重回 C 语言

四十年来，编程语言的历史大体是一部用机器时间换人的时间的历史。垃圾回收、动态类型、丰富的标准库、虚拟机、层层叠叠的框架：每一样都让程序更好写，也让它跑得慢一点。Python 正是凭着这笔交易赢下了这十年。C 只给你硬件，几乎别无其他，它守住了内核和数据库，丢掉了其余的大部分。

这笔交易在当时是对的。我认为它的时代正在结束。当智能体来写代码，高级语言当初要省下的人力成本基本消失了，而它们收取的机器成本并没有消失。C 回来了，至少，支持它的理由回来了。

每一层抽象都是一笔交易

语言变复杂并非偶然。每一种便利，都把一份负担从程序员身上挪进运行时。有了垃圾回收，你不必决定内存何时死去；运行时稍后替你决定，并为此停顿。有了泛型容器，你不必写哈希表；每次查找都要为间接寻址付费。有了虚拟机，你不必考虑处理器；JIT 在运行时替你考虑，前提是你先熬过它的预热。

换个说法：高级语言推迟决定。它们让程序员不必写明内存布局、生命周期和类型，而把这些决定推到运行时再绑定（见《每个决策都有它的绑定时间》）。推迟要花机器周期，但把每个决定都写下来要花人，而人才是稀缺资源。C 是相反的设计：简单，贴近硬件，每一个决定都由写代码的人明确作出。危险，而且快得惊人。

写下来，如今很便宜

编程智能体同时改变了这笔交易的两端。让 C 显得繁琐的样板代码，哈希表、可增长数组、手动内存管理，对智能体来说只是几秒钟的事。它也不需要靠抽象才能把一个大程序装进脑子里。于是推迟决定的主要理由消失了；你又负担得起早绑定了。

C 的另一项成本是缺陷，这里我想说得精确一些。智能体仍然会写出缺陷，包括 C 臭名昭著的那类内存缺陷。变化在于，智能体还会不厌其烦、无需提醒地运行那些能抓住缺陷的工具：AddressSanitizer、UndefinedBehaviorSanitizer、差分模糊测试、暴力枚举的判定器。人类知道这些工具存在，却大多跳过它们，因为搭起来又慢又无聊。C 的危险从来不只是缺陷容易写出来，更在于检查很昂贵，而没有人检查得够多。

一个实验：用 C 重写 Boomslang

为了检验这一点，我让一个编程智能体移植我的一个研究系统。Boomslang 检查一个数据库是否兑现了它承诺的隔离级别。它读取客户端发出与收到的内容的轨迹，搜索能解释这条轨迹的事务顺序。这个问题在一般情况下是 NP 完全的，所以这个检查器其实是一个小编译器：解析八种格式的轨迹，构建一张记录已知与未知关系的图，剪枝，再把剩下的交给一个带图无环理论的 SAT 求解器。它发表时的配套实现约有 24,000 行 Java，外加通过 JNI 调用的 MonoSAT，一个 98,000 行的 C++ 求解器。

移植只用了两条提示：“用 C 语言实现 Boomslang”，以及一个循环，让智能体一直干下去，直到 C 版本能跑 Java 版本的同一批测试。二十二小时后，中间我一条消息都没发，它做到了。又过了几天、几条简短的后续提示，在配套实现自己的实验上，数字是这样的：

快 60 倍（在两者都能跑完的 78 次运行上取几何平均），内存少用 48 倍。在 50,000 个事务的 TPC-C 上，Java 用 173 秒、62 GB；C 用 1.2 秒、0.63 GB。
第一次完整提交时为 4,900 行 C，对比 23,900 行 Java 和那个 98,000 行的求解器。除了 libc 和 pthreads，没有任何依赖。
除一次运行外，判定结果与 Java 一致。

完整的过程，连同每一条提示，见移植笔记（英文）。

速度从哪里来

同时换语言又换算法的移植，很难分清功劳归谁，所以 C 版本有一个开关，可以构建与 Java 完全相同的图。在同一张图上，C 大约快 30 倍。这是语言的功劳：没有 JVM 启动，没有垃圾回收，没有 JNI 边界，数据按算法读取的方式摆放。剩下的 2 倍（大规模运行上是 4.5 倍）来自算法上的改动，是智能体在有了快速的底座和可供对照的参考之后才去尝试的，比如一种可达性结构，其内存随“事务数乘以会话数”增长，而不是随事务数的平方增长。

求解器是更有意思的数字。MonoSAT 是一个带多种图理论的通用 SMT 求解器。Boomslang 只需要其中一种：无环性。智能体为这一种理论写了一个求解器：887 行。通用库之所以存在，很大程度上是因为写专用版本对人来说太贵。当它不再昂贵，你就写那 887 行，只做你需要的事。

前提是有裁判

如果这些 C 代码无法被信任，以上一切就没什么意义，而这正是我认为最重要的部分。每一个关于正确性的论断，都建立在与某个独立对象的对照之上：在数千条随机轨迹上对照 Java 实现，在另外 40,000 条上对照一个暴力枚举的可串行化判定器，对 Adya 论文中定义的每一个隔离级别对照其字面解读。这些裁判大多是智能体自己搭的，而且是在需要它们之前就搭好了。

裁判还找出了智能体自己最严重的缺陷：一个从第一次提交起就存在的求解器错误，在任何测试中都没有产生过错误判定，一天之后才在 AddressSanitizer 下以堆溢出的形式浮现。这正是人们害怕 C 的那种缺陷，也正是 C 的缺陷本该被抓住的那种方式。

智能体从来不必一次就做对。它必须可被检查。

C 仍然要付出什么

让我承认那些我并不笃定的部分。同样的论证也支持 Rust，它在编译期就能抓住消毒器在运行期才抓住的问题；“C 回来了”在一定程度上是关于底层语言整体的论断，C 只是一个有代表性的例子。C 求解器在一个刻意构造的困难实例上仍然比 MonoSAT 慢，因为它的分支启发式更简单。

所以 C 剩下的成本是审阅，而审阅 5,000 行，比审阅 24,000 行再加一个依赖容易得多。

说得准确些：回来的不是对 C 的怀旧，而是那条老规矩：最清楚程序需要什么的人，应当把它写下来；如今，写下来已不再耗费人力。

参考文献

Jian Zhang, Shuai Mu, and Cheng Tan. Making Transaction Isolation Checking Practical. ACM ATC 2026.
Atul Adya. Weak Consistency: A Generalized Theory and Optimistic Implementations for Distributed Transactions. PhD thesis, MIT, 1999.
Sam Bayless, Noah Bayless, Holger H. Hoos, and Alan J. Hu. SAT Modulo Monotonic Theories. AAAI 2015.