Orthodox C++: Tại sao lập trình viên nên chọn sự tối giản thay vì "Modern C++"?

Orthodox C++: Tại sao lập trình viên nên chọn sự tối giản thay vì "Modern C++"?

Trong thế giới phát triển phần mềm, C++ hiện đại (Modern C++) với hàng loạt tính năng mới luôn được giới thiệu là tiêu chuẩn vàng. Tuy nhiên, một luồng ý kiến khác đang dần được cộng đồng kỹ thuật chú trọng, đó là phong cách "Orthodox C++" (C++ Chính thống). Đây không phải là một ngôn ngữ mới, mà là một triết lý lập trình đề xuất sử dụng một tập con tối giản của C++ để tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy.

Orthodox C++ Concept

Orthodox C++ là gì?

Orthodox C++ (đôi khi được gọi là C+) được định nghĩa là một tập con nhỏ nhất của C++ giúp cải thiện ngôn ngữ C, nhưng đồng thời tránh xa tất cả những thứ không cần thiết từ cái gọi là "Modern C++". Nó hoàn toàn đối lập với xu hướng sử dụng đầy đủ các tính năng phức tạp của C++ hiện đại.

Bjarne Stroustrup, cha đẻ của C++, từng nói: "Trong C++, có một ngôn ngữ nhỏ hơn và sạch sẽ hơn đang cố gắng thoát ra ngoài." Orthodox C++ chính là nỗ lực để hiện thực hóa ngôn ngữ "sạch sẽ" đó.

Tại sao nên tránh "Modern C++"?

Vào cuối những năm 1990, nhiều lập trình viên cũng từng là những người hâm mộ C++ "hiện đại" thời bấy giờ, luôn sử dụng các tính năng mới nhất. Tuy nhiên, theo thời gian, họ nhận ra rằng việc sử dụng các tính năng chỉ vì chúng tồn tại là không cần thiết. Nhiều tính năng từng được coi là tiên tiến sau đó đã chứng minh là kém hiệu quả hoặc gây ra sự phức tạp không đáng có, điển hình là RTTI (Run-Time Type Information), ngoại lệ (exceptions) và luồng (streams).

Code Example

Các nguyên tắc cốt lõi của Orthodox C++

Mục tiêu của Orthodox C++ là tạo ra mã nguồn dễ hiểu, đơn giản và có thể biên dịch với các trình biên dịch cũ hơn. Dưới đây là những điều "không nên làm" trong phong cách này:

Không sử dụng ngoại lệ (Exceptions) Xử lý ngoại lệ là tính năng duy nhất của C++ yêu cầu sự hỗ trợ đáng kể từ một hệ thống runtime phức tạp. Nó gây ra chi phí runtime ngay cả khi bạn không sử dụng nó, dưới dạng mã ẩn thêm vào khi khởi tạo/hủy đối tượng, và giới hạn khả năng tối ưu hóa của trình biên dịch. Hơn nữa, phong cách xử lý lỗi bằng ngoại lệ không hòa hợp tốt với phong cách trả về mã lỗi của ngôn ngữ C.

Không sử dụng RTTI RTTI thêm chi phí vào binary và thường không cần thiết trong hầu hết các trường hợp sử dụng hiệu suất cao.

Không sử dụng iostream Thay vì sử dụng std::cout hay các lớp stream phức tạp, Orthodox C++ khuyến khích sử dụng các hàm kiểu printf. Các luồng C++ thường nặng nề và chậm hơn so với các hàm nhập xuất kiểu C.

Không sử dụng STL cấp phát bộ nhớ Nếu bạn quan tâm đến việc quản lý bộ nhớ, hãy tránh sử dụng các bộ chứa STL tự động cấp phát bộ nhớ. Nhiều studio game lớn (AAA) chọn không dùng STL vì lý do kiểm soát bộ nhớ chặt chẽ.

Không lạm dụng Metaprogramming Siêu lập trình (template metaprogramming) chỉ nên dùng ở mức độ vừa phải, nơi thực sự cần thiết và giúp giảm độ phức tạp của mã, không phải cho mục đích "thủ dâm học thuật" (academic masturbation).

Quy tắc 5 năm cho các tiêu chuẩn mới Do độ trễ trong việc áp dụng tiêu chuẩn C++ mới bởi các trình biên dịch và hệ điều hành, nguyên tắc chung là: Nếu năm hiện tại là C++year + 5, thì lúc đó mới an toàn để bắt đầu sử dụng tính năng của C++year. Ví dụ, nếu tiêu chuẩn là C++11, bạn nên đợi đến năm 2016 mới sử dụng. Việc sử dụng tiêu chuẩn quá mới thường dẫn đến "Resume Driven Development" – phát triển phần mềm chỉ để làm đẹp hồ sơ xin việc chứ không thực tế.

Minimalist Setup

Vấn đề với Modules (Mô-đun)

Mặc dù Modules là tính năng được mong đợi trong C++20, Orthodox C++ cảnh báo chống lại việc sử dụng nó hiện tại. Lý do là:

• Mất tính di động (portability).
• Tệp nhị phân module không di động giữa các trình biên dịch (trừ MSVC).
• Cấu hình build trở nên phức tạp hơn.
• Yêu cầu phiên bản toolchain mới nhất, trong khi hỗ trợ vẫn còn sơ sài.

Đổi lại, lập trình viên không nhận được lợi ích thực sự nào đáng kể so với rắc rối mang lại.

Những dự án sử dụng Orthodox C++

Nhiều dự án phần mềm và engine nổi tiếng đã áp dụng triết lý này hoặc tương tự như vậy, bao gồm:

• DOOM 3 BFG
• Qt (khi biên dịch với tùy chọn no-rtti, no-exceptions)
• dear imgui
• bgfx
• TheForge

Kết luận

Orthodox C++ không phải là sự quay lưng với công nghệ, mà là sự quay về với bản chất của lập trình: hiệu quả và đơn giản. Nếu mã nguồn của bạn không yêu cầu sự phức tạp, đừng thêm vào những rắc rối không cần thiết của C++ hiện đại. Đôi khi, cách tốt nhất để giải quyết vấn đề là giữ mọi thứ "C-mple" (đơn giản như C).