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Carbon 语言入门：10 分钟搭好工具链，C++ 开发者迁移新语言

【免费下载链接】carbon-langCarbon Language's main repository: documents, design, implementation, and related tools. (NOTE: Carbon Language is experimental; see README)项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ca/carbon-lang

如果你手头的 C++ 代码库已经膨胀到模板报错翻两屏、改一行头文件就要重编半小时的程度，Carbon 语言值得你花一个下午验证一下。这是 Google 团队主导、定位"C++ 继任者"的实验性语言，主打与现有 C++ 双向互操作。这篇入门教程从工具链搭建讲起，带你 10 分钟内写出第一个 Carbon 程序，并跑通一个完整小项目。

一张表看清 Carbon 站在哪

先说清定位，再决定要不要投入时间。Carbon 不是"又一个系统语言"，它的整个设计围绕"让现有 C++ 代码库逐步换轨"展开。

官方对 Carbon 的概括是三点：性能对齐 C++、与 C++ 双向无缝互操作、对 C++ 开发者友好的学习曲线。README 里还举了一个类比：JavaScript 之于浏览器生态推出了 TypeScript，Java 生态迎来了 Kotlin，Carbon 想填的就是 C++ 生态这个位置。

10 分钟搭好工具链并跑通第一个程序

这节给出唯一推荐路径：装依赖 → 拉代码 → 用 Bazel 构建 → 运行示例。想省事可以下载官方 nightly 工具链压缩包（仅支持较新的 Ubuntu/Debian/WSL 等平台），本文不展开。

# 1. 安装构建工具链的四个依赖（Debian/Ubuntu） sudo apt update sudo apt install clang libc++-dev libc++abi-dev lld # 2. 获取源码 git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/ca/carbon-lang cd carbon-lang # 3. Bazel 构建工具链并打印 help，确认构建成功 ./scripts/run_bazelisk.py run //toolchain -- help

第一条命令执行较久（首次会拉取 Bazel 及其依赖），耐心等。看到help的用法说明输出，说明工具链已就绪。

写第一个程序，直接照抄仓库里的 examples/hello_world.carbon：

import Core library "io"; // 导入 IO 库，等价于模块系统的 #include fn Run() { // 程序入口是 Run 而非 main Core.PrintStr("Hello world!\n"); }

编译、链接、运行三步（构建产物在bazel-bin下）：

./bazel-bin/toolchain/carbon compile --output=hello.o examples/hello_world.carbon ./bazel-bin/toolchain/carbon link --output=hello hello.o ./hello

终端输出：

Hello world!

看到这一行，工具链和语言就跑通了。

和 C++ 写起来最大的三个不同

熟悉 C++ 后上手 Carbon，真正影响手感的是下面三处。对比来自仓库内的真实代码：examples/sieve.carbon 与 examples/hello_world.carbon。

1. 模块取代头文件。仓库里的示例开头都是import Core library "io";这样的声明，依赖关系在编译期显式可见，不再有包含顺序问题。

2. 入口函数是Run。没有main，fn Run()即程序入口；返回值类型为i32时可作为进程退出码，例如 examples/sieve.carbon 的fn Run() -> i32。

3. 可变性必须显式声明。修改对象的方法要把self标成ref self：

fn MarkMultiplesNotPrime(ref self, p: i32) { // ref 表示需要可变访问 var n: i32 = p * 2; while (n < 1000) { self.is_prime[n] = false; n += p; } }

let声明不可变绑定，var声明可变变量，这一点与 C++ 的const习惯刚好反过来：可变是特例，需要写出来。

完整小项目：1000 以内的素数筛

前面验证了工具链，现在按"目标 → 思路 → 代码 → 运行"走一个端到端例子。

目标：筛出 1000 以内所有素数，打印每个，并把总数作为Run的返回值。

思路（共 4 步）：

1. 用固定长度布尔数组标记候选数，初始全部视为素数；
2. 从 2 开始遍历，遇到素数就把它从 2 倍起的倍数全部标记掉；
3. 用一个计数器累计命中的素数；
4. 返回计数，顺便演示退出码用法。

代码（取自 examples/sieve.carbon，保留关键行注释）：

import Core library "io"; class Sieve { impl as Core.UnformedInit {} // 声明默认构造能力 fn Make() -> Sieve { returned var s: Sieve; // 声明将要返回的变量 for (n: i32 in Core.Range(1000)) { s.is_prime[n] = true; // 初始全部标记为素数 } return var; // 直接返回名为 var 的变量 } fn MarkMultiplesNotPrime(ref self, p: i32) { var n: i32 = p * 2; while (n < 1000) { self.is_prime[n] = false; // 划掉 p 的倍数 n += p; } } var is_prime: array(bool, 1000); // 定长数组，1000 个 bool } fn Run() -> i32 { var s: Sieve = Sieve.Make(); var number_of_primes: i32 = 0; for (n: i32 in Core.InclusiveRange(2, 999)) { // 含端点遍历 if (s.is_prime[n]) { ++number_of_primes; Core.Print(n); s.MarkMultiplesNotPrime(n); } } return number_of_primes; }

运行：

./bazel-bin/toolchain/carbon compile --output=sieve.o examples/sieve.carbon ./bazel-bin/toolchain/carbon link --output=sieve sieve.o ./sieve

输出是 2 开始的一列素数，最后一行为 997：

2 3 5 7 ... 967 971 977 983 991 997

用echo $?查看退出码，得到 168，也就是 1000 以内素数的个数。

进阶：三个值得继续深入的特性

每个特性一句话说明价值，细节交给仓库里的官方文档。

• 定义检查的泛型：泛型定义在写的时候做完整类型检查，不再依赖"实例化时才算数"，报错信息也更直接；同时保留了模板机制用于对接 C++。写法参考 examples/advent2024/sort.carbon：

  interface Ordered { fn Less(self, other: Self) -> bool; } impl i32 as Ordered { fn Less(self, other: Self) -> bool { return self < other; } }

  深入阅读：docs/design/generics、docs/design/templates.md。

• C++ 互操作：import Cpp即可调用 C++ 函数和标准库，迁移时新旧代码可在同一工程里共存。真实例子见 examples/interop/cpp/hello_world.carbon：

  import Cpp library "<cstdio>"; // 导入 C++ 头文件对应的库 Cpp.puts(Cpp.std.data("Hello world!\0")); // 调用 C 标准库

  设计理念见 docs/design/interoperability/philosophy_and_goals.md。

• 内存安全路线：规划为两步——先把 C++ 代码高自动化地迁到 Carbon 方言，再渐进式引入内存安全写法；剩余未定义行为会用可见的unsafe语法显式标注。设计文档在 docs/design/safety。

资源导航：接下来看哪里

以下路径均在仓库内，按需取用：

• 语言规范：docs/spec；设计文档总入口：docs/design
• 入门示例：examples（含hello_world.carbon、sieve.carbon），进阶练习看 examples/advent2024，15 道已实现题配完整解法
• 编译器与工具链：toolchain，架构说明在 toolchain/docs/README.md
• 项目目标与路线图：docs/project/goals.md、docs/project/roadmap.md
• 常见问题：docs/project/faq.md
• 社区参与：CONTRIBUTING.md、CODE_OF_CONDUCT.md

下一步

Carbon 仍处于实验阶段：工具链功能有限、0.1 里程碑未到，但语言设计文档完整、社区迭代快。建议现在就做一件事——构建好工具链后打开 examples/advent2024 挑一天题目，照着common+part1的文件组织方式写一个自己的版本，这是检验今天内容掌握程度的最短路径。

【免费下载链接】carbon-langCarbon Language's main repository: documents, design, implementation, and related tools. (NOTE: Carbon Language is experimental; see README)项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ca/carbon-lang