薪资天花板语言 Zig 出神作！HashiCorp 大神新作刷屏编程圈，Redis 之父直呼真香！

最近，一款用 Zig 编写的终端模拟器正式发布了 1.0 版本。

Ghostty 自上线以来便迅速引发广泛关注，不仅因为其创始人 Mitchell Hashimoto 的背景，更因其卓越的品质让长期沉寂的终端模拟器领域焕发新机。作为 HashiCorp 的联合创始人，Hashimoto 在打造公司标志性产品（如 Terraform、Vagrant、Packer 和 Nomad）中发挥了至关重要的作用。这些工具已成为全球 DevOps 专业人士的核心利器。

这款应用是免费开源软件，基于 MIT 许可证发布，旨在为大多数用户提供开箱即用的体验，无需额外配置。Ghostty 采用 Zig 编写，支持 GPU 加速，支持跨平台运行，发布时即可在 Mac 和 Linux 系统上使用。

在支持跨平台时，Ghostty 在 Linux 和 macOS 上都使用了各自平台的 GUI 构建，macOS 是基于 SwiftUI，而 Linux 是基于 Zig 和 GTK。

Redis 之父 antirez 也对 Ghostty 1.0 赞不绝口：“这将是一款改变游戏规则的工具。我刚在处理 Redis 的一些工作，输出了大量的调试信息和结果。通常情况下，终端会成为瓶颈，但这个工具却能在瞬间打印出 50 万条结果。而且，我还能在历史记录中快速回溯，性能丝毫没有下降。我太喜欢这个了！对于系统开发来说，这真的是一个巨大的提升。”

试用了 Ghostty 10 分钟，感觉 Emacs 可以退休了。

为什么选择 Zig 编程语言？

至于为什么选择 Zig 语言来编写，Mitchell Hashimoto 非常简单直接地说：“选择 Zig 就是因为我喜欢它！它的语言特性非常适合这个终端项目。”

Mitchell Hashimoto 早在 2021 年底或 2022 年初就对 Zig 表现出了浓厚的兴趣。当时，他在推特上分享了自己对这门语言的好奇，但由于繁忙的工作，一直未能深入研究。然而，Zig 一直在他的脑海中挥之不去。

“背景上来说，我曾是一名专业的 C 程序员，大概干了一到两年的时间。我喜欢底层系统开发，其实我也喜欢 C。实际上，HashiCorp 的所有软件差点就用 C 写了，当时是在 C 和 Go 之间抉择，最终 Go 赢了，但我们非常接近选用 C。我想重回系统编程领域，但我也清楚 C 的各种缺陷，所以一直在寻找一种‘更好的 C’。对我来说，Zig 从一开始就像是这样的语言。在使用 Zig 几年后，我的感受依然如初，甚至更好了。写 Zig 代码每天都让我感到愉悦…… 这就是关键。”

关于为何未选择 Rust，Mitchell Hashimoto 明确表示：“我对 Rust 的使用已有足够经验，也因此知道自己不想每天都写 Rust。从哲学和技术成就的角度而言，我对 Rust 非常敬佩，认为它极其出色。然而，从个人体验来看，这种感受却显得较为表面化。当我在编写或阅读 Rust 代码时，并未感受到乐趣。而对我来说，开发的过程应该是有趣的，写代码本身就是一种快乐……这完全是一种风格上的选择。”

与大多数其他编程语言不同，Zig 实现了与现有 C 代码的真正无缝互操作性。这样的兼容性极为重要。正如 Zig 软件基金会社区副总裁 Loris Cro 所解释的那样：“Zig 基本上对传统编程基础设施进行了彻底革新，打破了过去 40 年间无人敢触碰的诸多惯例。C 和 C++ 是久负盛名的编程语言，也是开发工作的核心语言，它们能够完全控制硬件。然而，这些语言的工具链却问题重重。”Zig 则允许用户继承这些核心语言的功能，同时提供与之兼容、更强大的工具链和完善的功能集。

同时，他还指出，Zig 也解决了传统 C/C++ 开发中面临的一个核心问题：跨平台编译的难题。举个例子，如果我们正在开发一款小型独立游戏，并希望将成果交付给 Mac 平台的用户，问题就来了。将游戏代码从 Windows 编译到 Mac 一直是个非常棘手的过程。但有了 Zig，无论是 Zig、C 还是 C++ 编写的代码，甚至是混合编写的代码，Zig 都能确保顺利进行跨平台编译，支持 macOS 或 Linux 平台，并且效果十分优秀。

Zig 是一门新兴编程语言，而 Ghostty 的爆火，也让它成为了 Zig 编程语言的代言人之一。

除 Ghostty 外，还有两家采用 Zig 的初创公司——Bun 与 Tiger Beetle，它们都对 Zig 寄予厚望。Bun 正在开发 Node.js 的同类竞争方案；而 Tiger Beetle 则希望构建一套分布式金融数据库，其高度依赖于对资源的精确控制。另外，Uber 也使用 Zig（并非作为主要语言）为 C 和 C++代码构建工具链，希望借此发挥 Zig 卓越的编译功能优势。

从设计理念上超越 C 和 Rust？

还值得一提的事情是，根据 2024 年的 Stack Overflow 调查，Zig 是该年度薪资最高的编程语言。这项调查涵盖了来自 185 个国家的 89,184 名软件开发人员，结果显示 Zig 开发人员的平均年薪达到 103,000 美元。Zig 因此也一炮而红、迅速吸引到更多开发者关注。

接受调查的开发人员中，只有 0.83%表示他们精通 Zig，这凸显了它在人才库中相对不为人知和稀缺性。

也许也正是因为这种稀缺性，再加上对高性能系统编程的不断增长的需求，可能导致了 Zig 开发人员的薪酬数字相当可观。

创始人 Andrew Kelley 对 Zig 的未来有着清晰的愿景：他希望 Zig 能成为 C 语言的接班人。

Andrew 深入研究了 C 语言的底层设计，发现许多我们习以为常的语言特性背后，其设计初衷并不总是最合理的。这种洞察促使他从根源上重新审视编程语言的设计。他认为，Zig 不应该仅仅是 C 语言的升级版，而应该是一门从底层逻辑上就与众不同的语言。

Andrew 提出了“全局最大化”的概念，即在设计语言时，要着眼于整体的最佳状态，而不是仅仅追求局部的优化。他认为，C 语言的一些设计选择虽然在当时看来是合理的，但从长远来看却限制了语言的发展。Zig 的目标是打破这些限制，构建一个更具可扩展性和适应性的编程语言。

为了实现这一目标，Zig 团队对 C 语言的许多传统概念进行了重新审视。例如，他们彻底摒弃了预处理器和宏，这些在 C 语言中被广泛使用的特性。这种看似激进的决定，实际上是为了让语言的设计更加简洁、一致。事实证明，它的内存分配机制不仅比 C 更加直观，甚至在性能上也有所超越。

Zig 的设计理念，无疑是对 C 语言的一场根本性变革。

Zig 设计方法的实际效果

Andrew 总是对编程语言背后的原理刨根问底。他不断挑战着 C 语言的一些根深蒂固的惯例，比如“为什么用 #define 而不用常量？”。许多程序员可能习惯了这么做，但很少有人去思考其中的缘由。Andrew 指出，这种设计其实是有问题的，因为在某些情况下，使用常量会触发编译错误，而这本不该发生。

在 Zig 中，他纠正了这些问题，“我们只是修复了问题，让该用常量的地方可以使用常量。就这么简单，这也是 Zig 的特色所在。”通过这样的设计理念，Andrew 发现通过修复 C 中不合逻辑的种种细节，预处理器完全可以被直接跳过。相反，Zig 选择使用条件编译。这也是 Zig 和 C 之间的关键差别：对于 Zig 来说，if 语句的条件在编译过程中是否已知才是重点。如果 if 语句的死分支中存在编译错误，则不会对其进行评估。

正因为如此，Zig 才能够放弃一部分 C 语言特性，但同时继续保持（甚至优化）可用性、安全性和运行速度。正是由于依托不同于以往的设计理念，Zig 的调整也带来了新的开发思路。

Zig 最初的诞生是为了“填补 C 语言的空白”，但随着项目的深入，它逐渐成长为一个功能更加强大、灵活的编程工具。尤其在内存管理方面，Zig 展现出了独特的优势。

这门语言采用不同于以往的内存分配方法：Zig 中没有全局分配器；相反，如果需要内存，则会传递自定义分配器，因此其能够在无法使用标准库的环境下正常起效，例如内核或者 arduino。

Zig 中的这种内存分配方法，旨在消除隐藏的内存分配机制。隐藏分配会以破坏直观性的方式干扰控制流与函数调用，导致开发人员很难在不加干预的前提下顺利复用现有代码。

Zig 内存分配器属于可选的标准库功能，而不再内置于语言本体当中。这些分配器可以定制，因此在桌面运行时使用可以 malloc()，而在内核上运行时则可使用标准库中的内核分配器，避免开发者重写 HashMap 数据结构。按照惯例，Zig 也拥有一个全局分配器。Andrew 呼吁开发者在所有单元测试中使用该分配器，这样如果存在内存漏洞，单元测试就能在代码发生实际内存泄漏之前及时报警。

速度与安全全都要

Zig 的性能比 C 还要强。这在一定程度上源自其面向数据设计方法，使得 Zig 编程性能得以增强，最终达成了在其他语言中无法实现的出色运行速度。

Zig 的创始人关于 CPU 缓存系统工作方式的模型非常直观：占用的内存越少，则 CPU 的处理压力就越小。根据这一观察，他专注于减少在 Zig 自托管编译器中创建对象时使用的内存量。如此一来编译器占用的内存更少，CPU 缓存的压力也随之下降，从而加快了代码运行速度——测试发现，Zig 的速度优势最高可达 35%。

Andrew 解释称，这样的优化程度在 Rust 等语言中根本不可能实现。Zig 性能提升的核心组件之一是其 untagged union。通过将标签存放在单独的数组之内，这样可以减少缓存压力。然而在 Rust 当中，如果不使用 untagged union，则会影响到代码安全性。

所以 Rust 的权衡在于：要编写速度更快的安全代码，就要牺牲掉充分利用计算机硬件的能力；而要想发挥硬件的全部性能，则须放弃一部分代码安全。Zig 与 Rust 的不同之处，就在于它全都要：用户既可以编写出运行速度更快的代码，也能通过对 untagged union 进行安全检查以保障安全。

Zig 在安全性方面采取了更加渐进的方法，由此回避必须符合“整体通用模式”所带来的安全设计陷阱。所以 Zig 创始人在创建 Zig 时做出的设计决策，使得该语言具备更高的性能与功能完备表现。

参考链接：

https://survey.stackoverflow.co/2023/#section-top-paying-technologies-top-paying-technologies

https://mitchellh.com/writing/ghostty-and-useful-zig-patterns

https://news.ycombinator.com/item?id=42517447

https://changelog.com/podcast/622

https://sourcegraph.com/podcast/andrew-kelley