系统编程语言：C/C++ 与 Zig、Carbon 等

最后更新：2026-09-26 ｜ 领域：软件·架构与 API ｜ 说明：信息来源为公开网络资料，详见文末参考来源

概述

系统编程语言指直接面向操作系统内核、嵌入式、编译器、数据库与高性能基础设施的语言家族，长期以 C 与 C++ 为核心。它们贴近硬件、可预测、运行时开销小，但也以手动内存管理与未定义行为（UB）著称。2025–2026 年，围绕「内存安全」的政策压力与技术演进成为该领域主线：一方面 C++ 通过标准库加固（hardening）、合约（contracts）与安全 profiles 做增量修补；另一方面 Rust 在 Linux 内核等关键场景获得正式地位，Zig、Carbon 等新语言继续探索不同的设计取舍。

最新进展（2025–2026）

C++26 定稿与 C++29 启动

ISO C++ 委员会（WG21）在 2026 年 3 月完成了 C++26 的技术工作，并于同年 6 月投票将首批新特性纳入 C++29 工作草案。C++26 的关键语言改进包括编译期反射（reflection）与首轮内存安全加固，标准库方面新增 std::simd 与 std::execution（CppCon 2026 综述）。第三方梳理提到，C++26 经过多达二十余次修订，主要变更包含反射、中断五年后回归的合约，以及一系列消除 UB 的安全增强（C++26 变更清单）。委员会同时披露，已在 C++29 草案中新增附录，系统性地处理 UB 并为 C++ 引入安全 profiles（Standard C++ 标准化动态）。

内存安全：从工程议题上升为监管议题

多项检索资料一致指出，美国、欧盟、英国、德国、澳大利亚的网络安全机构已联合发声，呼吁停止在安全关键软件中使用 C/C++，并将其定性为国家安全问题（Memory Safety Is Now a National Security Issue）。有资料称美国 CISA 为软件厂商设定了 2026 年 1 月 1 日的期限，要求其发布「内存安全路线图」或转向内存安全语言（The 2026 Memory Safety Mandate；Why Everyone is Shifting from C/C++ to Rust）。上述具体期限与备忘录编号在不同二手来源间存在差异，需谨慎对待。

C++ 社群对此作出回应。WG21 论文 P3081R2《Core safety profiles for C++26》提出默认禁止手动动态生命周期管理、保证空指针检查等规则（P3081R2）；P3589R1 给出 profiles 的总体框架，强调类型与内存安全 profiles 应在所有实现中可用（P3589R1）。也有论文以「C++ 是否应成为内存安全语言」为题，主张 C++ 会「渐进地变得足够安全」，手段是标准库加固、合约与安全 profiles，而非彻底消除所有 UB（P3874R1）。此外有提案主张加固实现中的断言应采用「终止语义」（P3878R1）。

Zig

Zig 保持高频发布节奏：0.15.1 的发布说明显示该版本包含来自 162 位贡献者的 647 次提交，并移除了已弃用字段（Zig 0.15.1 Release Notes）；官方下载页列出 0.16.0 于 2026 年 4 月 13 日发布（Zig Releases）。官方 devlog 显示 2026 年 8 月 27 日的条目预告 0.17.0 将于数周内发布（Zig Devlog 2026）。Zig 以「通用编程语言与工具链，用于维护健壮、最优、可复用的软件」自我定位（Zig 0.16.0 Release Notes）。

Carbon

Carbon 由 Google 主导，目标是成为 C++ 的「后继语言」。官方文档明确其当前仍为实验性项目，团队正推进编译器与链接器工具链，并希望验证能否在 C++ 产业中取得临界规模的关注（Carbon Language documentation）。第三方报道称该项目已累积超过 5,200 次提交、33.7k stars，处于关键成熟阶段（Carbon Programming Language 2026）。

核心技术与关键概念

• 内存安全（memory safety）：C/C++ 中大量漏洞源于越界、悬垂指针与 UB；安全 profiles 与标准库加固试图在保持兼容与性能的前提下削减这类风险（P3874R1）。
• 安全 profiles 与合约：profiles 是可选的、保证可用的规则集合；合约用于表达前置/后置条件，二者共同构成 C++26 的安全基线（P3589R1）。
• 编译期反射：C++26 引入反射，使编译期元编程从模板技巧转向语言原生能力（CppCon 2026 综述）。
• Rust 的零成本安全：所有权与借用检查在编译期消除整类内存错误，成为监管语境下 C/C++ 的主要替代叙事（Memory Safety 国家议题）。
• Zig 的取舍：不引入隐藏控制流、强调显式内存分配与构建系统一体化；Carbon 则强调与 C++ 的互操作与渐进迁移（Zig 0.16.0；Carbon docs）。

代表性项目 / 组织 / 产品

• ISO C++ / WG21：制定 C++ 标准的国际委员会，2026 年完成 C++26 并推进 C++29（isocpp.org）。
• Zig Software Foundation：Zig 语言与工具链的官方组织（ziglang.org）。
• Google Carbon：实验性 C++ 后继语言项目（docs.carbon-lang.dev）。
• Linux 内核 Rust-for-Linux：Rust 在系统层的代表落地项目（rust-for-linux.com）。

关键数据与评测结果

• TIOBE 2026 年 9 月：Python 以 17.76% 居首，C 以 10.28% 列第二，C++ 以 8.67% 列第三，Java 以 7.54% 列第四（TIOBE 2026 年 9 月榜单）。
• TIOBE 2026 年 7 月：Rust 首次进入前 10；C 列第二（10.86%），C++ 以 9.12% 列第三，Java 8.03% 列第四（TIOBE Index July 2026: Rust Enters Top 10）。
• Linux 内核中的 Rust 状态：官方内核文档仍将 Rust 支持描述为「实验性」，需通过 CONFIG_RUST 启用（The Linux Kernel documentation）；但多家媒体报道称，2025 年底维护者峰会决定移除「实验性」标签，Linux 7.0（2026 年 4 月）中 Rust 驱动进入主线稳定分支（Linux 7.0 Released: Rust Official）。两方口径不同，以官方文档为准更稳妥。

趋势与争议

• 「修 C++」还是「换语言」：WG21 一派主张以 profiles、加固、合约渐进提升安全性并保持向后兼容；监管与安全社群则倾向推动向 Rust 等内存安全语言迁移（P3874R1）。
• 迁移成本与既有资产：C/C++ 承载了操作系统、数据库与海量遗留系统，整体重写的成本与风险巨大，「AI 自动翻译到 Rust」等设想仍停留在提案阶段（NITRD 提案）。
• 新语言的定位困境：Carbon 仍处实验期，能否形成临界规模尚不确定；Zig 以不同哲学另辟蹊径，但生态与生态位仍在建设中（Carbon docs；Zig Devlog）。
• 标准节奏争议：C++ 每三年一版的节奏使重大安全能力分散在多轮标准中落地，社区对「改动是否足够快」存在持续讨论（CppCon 2026 综述）。

参考来源

• CppCon 2026: Awaiters and Awaitables -- Mateusz Pusz
• Standard C++ Foundation — 标准化动态
• C++26 – najważniejsze zmiany w języku
• Core safety profiles for C++26 (P3081R2)
• C++ Profiles: The Framework (P3589R1)
• Note to the C++ standards committee members (P3651R0)
• Should C++ be a memory-safe language? (P3874R1)
• Standard library hardening should not use the 'observe' semantic (P3878R1)
• Memory Safety Is Now a National Security Issue
• The 2026 Memory Safety Mandate
• Why Everyone is Shifting from C/C++ to Rust
• Proposal: Leveraging AI to Translate Memory-Unsafe Languages into Rust (NITRD)
• Zig 0.15.1 Release Notes
• Zig 0.16.0 Release Notes
• Zig Releases（下载页）
• Zig Devlog 2026
• Carbon Language documentation
• Carbon Programming Language 2026: Google's Experimental Successor to C++
• Rust for Linux
• The Linux Kernel documentation — 程序设计语言
• Linux 7.0 Released: Rust Official, XFS Self-Healing & More
• TIOBE 2026 年 9 月编程语言排行榜
• TIOBE Index July 2026: Rust Enters Top 10