具應對批評，為全球數十億行C++代碼帶來新的解決方案。
1、反駁：切換到新語言，沒那麼簡單
對於那些認為問題出在C++本身、解決方案是改用另一種語言的批評人士，這位已經72歲的大佬予以了駁斥。
第一，安全性指的不僅僅是內存安全。
第二，語言之間的互操作性需求往往會被忽視。
第三，語言切換的成本通常會被低估。
Stroustrup首先指出「通常提到的安全性只是內存安全——這是不夠的......與其他語言（包括C++和C）進行互操作的需求往往不會被提及。而且轉換的成本可能非常高。這一點很少被提及......」
「從我所看到的觀點來看，我們將用大約7種不同的語言來取代C++。也許在距今四十年後，我們可能會有20種不同的語言，它們必須相互操作。這將會很困難。」
Stroustrup還指出，「許多所謂的『安全』語言將所有底層的東西都外包給了C或C++」，暫時脫離原始語言來訪問硬體資源，甚至作業系統(通常是用C編寫的)——甚至可能是極為古老的、藏在外部庫中的「可信代碼」……
Stroustrup把我們目前的情況稱為「一種漸進式和進化式的方法，而不是一味追求全新的方法。」就像蓋爾定律:「一個有效的複雜系統勢必是從一個有效的簡單系統發展而來的。」
歸根結底，就像Stroustrup所指出的，切換語言可能看起來是在構建一個新系統，但是想越過所有舊系統的問題來解決一切，只是一個幻想。切換語言所要付出的代價可能遠比你理想中的要高。
2、出新：「小心」是行不通的，「我們需要強制執行的規則」
Stroustrup提到了安全性的許多概念，重點介紹了資源泄漏、溢出、內存損壞、計時錯誤、並發錯誤、終止錯誤——當然還有類型錯誤。隨後，他就C++安全性的發展趨向進行了詳細闡釋。
Stroustrup稱當前是「一個機會」，他強調，類型和資源安全從C++誕生之初就一直是它的目標。「我們當時的硬體無法提供完全的安全性，現在也無法對所有語言和所有用例提供完全的安全性。」但是Stroustrup也不希望看到對C++表達的限制，事實上他設想了一個仍然遵循該語言的ISO標準的解決方案。
「我們需要它是C++。也就是說，我們能做什麼不應該受到限制，即使我們如何做可能會受到限制。」
與此同時，Stroustrup 也不希望看到大量的額外運行時開銷。「性能不應該有任何下降......實際上，編寫安全代碼的一些技術可以提高性能。我主要談論的是編譯器和靜態檢查可以做什麼，因為它是免費的，或者實際上可以提高性能。」
Stroustrup找到了他的解決方案：配置文件。也就是說，一套規則，只要遵守，就能實現特定的安全保證。它們將由ISO C++標準定義，解決常見的安全問題，如指針和數組範圍。
至於添加新工具的困難，Stroustrup指出，C++編譯器本身現在是一個相當複雜的靜態分析器，也可以滿足配置文件的要求。因此，在添加提高安全性的工具時，「我認為配置文件注釋應該有助於解決這個問題」。
Stroustrup列出了一般策略：使用靜態分析來消除潛在的錯誤。但Stroustrup補充說：「全局靜態分析是負擔不起的。」
「所以基本上我們需要規則來簡化我們正在編寫的內容，使其能夠高效、低成本地分析——本地靜態分析……然後提供庫，使依賴這些規則變得可行。」
另外，他還指出了這種策略的另一個優勢：「支持從舊代碼到提供擔保的現代代碼的逐步轉換。」將有一套標準的「基本」擔保，以及更大、更開放的可用擔保。Stroustrup說:「我想像的是類型和資源安全，內存安全，範圍安全。諸如算術安全之類的東西是可以標準化的。」此外，還將制定規則，對不同的代碼片段應用不同的保證。代碼甚至可以得到應用了哪些保證的顯式表達式(從而使將來的讀者放心)。
Stroustrup簡要說明了一點：「小心」是行不通的。因此，雖然核心指導方針可能建議安全的編碼實踐，但「我們需要強制執行的規則」。
「我們必須制定安全使用的規則。我們必須提供方法來驗證人們是否真的在做他們想做的事情。」Stroustrup指出，他所描述的大部分內容已經被嘗試過，甚至有規模化的實踐。「但這些都沒有被整合成一個一致的、連貫的整體。這就是我認為我們應該做的。」
「衛生規則+靜態分析+運行時檢查」就是被提煉出的公式。Stroustrup說C++可以消除許多常見的錯誤，包括未初始化的變量，範圍錯誤，空指針解引用，資源泄漏和懸空引用。
在演講接近尾聲時，Stroustrup談到了更多的細節。「我建議你採用基於模塊的控制項。」
複製
export My_module[[provide(memory_safety)]];
import std [[enable(memory_safety)]];
import Mod [suppress(type_safety)]];
還在開發中的是代碼內控制項，用於代碼片段。
複製
[[suppress(type_safety)]] X
[[enforce(type_safety)]] X
3、合力：面向開發者的願望清單
目前這項工作還在進行中，你可以查到與之相關的論文和討論。Stroustrup談到：「從經典的C，從『帶類的C』，到C++11，我們已經走了很長很長的路。」
面向開發者，Stroustrup建議用戶可以幫助完善配置文件並將其規範形式化。「我夢想著像 Profiles Light 這樣的東西，它提供了配置文件的大部分保證，但不能做所有最後的事情，因為，比如說，靜態分析器還不能做到這一點。」
Stroustrup創建了一個 GitHub 存儲庫，「人們可以在那裡提出建議，我將把我的草稿等放在那裡，這樣我們就可以創建一個社區，致力於在合理的時間內完成這些事情。
存儲庫詢問需要什麼才能使配置文件成為「滿足各種 C++ 安全需求的全行業工具」，並將該概念稱為框架。「為了實現廣泛使用，必須創建和安裝許多部件。雖然我們已經做了很多工作，但廣泛可用的相對較少。這是一個願望清單。請盡你所能提供幫助。」
參考連結：
https://thenewstack.io/bjarne-stroustrups-plan-for-bringing-safety-to-c/
https://www.youtube.com/watch?v=I8UvQKvOSSw&t=4371s