摘要：C語言在這過去的五十年間，已經逐漸發展成為極其重要的軟件開發語言。本文將深度剖析它是如何與C++、Java、C#、Go、Rust和Python進行競爭，並保持一定優勢的。
對於計算機編程語言來說，沒有什么技術能沿用半個世紀年，除非它比其他的都好用。C語言於上世紀七十年代初年面世，如今在軟件世界仍保持着底層基礎開發的主流語言的地位。
有時，一個技術能被長久地流傳使用，是因為人們還沒有找到一個更好的替代品。在過去的幾十年，涌現了大量的語言——甚至出現專門為了挑戰C語言的統治地位而設計的新語言。
C真的很難被替代。編程語言調查和軟件開發實例都印證了可以用遠比使用C語言更好的方式來做開發。但C的地位仍巋然不動，因為它的背后是幾十年的積淀和進步。幾乎沒有語言可以在性能、邏輯、或者普遍性上打敗它。
C vs. C++
很自然地，人們會拿C與C++做對比，顧名思義，C++是從C發展而來的。兩者之間的不同就在於易擴展性，或者易用性。
語法和方式上，C++與C語言比較接近，但C++提供了很多原生C沒有的有用特性：命名空間、模板、異常、內存管理。項目如果對於性能比較敏感，例如數據庫和機器學習，通常使用C++編寫會對提供系統提高性能更有幫助。
除此之外，C++比C更容易擴展。C++20甚至帶來更多的新特性，包括模塊、協程、同步庫以及其他概念，這些都讓模板更易使用。對標准C的最新修訂幾乎沒有新增特性，而是更注重保持向后兼容性。
事實上，所有C++的優點也是它的缺點。C++的特性使用得越多就越復雜，結果就越加難以控制。所以，把自己限制於C++子集的開發者，能避免很多嚴重的問題。也有些機構想避免C++復雜性，堅持使用C。比如Linux內核的開發團隊就會避開C++。
對於前期開發者和維護代碼人員來說，選擇C是一個避免C++過度使用糾紛的方式。不過，C++也有一系列豐富的高級功能，該用還是要用。但如果簡潔明了更適合現在或者未來項目的整體發展的話，C會更有優勢。
C vs. Java
在JAVA誕生了幾十年之后，其仍然是一般企業級軟件開發的主要語言。大多數優秀的企業軟件開發項目都是用Java編寫，包括絕大多數Apache基金會項目。當開發企業級項目時，Java是一個可行性比較高的語言。
Java的語法大量地借鑒了C和C++。不過與C不同的是，Java不會默認編譯成機器語言。相反地，Java運行時環境JVM會將Java代碼即時編譯到目標環境中運行。在良好的條件下，即時編譯的Java可以達到甚至超C的性能。
Java奉行的“一次編寫，隨處運行”的思想，Java程序僅需小的調整，就能運行在不同的環境。相比之下，盡管C已經移植到許多體系結構中，但是任何給定的C程序可能仍然需要定制才能在Windows和Linux上正常運行。
其可移植性和強大性能的結合，以及軟件庫和框架的龐大生態系統，使Java成為企業級項目語言的一員。
然而，Java落后C的地方在於，Java從來沒有競爭的領域，都是接近底層運行，或直接操作硬件。C代碼被轉換成機器碼，由進程直接執行。Java被編譯成字節碼，由JVM解釋器轉換為機器代碼的中間代碼。此外，盡管Java的自動內存管理在大多數情況下是一種好事，但是C更適合於對有限內存資源有優化要求的程序。
在某些情況下，Java的性能可以接近C。JVM的JIT引擎能在運行時根據程序的行為優化程序，可以進行許多種類的優化，對於預先編輯的C語言而言，這個是行不通的。例如，ApacheSpark使用自定義的內存管理代碼繞過JVM進行了一定程度的內存內處理優化。
C vs. C# 與 .Net
在推出近20年之后，C和.NET框架仍然是企業軟件世界的主要組成部分。有人說，C#和.NET是微軟對Java的一種回應（托管代碼編譯系統和通用的運行時），因此C和Java之間的許多比較也適用於C和C#/.NET。
與Java（以及Python的某些部分）一樣，.NET提供了跨多種平台的可移植性和集成軟件的廣闊生態系統。考慮到.NET世界中的一些面向企業的開發，這些都是很大的優勢。當使用C或任何其他.NET語言開發程序時，可以利用針對.NET運行時編寫的各種工具和庫。
.NET另一個和Java類似的優點是JIT優化。C和.NET程序可以像C那樣提前編譯，.NET運行時可即時編譯，並能使用運行時的信息進行優化。JIT編譯允許對正在運行的.NET程序進行各種優化，這在C中是無法進行的。
和C一樣，C和.NET提供了各種直接訪問內存的機制。堆、堆棧和非托管系統內存都可以通過.NETapi和對象進行訪問。開發人員可以使用.NET中的unsafe模式來實現更高的性能。
不過，值得注意的是，托管對象和unsafe對象之間不能隨意交換，它們之間的封裝傳送需要以降低性能作為代價。因此，減少兩者之間的傳遞，可以最大化的提高.NET程序的性能。
當負擔不起托管內存相對於非托管內存的代價時，或者當.NET運行時對於目標環境（如內核空間）是一個很糟糕的選擇項或者根本不可用時，那么C語言或許就能解決問題了。與C和.NET不同，C默認情況下會開啟直接內存訪問。
C vs. Go
Go語法和C很像，大括號作為分隔符、以分號結尾語句。精通C的開發人員通常無需太多困難就可以直接轉入Go，甚至把Go的新特性如名稱空間和包管理考慮在內也是如此。
代碼的易讀性是Go的指導設計目標之一，開發人員能夠輕松地跟上任何Go項目的速度，並在短時間內精通代碼庫。C代碼庫很難摸索，因為它們很容易變成一個由宏和特定於項目或團隊的嵌套。Go的語法，以及其內置的代碼格式和項目管理工具，都是為了避免這些機制問題。
Go還提供額外的功能，像Goroutines和Channels，用於處理並發性的語言級工具以及組件之間的消息傳遞。在C語言里面只能自己實現或者用三方庫，但是Go以開箱即用的方式提供了這些特性，讓我們在開發需要類似功能的軟件的時候，變得極其方便。
在內存管理方面，Go與C有較大區別。默認情況下，Go對象被自動管理和回收。對於大多數編程工作來說，這非常方便。但這也意味着任何需要對內存進行特殊處理的程序，會比較難辦。
Go的確包含了一個unsafe的包，用於規避Go的一些類型處理的安全性問題，例如使用Pointer類型讀取和寫入任意內存。但unsafe伴有一個警告，即用它編寫的程序“可能不可移植，並且不受Go1兼容性准則保護”。
Go非常適合構建命令行程序和網絡服務等程序，因為它們很少需要這樣的細粒度操作。但是低級的設備驅動、內核空間操作系統組件以及其他需要對內存布局和管理進行嚴格控制的任務最好是在C中創建。
C vs Rust
在某些方面，Rust是解決C和C++造成的內存管理難題的新方案，也是解決這些語言許多其他缺點的新方案。Rust編譯為本機代碼，因此在性能上與C相當。不過，默認情況下，內存安全是Rust的主要賣點。
Rust的語法和編譯規則能幫助開發者避免常見的內存管理錯誤。如果一個程序存在跨過Rust語法的內存管理問題，那么它就不會編譯。使用該語言的新手，尤其是從像C這樣為此類錯誤提供了大量空間的語言轉過來的新手，他們學習Rust的第一階段是如何安撫編譯器。但是Rust支持者認為，這種短期的痛苦將得到一個長期的回報：不會犧牲速度的更安全的代碼。
Rust也可以用它的工具改善C。默認情況下，項目和組件管理是Rust提供的工具鏈的一部分，與Go相同。有一種默認的、推薦的方式來管理包、組織項目文件夾，以及處理許多其他事情，這最多是臨時措施，每個項目和團隊處理它們的方式都是不同的。
盡管如此，對於C開發人員來說，被吹捧為Rust優勢的東西可能看起來不是那樣的。Rust的編譯時安全特性不能被禁用，所以即使是再小的Rust程序也必須符合Rust的內存安全限制。默認情況下，C可能不太安全，但在必要時，它更靈活，更寬容。
另一個可能的缺點是Rust語言的體積。即使考慮到標准庫，C的新特性也相對較少。Rust特性集正在蔓生並持續增長。與C++相比，較大的Rust特性集意味着更強大的能力，但也更復雜。C是一種較小的語言，但更容易建模，因此可能更適合於看上去有點臃腫的項目中。
C vs Python
現在，每當談論軟件開發時，Python似乎總是會被人們提起。畢竟這是“第二個適合所有事情的語言”，毫無疑問，它是最通用的語言之一，有數千個第三方庫。
Python強調的是開發速度而不是執行速度，這是它與C的最大區別。用C語言組裝一個程序可能需要一個小時，而用Python只需幾分鍾。另一方面，該程序在C語言中執行可能只需要幾秒鍾，而在Python中運行則需要一分鍾。但是對於現代硬件來說，Python足夠快，這是它獲得成功的關鍵。
另一個主要區別在於內存管理。Python程序完全是由Python運行時進行內存管理，因此開發人員不必擔心分配和釋放內存的困難。但這里有必要講明，開發者的輕松是以犧牲運行時性能為代價的，編寫C程序需要謹慎地注意內存管理。
其實，Python和C之間有一個很深的聯系：參考Python運行時是用C寫的。這允許Python程序打包C和C++編寫的庫。Python生態系統中一些重要的第三方庫，如機器學習，其核心是C代碼。
如果開發速度比執行速度更重要，程序執行部分可以隔離成獨立的組件，而不是分散在整個代碼中，那么純Python或Python和C庫的混合比單獨使用C更好。否則的話，C仍然是霸主。
感謝XJRsoft提供撰文支持，原文來自Serdar Yegulalp