Descubre cómo C y C++ siguen formando el núcleo de sistemas operativos, bases de datos y motores de juego —por control de memoria, velocidad y acceso de bajo nivel.

“Bajo el capó” es todo aquello de lo que depende tu aplicación pero que rara vez toca directamente: núcleos de sistemas operativos, controladores de dispositivos, motores de almacenamiento de bases de datos, pilas de red, runtimes y bibliotecas críticas para el rendimiento.
En cambio, lo que muchos desarrolladores de aplicaciones ven día a día es la superficie: frameworks, APIs, runtimes gestionados, gestores de paquetes y servicios en la nube. Esas capas están diseñadas para ser seguras y productivas, incluso cuando ocultan la complejidad intencionadamente.
Algunos componentes de software tienen requisitos que son difíciles de cumplir sin control directo:
C y C++ siguen siendo habituales aquí porque compilan a código nativo con sobrecarga mínima en tiempo de ejecución y ofrecen a los ingenieros control fino sobre la memoria y las llamadas al sistema.
A alto nivel, encontrarás C y C++ impulsando:
Este artículo se centra en la mecánica: qué hacen estos componentes “entre bastidores”, por qué se benefician del código nativo y qué compromisos conlleva ese poder.
No afirmará que C/C++ sean la mejor opción para todos los proyectos, ni será una guerra de lenguajes. El objetivo es una comprensión práctica de dónde estos lenguajes siguen justificando su uso —y por qué las pilas de software modernas continúan construyéndose sobre ellos.
C y C++ se usan ampliamente en software de sistemas porque permiten programas “cerca del metal”: pequeños, rápidos e integrados estrechamente con el SO y el hardware.
Cuando el código C/C++ se compila, se convierte en instrucciones de máquina que la CPU puede ejecutar directamente. No hay un runtime obligatorio que traduzca instrucciones mientras el programa se ejecuta.
Eso importa para componentes de infraestructura —núcleos, motores de bases de datos, motores de juego— donde incluso pequeñas sobrecargas pueden acumularse bajo carga.
El software de sistemas suele necesitar tiempos consistentes, no solo buena velocidad media. Por ejemplo:
C/C++ ofrecen control sobre el uso de CPU, la disposición de la memoria y las estructuras de datos, lo que ayuda a los ingenieros a orientar el rendimiento predecible.
Los punteros permiten trabajar con direcciones de memoria directamente. Ese poder puede sonar intimidante, pero desbloquea capacidades que muchos lenguajes de alto nivel abstraen:
Usado con cuidado, este nivel de control puede ofrecer ganancias de eficiencia dramáticas.
La misma libertad también es el riesgo. Los compromisos habituales incluyen:
Un enfoque común es mantener el núcleo crítico para el rendimiento en C/C++, y rodearlo con lenguajes más seguros para las funcionalidades de producto y la experiencia de usuario.
El núcleo del sistema operativo está lo más cerca posible del hardware. Cuando tu portátil despierta, tu navegador se abre o un programa solicita más memoria, el núcleo coordina esas peticiones y decide qué sucede.
A nivel práctico, los núcleos gestionan unas cuantas tareas centrales:
Por estar en el centro del sistema, el código del núcleo es a la vez sensible al rendimiento y crítico en corrección.
Los desarrolladores de núcleos necesitan control preciso sobre:
C sigue siendo un “lenguaje de núcleo” común porque mapea de forma clara a conceptos de máquina manteniendo legibilidad y portabilidad entre arquitecturas. Muchos núcleos también dependen de ensamblador para las partes más pequeñas y específicas del hardware, dejando a C la mayor parte del trabajo.
C++ puede aparecer en núcleos, pero normalmente en un estilo restringido (características de runtime limitadas, políticas estrictas sobre excepciones y reglas estrictas sobre asignación). Donde se usa, suele ser para mejorar la abstracción sin perder el control.
Incluso cuando el núcleo es conservador, muchos componentes cercanos son C/C++:
Para más sobre cómo los controladores conectan software y hardware, ver /blog/device-drivers-and-hardware-access.
Los controladores traducen entre un sistema operativo y el hardware físico —tarjetas de red, GPUs, controladores SSD, dispositivos de audio y más. Cuando haces clic en “reproducir”, copias un archivo o te conectas a Wi‑Fi, un controlador suele ser el primer código que debe responder.
Como los controladores están en el camino caliente de la E/S, son extremadamente sensibles al rendimiento. Unos cuantos microsegundos extra por paquete o por petición de disco pueden sumar rápidamente en sistemas muy activos. C y C++ siguen siendo comunes aquí porque pueden llamar directamente a las APIs del núcleo, controlar la disposición de la memoria con precisión y ejecutarse con sobrecarga mínima.
El hardware no espera educadamente su turno. Los dispositivos señalan a la CPU mediante interrupciones —notificaciones urgentes de que algo pasó (llegó un paquete, terminó una transferencia). El código del controlador debe manejar estos eventos rápida y correctamente, a menudo bajo restricciones estrictas de tiempo y concurrencia.
Para alto rendimiento, los controladores también dependen de DMA (Direct Memory Access), donde los dispositivos leen/escriben la memoria del sistema sin que la CPU copie cada byte. Configurar DMA suele implicar:
Estas tareas requieren interfaces de bajo nivel: registros mapeados en memoria, flags de bits y un orden cuidadoso de lecturas/escrituras. C/C++ hacen práctico expresar esta lógica “cerca del metal” manteniendo portabilidad entre compiladores y plataformas.
A diferencia de una app normal, un bug en un controlador puede bloquear todo el sistema, corromper datos o abrir agujeros de seguridad. Ese riesgo modela cómo se escribe y revisa el código de controladores.
Los equipos reducen el peligro usando estándares de codificación estrictos, comprobaciones defensivas y revisiones en capas. Prácticas comunes incluyen limitar el uso inseguro de punteros, validar entradas del hardware/firmware y ejecutar análisis estático en CI.
La gestión de memoria es una de las mayores razones por las que C y C++ siguen dominando partes de sistemas operativos, bases de datos y motores de juego. También es uno de los lugares más fáciles para crear bugs sutiles.
A nivel práctico, la gestión de memoria incluye:
En C, esto suele ser explícito (malloc/free). En C++, puede ser explícito (new/delete) o envuelto en patrones más seguros.
En componentes críticos para el rendimiento, el control manual puede ser una característica:
Esto importa cuando una base de datos debe mantener latencia constante o un motor de juego debe cumplir un presupuesto de tiempo por frame.
La misma libertad crea problemas clásicos:
Estos bugs pueden ser sutiles porque el programa puede “parecer estar bien” hasta que una carga específica desencadena el fallo.
El C++ moderno reduce el riesgo sin renunciar al control:
std::unique_ptr y std::shared_ptr) hacen explícita la propiedad y evitan muchas fugas.Usadas bien, estas herramientas mantienen C/C++ rápidos mientras hacen menos probable que los bugs de memoria lleguen a producción.
Las CPUs modernas no están ganando mucho en velocidad por núcleo: están ganando más núcleos. Eso desplaza la pregunta de rendimiento de “¿qué tan rápido es mi código?” a “¿qué tan bien puede ejecutarse mi código en paralelo sin interferencias?” C y C++ son populares aquí porque permiten control de bajo nivel sobre hilos, sincronización y comportamiento de memoria con muy poca sobrecarga.
Un hilo es la unidad que usa tu programa para hacer trabajo; un núcleo de CPU es donde ese trabajo se ejecuta. El planificador del sistema operativo asigna hilos ejecutables a núcleos disponibles, tomando decisiones continuamente.
Los detalles de planificación importan en código crítico: pausar un hilo en el momento equivocado puede bloquear una tubería, crear colas o producir comportamiento intermitente. Para trabajo intensivo en CPU, mantener hilos activos aproximadamente alineados con el número de núcleos suele reducir el thrashing.
La meta práctica no es “nunca bloquear”. Es: bloquear menos, y bloquear con inteligencia —mantener secciones críticas pequeñas, evitar locks globales y reducir el estado mutable compartido.
Las bases de datos y los motores de juego no solo se preocupan por la velocidad media: se preocupan por las pausas en el peor caso. Un convoy de locks, una falta de página o un trabajador parado puede causar tartamudeo visible o una consulta lenta que viola un SLA.
Muchos sistemas de alto rendimiento se apoyan en:
Estos patrones buscan rendimiento sostenido y latencia consistente bajo presión.
Un motor de base de datos no es solo “almacenar filas”. Es un bucle ajustado de trabajo de CPU y E/S que se ejecuta millones de veces por segundo, donde pequeñas ineficiencias suman rápido. Por eso muchos motores y componentes centrales siguen escritos mayoritariamente en C o C++.
Cuando envías SQL, el motor:
Cada etapa se beneficia del control cuidadoso de memoria y tiempo de CPU. C/C++ permiten analizadores rápidos, menos asignaciones durante la planificación y una ruta caliente de ejecución ligera —a menudo con estructuras de datos personalizadas diseñadas para la carga de trabajo.
Bajo la capa SQL, el motor de almacenamiento gestiona los detalles menos glamorosos pero esenciales:
C/C++ encajan bien aquí porque estos componentes dependen de una disposición de memoria predecible y control directo sobre los límites de E/S.
El rendimiento moderno a menudo depende más de las cachés de CPU que de la velocidad bruta del CPU. Con C/C++, los desarrolladores pueden agrupar campos usados con frecuencia, almacenar columnas en arrays contiguos y minimizar el “pointer chasing” —patrones que mantienen los datos cerca de la CPU y reducen stalls.
Incluso en bases de datos dominadas por C/C++, los lenguajes de alto nivel suelen impulsar herramientas de administración, backups, monitorización, migraciones y orquestación. El núcleo crítico por rendimiento se mantiene nativo; el ecosistema circundante prioriza la velocidad de iteración y la usabilidad.
Las bases de datos parecen instantáneas porque trabajan mucho para evitar el disco. Incluso en SSDs rápidos, leer del almacenamiento es órdenes de magnitud más lento que leer de RAM. Un motor de base de datos escrito en C o C++ puede controlar cada paso de esa espera —y a menudo evitarla.
Piensa en los datos en disco como cajas en un almacén. Recuperar una caja (lectura de disco) lleva tiempo, así que mantienes los objetos más usados sobre una mesa (RAM).
Muchas bases de datos gestionan su propio pool de buffers para predecir qué debe permanecer caliente y evitar competir con el SO por memoria.
El almacenamiento no solo es lento; también es impredecible. Picos de latencia, encolamiento y acceso aleatorio añaden retrasos. La caché lo mitiga mediante:
C/C++ permite a los motores de bases de datos tunear detalles que importan a alto rendimiento: lecturas alineadas, E/S directa vs E/S con buffer, políticas de expulsión personalizadas y disposiciones en memoria cuidadosas para índices y buffers de logs. Estas decisiones pueden reducir copias, evitar contención y mantener las cachés de CPU alimentadas con datos útiles.
La caché reduce la E/S, pero aumenta el trabajo de CPU. Descomprimir páginas, calcular checksums, encriptar logs y validar registros pueden convertirse en cuellos de botella. Como C y C++ ofrecen control sobre patrones de acceso a memoria y bucles SIMD-friendly, se usan a menudo para exprimir más trabajo por núcleo.
Los motores de juego operan bajo expectativas estrictas de tiempo real: el jugador mueve la cámara, pulsa un botón y el mundo debe responder de inmediato. Esto se mide en tiempo por frame, no en rendimiento medio.
A 60 FPS tienes alrededor de 16,7 ms para producir un frame: simulación, animación, física, mezcla de audio, culling, envío de renderizado y, a menudo, transmisión de activos. A 120 FPS, ese presupuesto baja a 8,3 ms. No cumplirlo se percibe como tartamudeo, latencia en la entrada o ritmo inconsistente.
Por eso la programación en C y la programación en C++ siguen siendo comunes en los núcleos de motores: rendimiento predecible, sobrecarga baja y control fino sobre memoria y CPU.
La mayoría de motores usan código nativo para lo pesado:
Estos sistemas se ejecutan cada frame, así que pequeñas ineficiencias se multiplican rápido.
Gran parte del rendimiento en juegos se reduce a bucles ajustados: iterar entidades, actualizar transformaciones, probar colisiones, skinning de vértices. C/C++ facilitan estructurar la memoria para eficiencia de caché (arrays contiguos, menos asignaciones, menos indireccionamientos virtuales). La disposición de datos puede importar tanto como la elección algorítmica.
Muchos estudios usan lenguajes de scripting para la lógica de juego —misiones, reglas de UI, triggers— porque la velocidad de iteración importa. El núcleo del motor normalmente permanece nativo, y los scripts llaman a sistemas en C/C++ mediante bindings. Un patrón común: los scripts orquestan; C/C++ ejecuta las partes costosas.
C y C++ no solo “se ejecutan”: se integran en binarios nativos que coinciden con una CPU y un sistema operativo específicos. Esa canalización de compilación es una razón importante por la que estos lenguajes siguen siendo centrales en núcleos, bases de datos y motores de juego.
Una compilación típica tiene varias etapas:
La etapa de enlace es donde surgen muchos problemas reales: símbolos faltantes, versiones de biblioteca incompatibles o ajustes de compilación dispares.
Un toolchain es el conjunto completo: compilador, linker, biblioteca estándar y herramientas de build. Para software de sistemas, la cobertura de plataformas suele ser decisiva:
Los equipos a menudo eligen C/C++ en parte porque los toolchains son maduros y están disponibles en muchos entornos —desde dispositivos embebidos hasta servidores.
C se trata comúnmente como el “adaptador universal”. Muchos lenguajes pueden llamar funciones C mediante FFI, así que los equipos suelen poner la lógica crítica en rendimiento en una librería C/C++ y exponer una API pequeña al código de mayor nivel. Por eso Python, Rust, Java y otros frecuentemente envuelven componentes C/C++ existentes en lugar de reescribirlos.
Los equipos C/C++ suelen medir:
El flujo de trabajo es consistente: encontrar el cuello de botella, confirmarlo con datos y optimizar la pieza más pequeña que importa.
C y C++ siguen siendo excelentes herramientas —cuando construyes software donde unos pocos milisegundos, unos pocos bytes o una instrucción CPU específica importan de verdad. No son la mejor opción por defecto para cada característica o equipo.
Elige C/C++ cuando el componente sea crítico para el rendimiento, necesite control estricto de la memoria o deba integrarse estrechamente con el SO o el hardware.
Encajan típicamente en:
Elige un lenguaje de más alto nivel cuando la prioridad sea seguridad, velocidad de iteración o mantenibilidad a escala.
Suele ser más sensato usar Rust, Go, Java, C#, Python o TypeScript cuando:
En la práctica, la mayoría de productos son mixtos: librerías nativas para la ruta crítica y servicios/UI de alto nivel para el resto.
Si construyes principalmente funciones web, backend o móviles, a menudo no necesitas escribir C/C++ para beneficiarte de él: lo consumes a través del SO, la base de datos, el runtime y las dependencias. Plataformas como Koder.ai aprovechan esa división: puedes producir rápidamente apps React, backends Go + PostgreSQL o apps Flutter mediante un flujo guiado por chat, integrando componentes nativos cuando se necesita (por ejemplo, llamando a una librería C/C++ existente mediante un FFI). Así mantienes la mayor parte del producto en código de rápida iteración, sin ignorar dónde el código nativo es la herramienta adecuada.
Haz estas preguntas antes de comprometerte: