嵌入式编程感想：会用C语言的是真男人 ZZ

只看该作者 · 2010-10-14 22:15

几个月前笔者跟两个年轻企业家在巴尔的摩吃了顿愉快的午餐，这两个年轻人最近才从霍普金斯大学(Johns Hopkins University)计算机科学系毕业，创办了一家业绩快速成长的顾问公司；他们的公司擅长以一种称为Ruby on Rails (又称Ruby)的语言，撰写以网页为中心的数据库(web-centric databases)软件。我们边吃饭边谈一些工作上的话题，其中一个年轻人下了个令我难忘的评论：“用C语言写程序是真正的男人！”这句话是他跟同学在将可用的编程语言进行分类时所发明的；而即使优秀如他，也当场承认他不符合以上“真正的男人”条件。看来，这句话不仅反映了C语言的高难度，也显示对较年轻的设计工程师来说，C语言真的不好掌握。
对现代的计算机科系学生来说，学习C语言就像选修一门用拉丁文来上的课那样；但C语言并不是已经过时的设计语言，且在方兴未艾的嵌入式软件开发领域维持着主导地位。下面的图一是美国版EETimes子网站Embedded Systems Design十三年来针对嵌入式软件所应用之设计语言的调查统计表。

图1

从图一可看出，C语言在1997~2009年之间都是嵌入式软件开发使用最多的语言；近五年来，C与C++语言更瓜分了大部分原属汇编语言 (assembly)的版图，其中较高阶的C++发展速度虽不如预期，但仍在嵌入式软件设计领域维持27%左右的占有率。整体看来，C++语言使用率在 90年代晚期加速上升，在2001年达到高峰，然后稍微下滑、之后维持稳定。

无论如何，嵌入式软件设计师不会在短时间内放弃使用C语言，原因有很多个：首先，C语言编译器支持大多数的8位、16位与32位CPU；其次，C语言在处理器与驱动程序层级，兼具高低级语言的特色。
当然，如果仅获得一小群人数逐渐减少的程序设计师支持，C语言难以继续作为重要的设计语言而存活；而既然C语言仍然如此重要，也意味着嵌入式软件设计师并不会减少。目前每年新上市的CPU有98%都是嵌入式的，这类新型CPU的长期发展性也非常乐观。图二显示美国那斯达克指数与新CPU出货量变化的消长关系。

图1

嵌入式软件设计教育断层
但在C语言在全世界各地的重要性日益增加的同时，学校里却越来越少学生愿意去学如何使用该种设计语言；这反映了嵌入式系统设计领域日益严重的「教育断层」问题。美国的高等教育机构在提供实用的、嵌入式软件设计必备的技能教育方面非常失败，相关开发技巧非得在工作岗位上才能学得到。

图3

从图三可以看出，在电子工程相关科系，只有一小部分课程是与嵌入式软件开发有关的；而计算机科学系所提供的嵌入式软件开发相关课程也只多一点点。现在有不少美国大学虽提供额外的计算机工程学分，但大多数还是来自现有电子工程、计算机科学系的课程与教授，并没有太多有关嵌入式软件开发的新内容。而在职训练也很少提供嵌入式软件开发课程。

如果以上我所举出的，有关C语言将在可见的未来继续保有重要性、特别是在嵌入式软件设计领域的种种证据属实，那麻烦就真的大了──因为现在的年轻程序设计师虽然都很聪明，他们恐怕不知道该如何使用C语言写程序，甚至不想学。
总有人得写那些需求量越来越大的嵌入式软件──新一代设计语言可能帮得上忙，却无法支持所有那些发展资历已数十年、未来数十年也会继续被应用的CPU架构；既然这样的趋势难以避免，我们这个圈子需要培育年轻一代的C语言程序设计师。但该怎么做呢？若状况持续发展下去，又会产生怎样的结果？
【备注】我确信那位年轻人并没有性别歧视，「真正的女人」当然也会使用C语言！
(参考原文：Real men program in C，by Michael Barr，本文作者为嵌入式系统设计领域的专家，目前经营一家嵌入式系统顾问公司Netrino)