如果要改进C语言，您最希望添加哪些语言特性，移除哪些语言特性？
坦白讲，如果真有让我来给C语言动手术的机会，我脑子里跳出来的点子可不少，有些是锦上添花，有些则是拔除病灶。下面我就掰扯掰扯，哪些东西我恨不得立刻加上去，哪些又是我觉得早该扔进历史的垃圾桶了。
想加进去的几样宝贝：
1. 更好的内存安全机制，但不是C++那种巨石块：
范围检查（Bounds Checking）：这个绝对是头等大事。想象一下，如果数组访问能有个默认的、可选的边界检查，就像Rust那样，编译时或运行时能捕获掉很多越界访问的臭虫。我不是说要强制每个数组访问都慢如牛步，而是希望能有个灵活的开关，开发阶段打开它，生产环境按需开启。比如，可以有类似 `[i]?` 这样的语法，表示尝试访问 `i`，如果越界就返回一个特殊的错误指示符，而不是直接炸裂。或者引入一个 `safe_array` 类型，它自带长度信息，访问时自动检查。
更智能的指针管理：虽然C语言的核心就是指针，但我真心希望它能更“体贴”一点。比如，可以有一个 `owned_ptr` 类型，它能够自动管理内存，当指针离开作用域时就自动释放内存，有点像C++的 `unique_ptr`，但更轻量级，不牵扯复杂的生命周期继承。再或者，引入一些 RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 的概念，让资源（比如文件句柄、内存分配）的获取和释放能和对象生命周期更紧密地绑定。别误会，我不是想把C变成C++，我只是想在保留C的底层控制力的同时，稍微垫高一下安全垫。
更易用的字符串处理：C的字符串操作简直是灾难。`strcpy`、`strcat` 这些函数总是让人提心吊胆，一不小心就缓冲区溢出。我希望有个内置的、更安全、更方便的字符串类型，它能自动处理长度，提供类似 `append`、`substr` 这样的高阶操作，而且最好有比 `printf` 系列更不容易出错的格式化输出方式。当然，原始的 `char ` 还是得保留，以示对传统的尊重，但得有更安全的替代。
2. 更强的类型系统和模式匹配：
泛型编程（Generics）：写通用数据结构，比如链表、队列、树的时候， приходится写一堆 `void` 然后再小心翼翼地强制类型转换，这不仅容易出错，而且可读性也大打折扣。引入一个类似C++模板或者Rust的泛型系统，可以让代码更清晰、更安全、更具复用性。例如，`List my_list;` 这种写法，在编译时就能确定 `my_list` 存储的是 `int`，避免了运行时类型检查的开销和潜在错误。
更好的联合体（Union）和枚举（Enum）：C的联合体虽然能节省内存，但使用起来非常危险，因为它没有办法知道当前哪个成员是有效的。我希望联合体能和标签（tag）结合，形成一种“带标签的联合体”，或者引入一个类似Rust `enum` 的特性，可以包含数据成员，并且通过模式匹配来安全地访问。这会让代码逻辑更清晰，错误更少。
模式匹配（Pattern Matching）：这是我非常渴望的一个特性。想象一下，对于结构体或者枚举，可以写出这样的代码：
```c
switch (value) {
case Point { x: 0, y: 0 }:
printf("Origin ");
break;
case Point { x: some_x, y: some_y } if some_x == some_y:
printf("On the diagonal: (%d, %d) ", some_x, some_y);
break;
case Point { x: some_x, y: _ }: // _ 代表忽略
printf("X coordinate is %d ", some_x);
break;
default:
printf("Other point ");
}
```
这会极大地提升代码的可读性和表达能力，尤其是在处理复杂数据结构时。
3. 更现代的并发模型：
协程（Coroutines）：虽然C有线程，但像网络编程、IO密集型任务等场景，频繁的线程切换和同步开销是很大的。协程可以提供更轻量级的并发方案，让异步编程更直观，更容易管理。如果能提供一个类似 `async`/`await` 的语法糖，或者一个基于栈的协程库接口，会非常方便。
原子操作的增强：在多线程环境下，原子操作是必须的。我希望C能提供更丰富、更易用的原子操作，不仅仅是基本的加减锁，还能有更高级的 CompareandSwap (CAS) 等原语的标准化接口，并且能和上面提到的泛型结合，形成 `atomic` 类型。
想毫不犹豫踢出去的几样“糟粕”：
1. 不安全的宏（Macros）和预处理器：
副作用的宏：`define SQUARE(x) ((x)(x))` 这样的写法，如果 `x` 是 `i++` 就会出现奇怪的结果。宏的文本替换机制实在是太容易埋坑了，而且不容易调试。我希望能够用更安全、更可控的内联函数（inline functions）或 `constexpr` 来替代大部分宏的功能，尤其是在进行数值计算和类型转换时。
混乱的头文件包含：`include` 这种机制，虽然简单粗暴，但很容易导致循环包含和编译时间过长。我希望能引入类似模块（modules）的概念，让依赖关系更清晰，编译更高效。
预处理器的不可控性：很多时候，预处理器就像一个不受约束的野孩子，可以随意修改代码。我希望能够限制预处理器的能力，或者提供更高级的机制来控制代码的条件编译和生成。
2. 历史遗留的“怪癖”和不一致性：
指针的算术问题：虽然指针算术是C的精髓，但很多时候它也是错误的根源。比如，指针指向的对象生命周期结束了，但指针还在，这就会导致悬垂指针（dangling pointers）。我希望有一些机制能让指针的生命周期和它指向的数据更紧密地绑定，或者至少能标记一个指针是否“有效”。
隐式的类型转换：C语言中大量的隐式类型转换，很多时候是开发者无意间造成的，导致潜在的错误。例如，将一个浮点数赋值给一个整数，或者将一个非常大的整数赋值给一个范围较小的类型，都会发生截断或溢出，而且编译器可能不会发出警告。我希望在类型转换方面能更严格，或者提供更明确的转换函数。
`goto` 语句：这个东西，在某些极少数情况下可能有用，但绝大多数时候它只是让代码逻辑变得混乱不堪，像面条一样缠绕不清，是可维护性的大敌。我希望能够废弃它，强制开发者使用更结构化的控制流语句，比如循环和函数调用。
3. 一些过时且低效的特性：
可变参数函数（Variadic Functions）：比如 `printf`，虽然功能强大，但类型安全是零。每次调用都需要仔细检查格式字符串和参数类型，稍有不慎就会出错。我希望有更类型安全的替代品，或者至少能让可变参数的类型传递更可控。
对位操作和内存模型的不清晰：在多线程和底层编程时，对字节序（endianness）、内存对齐和可见性等方面的规定不够清晰，导致在不同平台上的行为可能不一致。我希望C能对这些底层细节有更明确的规范，或者提供更易用的工具来处理这些问题。
当然，我知道C语言的魅力就在于它的简洁和底层控制力，任何的改动都可能打破这份平衡。我的这些想法，更多的是希望在保留C核心精神的基础上，让它在现代软件开发中更安全、更高效、更易于维护，而不是把它变成另一个“全能但臃肿”的语言。
说到底，C语言就像一把锋利的瑞士军刀，它能做到很多事情，但同时也需要使用者非常小心。我只是想给这把刀加个护套，再把上面容易刮伤人的边角磨圆一些，但刀刃本身，依旧锋利无比。
想加进去的几样宝贝：
1. 更好的内存安全机制，但不是C++那种巨石块：
范围检查（Bounds Checking）：这个绝对是头等大事。想象一下，如果数组访问能有个默认的、可选的边界检查，就像Rust那样，编译时或运行时能捕获掉很多越界访问的臭虫。我不是说要强制每个数组访问都慢如牛步，而是希望能有个灵活的开关，开发阶段打开它，生产环境按需开启。比如，可以有类似 `[i]?` 这样的语法，表示尝试访问 `i`，如果越界就返回一个特殊的错误指示符，而不是直接炸裂。或者引入一个 `safe_array` 类型，它自带长度信息，访问时自动检查。
更智能的指针管理：虽然C语言的核心就是指针，但我真心希望它能更“体贴”一点。比如，可以有一个 `owned_ptr
更易用的字符串处理：C的字符串操作简直是灾难。`strcpy`、`strcat` 这些函数总是让人提心吊胆，一不小心就缓冲区溢出。我希望有个内置的、更安全、更方便的字符串类型，它能自动处理长度，提供类似 `append`、`substr` 这样的高阶操作，而且最好有比 `printf` 系列更不容易出错的格式化输出方式。当然，原始的 `char ` 还是得保留，以示对传统的尊重，但得有更安全的替代。
2. 更强的类型系统和模式匹配：
泛型编程（Generics）：写通用数据结构，比如链表、队列、树的时候， приходится写一堆 `void` 然后再小心翼翼地强制类型转换，这不仅容易出错，而且可读性也大打折扣。引入一个类似C++模板或者Rust的泛型系统，可以让代码更清晰、更安全、更具复用性。例如，`List
更好的联合体（Union）和枚举（Enum）：C的联合体虽然能节省内存，但使用起来非常危险，因为它没有办法知道当前哪个成员是有效的。我希望联合体能和标签（tag）结合，形成一种“带标签的联合体”，或者引入一个类似Rust `enum` 的特性，可以包含数据成员，并且通过模式匹配来安全地访问。这会让代码逻辑更清晰，错误更少。
模式匹配（Pattern Matching）：这是我非常渴望的一个特性。想象一下，对于结构体或者枚举，可以写出这样的代码：
```c
switch (value) {
case Point { x: 0, y: 0 }:
printf("Origin ");
break;
case Point { x: some_x, y: some_y } if some_x == some_y:
printf("On the diagonal: (%d, %d) ", some_x, some_y);
break;
case Point { x: some_x, y: _ }: // _ 代表忽略
printf("X coordinate is %d ", some_x);
break;
default:
printf("Other point ");
}
```
这会极大地提升代码的可读性和表达能力，尤其是在处理复杂数据结构时。
3. 更现代的并发模型：
协程（Coroutines）：虽然C有线程，但像网络编程、IO密集型任务等场景，频繁的线程切换和同步开销是很大的。协程可以提供更轻量级的并发方案，让异步编程更直观，更容易管理。如果能提供一个类似 `async`/`await` 的语法糖，或者一个基于栈的协程库接口，会非常方便。
原子操作的增强：在多线程环境下，原子操作是必须的。我希望C能提供更丰富、更易用的原子操作，不仅仅是基本的加减锁，还能有更高级的 CompareandSwap (CAS) 等原语的标准化接口，并且能和上面提到的泛型结合，形成 `atomic
想毫不犹豫踢出去的几样“糟粕”：
1. 不安全的宏（Macros）和预处理器：
副作用的宏：`define SQUARE(x) ((x)(x))` 这样的写法，如果 `x` 是 `i++` 就会出现奇怪的结果。宏的文本替换机制实在是太容易埋坑了，而且不容易调试。我希望能够用更安全、更可控的内联函数（inline functions）或 `constexpr` 来替代大部分宏的功能，尤其是在进行数值计算和类型转换时。
混乱的头文件包含：`include` 这种机制，虽然简单粗暴，但很容易导致循环包含和编译时间过长。我希望能引入类似模块（modules）的概念，让依赖关系更清晰，编译更高效。
预处理器的不可控性：很多时候，预处理器就像一个不受约束的野孩子，可以随意修改代码。我希望能够限制预处理器的能力，或者提供更高级的机制来控制代码的条件编译和生成。
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`goto` 语句：这个东西，在某些极少数情况下可能有用，但绝大多数时候它只是让代码逻辑变得混乱不堪，像面条一样缠绕不清，是可维护性的大敌。我希望能够废弃它，强制开发者使用更结构化的控制流语句，比如循环和函数调用。
3. 一些过时且低效的特性：
可变参数函数（Variadic Functions）：比如 `printf`，虽然功能强大，但类型安全是零。每次调用都需要仔细检查格式字符串和参数类型，稍有不慎就会出错。我希望有更类型安全的替代品，或者至少能让可变参数的类型传递更可控。
对位操作和内存模型的不清晰：在多线程和底层编程时，对字节序（endianness）、内存对齐和可见性等方面的规定不够清晰，导致在不同平台上的行为可能不一致。我希望C能对这些底层细节有更明确的规范，或者提供更易用的工具来处理这些问题。
当然，我知道C语言的魅力就在于它的简洁和底层控制力，任何的改动都可能打破这份平衡。我的这些想法，更多的是希望在保留C核心精神的基础上，让它在现代软件开发中更安全、更高效、更易于维护，而不是把它变成另一个“全能但臃肿”的语言。
说到底，C语言就像一把锋利的瑞士军刀，它能做到很多事情，但同时也需要使用者非常小心。我只是想给这把刀加个护套，再把上面容易刮伤人的边角磨圆一些，但刀刃本身，依旧锋利无比。
网友意见
千万别大改, 改点细枝末节的就行了
- constexpr, 这样可以在case后面用静态的哈希函数了.
- foreach, 其实自己用宏就能大概实现一个, 但是毕竟不是原装的.
#include <stdio.h> int a[10] = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1}; #define foreach(x, y) for(int _t = 0; _t < sizeof(x) / sizeof(x[0]), (y)=x[_t]; _t++) int main(void) { int e; foreach(a, e) { printf("%d
", e); } return 0; } 3. auto类型, 不过使用场景得严格限制, 肯定不能跟c++一样. 用typeof可以实现一部分.
异常, 重载, 垃圾回收之类就算了, 加了就不是c了.
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