C
- Модель управления памятью: ручное выделение/освобождение (malloc/free, new/delete).
- Безопасность указателей: небезопасная по умолчанию — указатели, арифметика указателей, висячие/утечные ссылки возможны.
- Сборщик мусора: нет.
- Типовая стоимость безопасности: безопасность почти не даётся системой — затраты времени разработки и отладки высоки; runtime-накладных расходов на проверки практически $0$ (но ошибки дорого обходятся).
- Когда выбирать: максимальный контроль над ресурсами, интеграция с существующим C-кодом, очень маленький runtime. Минусы — высокая вероятность ошибок памяти и трудности с надёжностью.
Rust
- Модель управления памятью: владение (ownership), заимствования (borrows) и жизненные циклы (lifetimes) контролируются компилятором.
- Безопасность указателей: безопасная работа с ссылками по умолчанию; небезопасные операции возможны только в блоках `unsafe`.
- Сборщик мусора: нет (нет GC). Управление памятью детерминировано через RAII и подсчёт владения.
- Типовая стоимость безопасности: проверка на уровне компиляции — многие гарантии дают почти $0$ runtime-накладных расходов; некоторые проверки (например, проверка выхода за границы среза) могут остаться, но часто оптимизируются компилятором.
- Когда выбирать: высокая производительность + гарантированная память/потокобезопасность, предсказуемая задержка, хорош для системных демонов, требующих надёжности.
Go
- Модель управления памятью: автоматическое управление памятью через сборщик мусора (GC).
- Безопасность указателей: явной арифметики указателей нет; указатели безопаснее, но сырой доступ через пакет unsafe возможен.
- Сборщик мусора: есть (павший, низколатентный в современных версиях, но всё же присутствует).
- Типовая стоимость безопасности: runtime-накладные расходы на аллокации и работу GC (увеличенная задержка и использование памяти сравнительно с Rust/C). Безопасные проверки (границы срезов и др.) выполняются в runtime.
- Когда выбирать: быстрое прототипирование, простая модель конкурентности (goroutines, channels), хорошая производительность для многих задач, но GC может быть ограничивающим фактором при суровых требованиях по задержке.
Краткое сравнение по ключевым критериям
- Управление памятью: C (ручное) < Rust (ownership, без GC) < Go (GC).
- Указатели и безопасность: C (небезопасно) < Go (без арифметики, GC/рантайм) < Rust (безопасно на этапе компиляции; unsafe явный).
- Наличие GC: C — нет; Rust — нет; Go — да.
- Стоимость безопасности: C — низкая runtime-накладная, высокая стоимость ошибок; Rust — безопасность в основном на этапе компиляции ($0$-runtime для многих гарантий); Go — безопасность стоит runtime-накладными на аллокации/GC.
Рекомендация для системного демона с высокими требованиями к производительности и надёжности
- Лучший баланс: Rust. Обоснование: гарантии память/потокобезопасности во время компиляции, отсутствие GC (детерминированная/предсказуемая задержка), высокая производительность близка к C, меньше шанс классовых ошибок времени выполнения. Рекомендации: минимизировать использование `unsafe`, профилировать аллокации, использовать зрелые библиотеки/экосистему для демонов (runtime, async, логгирование), CI с Miri/Clippy/asan при необходимости.
- Если абсолютный минимальный runtime и существующая база на C: C — подходящ, но требуются строгие практики (статический анализ, ASan/UBSan, тщательное тестирование, sandboxing).
- Если важнее скорость разработки и удобство конкуренции, и можно терпеть GC-паузы/увеличение памяти: Go — приемлемый выбор, но нужно профилировать GC, уменьшать аллокации, настраивать GOGC и рассмотреть пуллинг объектов для чувствительных участков.
Коротко: для высокопроизводительного и надёжного демона — Rust в большинстве случаев оптимальный выбор; C — только при жёстких требованиях к минимальному runtime и/или унаследованном коде; Go — если приоритет — скорость разработки и удобство, а латентность/память не критичны.