C ve C++ hâlâ işletim sistemleri, veritabanları ve oyun motorlarını nasıl güçlendiriyor

Sahnenin Perde Arkasında Neden C ve C++ Önemli Kalsa da

"Motor kaputu" uygulamanızın büyük kısmının çalıştığı ama nadiren doğrudan dokunduğu parçaları içerir: işletim sistemi çekirdekleri, aygıt sürücüleri, veritabanı depolama motorları, ağ yığınları, çalışma zamanları ve performans-kritik kütüphaneler.

Buna karşılık, birçok uygulama geliştiricinin günlük olarak gördüğü şey yüzey katmanıdır: framework'ler, API'ler, yönetilen çalışma zamanları, paket yöneticileri ve bulut servisleri. Bu katmanlar güvenli ve üretken olması için tasarlanmıştır—karmaşıklığı kasıtlı olarak gizleseler bile.

Neden bazı katmanlar donanıma yakın kalmak zorunda

Bazı yazılım bileşenlerinin doğrudan kontrol olmadan karşılaması zor gereksinimleri vardır:

• Öngörülebilir performans ve gecikme (ör. CPU zamanlaması, kesme işleme, varlık akışı)
• Kesin bellek kontrolü (düzen, hizalama, önbellek davranışı, duraklamalardan kaçınma)
• Doğrudan donanım erişimi (registerlar, DMA, sürücüler, dosya sistemleri ve blok aygıtlar)
• Erken önyüklemede veya kısıtlı ortamlarda çalışabilecek küçük, taşınabilir ikililer

C ve C++ burada hâlâ yaygındır çünkü minimal çalışma zamanı yüküyle yerel koda derlenirler ve mühendislere bellek ve sistem çağrıları üzerinde ince kontrollere izin verirler.

C ve C++ bugün en çok nerede bulunuyor

Genel olarak, C ve C++ şunları güçlendirir:

• İşletim sistemi çekirdekleri ve düşük seviyeli kütüphaneler
• Sürücüler ve gömülü yazılımlar
• Veritabanı motorları (sorgu yürütme, depolama, indeksleme)
• Oyun motorları ve gerçek zamanlı alt sistemler (render, fizik, ses)
• Diğer dillerin dayandığı derleyiciler, araç zincirleri ve çalışma zamanları

Bu yazı neleri kapsayacak (ve neleri kapsamayacak)

Bu makale mekaniklere odaklanır: perde arkası bileşenlerin ne yaptığı, neden yerel koda fayda sağladığı ve bu gücün hangi ödünleri getirdiği.

Bu, C/C++'ın her proje için en iyi seçim olduğunu iddia etmeyecek ve bir dil tartışmasına dönüşmeyecek. Amaç, bu dillerin hâlâ nerede ve neden tercih edildiğini pratik bir şekilde anlamaktır.

Sistem Yazılımları için C ve C++'ı Uygun Kılan Nedir

C ve C++ “donanıma yakın” programlar yazmayı mümkün kılar: küçük, hızlı ve işletim sistemi ile donanımla sıkı entegrasyonlu yazılımlar. Bu yüzden sistem yazılımlarında yaygın olarak kullanılırlar.

Yerel koda derlenmek (düz Türkçe)

C/C++ kodu derlendiğinde CPU'nun doğrudan çalıştırabileceği makine talimatlarına dönüşür. Çalışma zamanında talimatları çeviren zorunlu bir arka plan yoktur.

Bu, küçük ek yüklerin bile yük altında toplu etkiler yaratabileceği çekirdek bileşenler—çekirdekler, veritabanı motorları, oyun motorları—için önemlidir.

Çekirdek altyapıda öngörülebilir performans

Sistem yazılımları genellikle sadece iyi ortalama hız değil, tutarlı zamanlama gerektirir. Örneğin:

• Bir işletim sistemi zamanlayıcısının yük altındayken hızlı yanıt vermesi gerekir.
• Bir veritabanı çok sayıda kullanıcının sorguladığı durumda gecikmeyi istikrarlı tutmalıdır.
• Bir oyun motoru kare bütçesine uymalıdır (ör. 60 FPS için yaklaşık 16 ms).

C/C++ CPU kullanımı, bellek düzeni ve veri yapıları üzerinde kontrol sağlar; bu da mühendislerin öngörülebilir performansı hedeflemesine yardımcı olur.

Doğrudan bellek ve işaretçi erişimi

İşaretçiler bellekteki adreslerle doğrudan çalışmanıza izin verir. Bu güç göz korkutucu gelebilir, ama birçok üst düzey dilin soyutladığı yetenekleri açar:

• Belirli iş yüklerine göre ayarlanmış özel ayırıcılar
• Veritabanları ve önbelleklerde işe yarayan kompakt bellek formatları
• Verilerin tekrar tekrar kopyalanmadığı sıfır-kopy I/O desenleri

Dikkatle kullanıldığında bu seviye kontrol dramatik verimlilik kazançları sağlar.

Ödünler: güvenlik, karmaşıklık ve geliştirme süresi

Aynı özgürlük aynı zamanda risktir. Yaygın ödünler şunlardır:

• Güvenlik: hatalar çökmelere, veri bozulmasına veya güvenlik açıklarına yol açabilir.
• Karmaşıklık: manuel bellek yönetimi ve tanımsız davranış disiplin gerektirir.
• Geliştirme süresi: güvenilirlik için test, inceleme ve araçlar vazgeçilmez hale gelir.

Yaygın bir yaklaşım, performans-kritik çekirdeği C/C++'ta tutmak ve ürün özellikleri ile kullanıcı deneyimi için daha güvenli dillerle çevrelemektir.

İşletim Sistemi Çekirdeklerinde C/C++

İşletim sistemi çekirdeği donanıma en yakın olandır. Dizüstü bilgisayarınız uyandığında, tarayıcınız açıldığında veya bir program daha fazla RAM istediğinde, çekirdek bu talepleri koordine eder ve sıradaki adımı belirler.

Bir çekirdek gerçekte ne yapar

Pratikte çekirdek birkaç temel işi yönetir:

• Zamanlama: hangi programın (ve hangi iş parçacığının) CPU zamanı alacağını ve ne kadar süreceğini belirlemek.
• Bellek yönetimi: süreçlere bellek vermek, onları izole tutmak ve belleği güvenli şekilde geri almak.
• Aygıt yönetimi: sürücüler aracılığıyla donanımla iletişim (disk, ağ, klavye, GPU vb.).
• Güvenlik sınırları: bir programın diğerinin verisini okuyamamasını veya bozamamasını sağlamak.

Bu sorumluluklar sistemin merkezinde olduğu için çekirdek kodu hem performans hem de doğruluk açısından hassastır.

Neden sıkı kontrol C'yi (ve bazen C++'ı) tercih ettirir

Çekirdek geliştiricileri üzerinde kesin kontrol gereksinimi hissederler:

• Bellek düzeni: sabit boyutlu yapılar, hizalama ve öngörülebilir ayırma davranışı.
• CPU talimatları ve çağrı düzenleri: kesmelerle, bağlam değişimleriyle ve düşük seviye senkronizasyonla etkileşim.
• Donanım registerları: belirli adresleri okuma/yazma ve özel CPU modlarını işleme.

C, makine düzeyindeki kavramlara temiz bir eşleme sağladığı ve mimariler arası taşınabilir kalabildiği için yaygın bir "çekirdek dili" olarak kalır. En donanım-spesifik küçük parçalar için sıklıkla assembly kullanılırken C işi büyük ölçüde yapar.

C++ çekirdeklerde görülebilir, ama genellikle kısıtlı bir tarzda (sınırlı çalışma zamanı özellikleri, dikkatli istisna politikaları ve katı bellek tahsis kuralları) kullanılır. Kullanıldığı yerlerde, kontrolü kaybetmeden soyutlamayı iyileştirmek için tercih edilir.

Çekirdekle yakın kod genellikle C/C++ ile yazılır

Çekirdek muhafazakar olsa bile, çevresindeki birçok bileşen C/C++ ile yazılır:

• Aygıt sürücüleri (özellikle performans-kritik olanlar)
• Standart kütüphaneler ve çalışma zamanları (libc'nin bazı bölümleri, düşük seviye iş parçacığı desteği)
• Önyükleyiciler ve erken başlatma kodu
• Yerel hız gerektiren sistem servisleri (ör. ağ veya depolama yardımcıları)

Sürücülerin yazılım ve donanım arasındaki köprüyü nasıl kurduğunu daha ayrıntılı görmek için ilgili blog yazısını okuyun.

Aygıt Sürücüleri ve Donanıma Erişim

Aygıt sürücüleri işletim sistemi ile fiziksel donanım—ağ kartları, GPU'lar, SSD denetleyicileri, ses aygıtları ve daha fazlası—arasında çeviri yapar. "Oynat"a tıkladığınızda, bir dosya kopyaladığınızda veya Wi‑Fi'ye bağlandığınızda, genellikle yanıt vermesi gereken ilk kod bir sürücüdür.

Sürücüler I/O'nun sıcak yolunda yer aldıkları için son derece performans hassastır. Her paket veya disk isteği başına birkaç ekstra mikro saniye yoğun sistemlerde hızla birikebilir. C ve C++ burada yaygındır çünkü bunlar OS çekirdek API'lerini doğrudan çağırabilir, bellek düzenini kesin olarak kontrol edebilir ve minimal yükle çalışabilir.

Kesintiler, DMA ve neden düşük seviyeli API'lar önemlidir

Donanım nazikçe "sırasını beklemez." Aygıtlar CPU'yu kesmelerle (interrupt) uyarır—bir şey olduğuna dair acil bildirimler (bir paket geldi, bir transfer tamamlandı). Sürücü kodu bu olayları hızlı ve doğru biçimde ele almalı, genellikle sıkı zamanlama ve iş parçacığı kısıtları altında çalışmalıdır.

Yüksek verim için sürücüler ayrıca DMA'ya (Direct Memory Access) dayanır; aygıtların CPU her byte'ı kopyalamadan sistem belleğini okuması/yazmasıdır. DMA kurmak tipik olarak şunları gerektirir:

• Tam format ve hizalamada tamponlar hazırlamak
• Aygıta fiziksel adresleri veya eşlenmiş tanımlayıcıları iletmek
• Aygıt ve CPU arasındaki bellek sahipliğini senkronize etmek

Bu görevler bellek-eşlenmiş registerlar, bit bayrakları ve okuma/yazma sıralamalarının dikkatli düzenlenmesini gerektirir. C/C++ bu tür "donanıma yakın" mantığı ifade etmeyi pratik kılar ve yine de derleyiciler ve platformlar arasında taşınabilir kalmayı sağlar.

Kararlılık vazgeçilmezdir

Normal bir uygulamanın aksine, bir sürücü hatası tüm sistemi çökertme, veriyi bozma veya güvenlik açıkları açma riski taşır. Bu risk sürücü kodunun nasıl yazıldığını ve incelendiğini şekillendirir.

Takımlar riskleri azaltmak için katı kodlama standartları, savunmacı kontroller ve katmanlı incelemeler kullanır. Yaygın uygulamalar arasında güvensiz işaretçi kullanımını sınırlandırma, donanımdan/firmware'den gelen girdileri doğrulama ve CI'da statik analiz çalıştırma vardır.

Bellek Yönetimi: Güç ve Tuzaklar

Bellek yönetimi, C ve C++'ın hâlâ işletim sistemleri, veritabanları ve oyun motorları gibi alanlarda hakim olmasının en büyük nedenlerinden biridir. Aynı zamanda en ince hatalı hataların oluştuğu yerlerden biridir.

"Bellek yönetimi" ne demektir

Pratikte bellek yönetimi şunları içerir:

• Bellek ayırma (veri saklamak için bir parça alma)
• Serbest bırakma (işiniz bittiğinde belleği geri verme)
• Parçalanmayla başa çıkma (gelecekteki ayırmaların yavaşlamasına veya zorlaşmasına yol açan boşluklar)

C'de bu genellikle açıkça malloc/free ile yapılır. C++'ta new/delete ile açık olabilir veya daha güvenli desenlerle sarılabilir.

Manuel kontrolün avantajı neden olabilir

Performans-kritik bileşenlerde manuel kontrol bir özellik olabilir:

• Çöp toplayıcının yol açtığı öngörülemeyen duraklamalardan kaçınabilirsiniz.
• Belleğin nerede ve nasıl ayrılacağını seçebilirsiniz (ör. havuzlu veya arena ayırıcılar), bu da tutarlılığı artırır.
• Ayırma desenlerini gerçek iş yüklerine göre uyarlayabilirsiniz (çok sayıda küçük nesne vs. büyük ardışık tamponlar).

Bu, bir veritabanının sabit gecikmeyi koruması veya bir oyun motorunun kare-zaman bütçesini tutturması gerektiğinde önemlidir.

Yaygın arıza modları (ve neden ciddi oldukları)

Aynı özgürlük klasik sorunlara yol açar:

• Bellek sızıntıları: belleği serbest bırakmayı unutmak, kullanımın artmasına ve performansın bozulmasına veya süreç çökmesine neden olur.
• Tampon taşmaları: bir dizinin sonunu aşan yazma, veriyi bozabilir veya istismarları mümkün kılar.
• Serbest bırakıldıktan sonra kullanım: bir işaretçinin serbest bırakıldıktan sonra kullanılması, yeniden üretmesi zor çökmelere yol açar.

Bu hatalar belirli bir iş yükü tetikleyene kadar programın "kötü görünmeden" çalışması nedeniyle sinsi olabilir.

Modern uygulamaların yardımcı olduğu yollar

Modern C++ kontrolü elden bırakmadan riski azaltır:

• RAII (Resource Acquisition Is Initialization) kaynak ömrünü scope'a bağlayarak temizliği otomatikleştirir.
• Akıllı işaretçiler (std::unique_ptr, std::shared_ptr gibi) sahipliği belirgin kılar ve birçok sızıntının önüne geçer.
• Sanitizer'lar (AddressSanitizer, UndefinedBehaviorSanitizer) ve statik analiz sorunları erken, genellikle CI'da yakalar.

İyi kullanıldığında bu araçlar C/C++'ı hızlı tutarken bellek hatalarının üretime ulaşmasını zorlaştırır.

Eşzamanlılık ve Çok Çekirdekli Performans

Modern CPU'lar çekirdek başına dramatik hız artışı yerine daha fazla çekirdek sunuyor. Bu, performans sorusunu "Kodum ne kadar hızlı?"dan "Kodum paralel çalışırken kendine engel oluyor mu?"ya kaydırır. C ve C++ burada popülerdir çünkü iş parçacığı, senkronizasyon ve bellek davranışı üzerinde çok az yükle düşük seviyeli kontrol sağlarlar.

İş parçacıkları, çekirdekler ve zamanlama

İş parçacığı, programınızın işi yapması için kullandığı birimdir; CPU çekirdeği ise o işin çalıştığı yerdir. İşletim sistemi zamanlayıcısı çalıştırılabilir iş parçacıklarını mevcut çekirdeklere eşlerken sürekli ödünleşmeler yapar.

Performans-kritik kodda küçük zamanlama detayları önemlidir: bir iş parçacığının yanlış yerde durması bir hattı durdurabilir, kuyruk birikimi yaratabilir veya stop-and-go davranışı üretebilir. CPU-bağımlı işlerde, aktif iş parçacıklarını çekirdek sayısıyla uyumlu tutmak genellikle thrashing'i azaltır.

Kilitleme temelleri: mutex'ler, atomikler ve içerme

• Mutex'ler kavraması kolaydır, ama yoğun paylaşım içerme (contention) yaratır—bekleme süresi işe harcanan zaman yerine geçer.
• Atomikler küçük paylaşılan durum güncellemeleri için daha hızlı olabilir, ama doğruluğu korumak için dikkatli tasarım gerektirir.

Pratik amaç "hiç kilit kullanmamak" değil; daha çok: daha az kilitle, daha akıllıca kilitle—kritik bölümleri küçük tut, küresel kilitlerden kaçın ve paylaşılan değiştirilebilir durumu azalt.

Gecikme sıçramalarının önemi

Veritabanları ve oyun motorları sadece ortalama hızla ilgilenmez—en kötü durum duraklamalar önemlidir. Bir kilit konvoyu, sayfa hatası veya bekleyen işçi görünür takılmaya ya da SLA'yı ihlal eden yavaş bir sorguya neden olabilir.

Yaygın C/C++ desenleri

Birçok yüksek performanslı sistem şunlara dayanır:

• İşçi havuzları (thread pools) işçileri yeniden kullanmak ve zamanlamayı öngörülebilir kılmak için.
• Work-stealing kuyrukları çekirdekler arasında yükü dengelemek için.
• Bloklamayan kuyruklar (sıcak yollarda) bloke olmayı azaltmak için—ama doğruluğu kanıtlamak daha zordur.

Bu desenler basitçe yüksek verim ve baskı altındaki tutarlı gecikmeyi hedefler.

Veritabanı Motorları: C/C++'ın Hızı Sağladığı Yer

Bir veritabanı motoru sadece "satırları depolamak" değildir. Milyonlarca kez çalışan CPU ve G/Ç döngüsüdür; küçük verimsizlikler hızla birikir. Bu yüzden birçok motorun çekirdeği hâlâ büyük ölçüde C veya C++ ile yazılır.

Motorun ana işi: ayrıştır, planla, yürüt

SQL gönderdiğinizde motor:

1. Ayrıştırır (metni yapılandırılmış bir temsile çevirir)
2. Planlar (sorguyu cevaplamak için verimli bir yol seçer)
3. Yürütür (tarama, indeks aramaları, join'ler, sıralamalar, agregasyonlar ve satırları döndürme)

Her aşama bellek ve CPU zamanı üzerinde dikkatli kontrolden faydalanır. C/C++ hızlı ayrıştırıcılar, planlama sırasında daha az ayırma ve hafif bir yürütme sıcak yolu sağlayabilir—çoğu zaman iş yüküne özgü özel veri yapılarıyla.

Depolama motorları: sayfalar, indeksler, tamponlama

SQL katmanının altında depolama motoru şu önemsiz ama hayati detayları yönetir:

• Sayfalar: veri satır satır değil, sabit boyutlu bloklarda okunur/yazılır.
• İndeksler: B-ağaçları, LSM ağaçları ve ilgili yapılar verimli güncellenmelidir.
• Tamponlama: bir tampon havuzu hangi verinin bellekte kalacağını, hangisinin atılacağını ve okumaların/yazmaların nasıl toplulaştırılacağını belirler.

Bu bileşenler öngörülebilir bellek düzeni ve G/Ç sınırları üzerinde doğrudan kontrol gerektirdiği için C/C++ güçlü bir uyum sağlar.

Önbelleğe dost veri yapıları (neden önemli)

Modern performans çoğu zaman ham CPU hızından çok CPU önbelleklerine bağlıdır. C/C++ geliştiricileri sık kullanılan alanları birlikte paketleyebilir, sütunları ardışık dizilerde saklayabilir ve işaretçi takiplerini azaltabilir—bunlar veriyi CPU'ya yakın tutar ve duraklamaları azaltır.

Üst düzey dillerin hâlâ göründüğü yerler

C/C++ yoğun veritabanlarında bile üst düzey diller genellikle yönetim araçları, yedeklemeler, izleme, göçler ve orkestrasyon için kullanılır. Performans-kritik çekirdek native kalır; çevre, yineleme hızı ve kullanılabilirliği önceliklendirir.

Veritabanlarında Depolama, Önbellekleme ve G/Ç

Veritabanları anlıkmış gibi hissettirir çünkü diski okumaktan kaçınmak için çok çalışırlar. Hızlı SSD'lerde bile depolamadan okuma RAM'den okumaya göre kat kat daha yavaştır. Bir veritabanı motoru C veya C++ ile yazıldığında bu beklemelerin her adımını kontrol edebilir—ve genellikle bu beklemeyi önler.

Tam günlük konuşma ile tampon havuzu ve sayfa önbelleği

Diskteki veriyi bir depodaki kutular gibi düşünün. Bir kutuyu getirmek (disk okuma) zaman alır, bu yüzden en çok kullanılan öğeleri bir masada (RAM) tutarsınız.

• Tampon havuzu: veritabanının en çok kullanılan sayfaları (tablolar ve indekslerin sabit boyutlu parçaları) tuttuğu kendi "masası".
• Sayfa önbelleği: işletim sisteminin dosya verilerini önbelleğe aldığı "masa".

Birçok veritabanı kendi tampon havuzunu yönetir; böylece hangi verinin sıcak kalacağını tahmin eder ve OS ile bellek üzerinde çatışmaz.

Neden disk yavaştır—ve önbellekleme bunu nasıl gizler

Depolama sadece yavaş değil; ayrıca öngörülemezdir. Gecikme sıçramaları, kuyruklanma ve rastgele erişim gecikmeleri ek yük getirir. Önbellekleme bunu azaltır:

• Okumaların çoğunu RAM'den sunarak
• Yazmaları daha az, daha büyük G/Ç işlemlerine toplulaştırarak
• Bir sonraki gereken sayfaları önceden getirerek (ör. indeks taraması sırasında)

Düşük seviyeli kontrolün fayda sağladığı tasarım tercihleri

C/C++ veritabanlarının hizalanmış okumalar, doğrudan I/O vs. tamponlu I/O, özel atılma politikaları ve indeks ile günlük tamponları için dikkatle yapılandırılmış bellek düzenleri gibi detayları ince ayar yapmasına izin verir. Bu seçimler kopyaları azaltabilir, içeriği azaltabilir ve CPU önbelleklerini faydalı veriyle besleyebilir.

Sıkıştırma ve checksum'lar CPU-bağlı olabilir

Önbellekleme G/Ç'yi azaltır ama CPU iş yükünü artırır. Sayfaları açma, checksum hesaplama, günlükleri şifreleme ve kayıt doğrulama darboğaz haline gelebilir. C ve C++ bellek erişim desenleri ve SIMD için elverişli döngüler üzerinde kontrol sunduğundan, çekirdeklerde daha fazla işi her çekirdekten çıkarmak için sıkça tercih edilirler.

Oyun Motorları: Gerçek Zamanlı Kısıtlar

Oyun motorları katı gerçek zamanlı beklentilerle çalışır: oyuncu kamerayı hareket ettirir, bir düğmeye basar ve dünya hemen yanıt vermeli. Bu, ortalama verimden ziyade kare zamanı ile ölçülür.

Kare bütçeleri: neden milisaniyeler önemli

60 FPS'de bir kare üretmek için yaklaşık 16.7 ms zamanınız vardır: simülasyon, animasyon, fizik, ses karıştırma, culling, render gönderimi ve genellikle varlık akışı. 120 FPS'de bu bütçe 8.3 ms'ye düşer. Bütçeyi kaçırırsanız oyuncular takılma, giriş gecikmesi veya tutarsız hız hisseder.

Bu yüzden motor çekirdeklerinde C programlama ve C++ programlama yaygındır: öngörülebilir performans, düşük yük ve bellek ile CPU kullanımı üzerinde ince kontrol.

Genellikle C/C++ ile yazılan çekirdek alt sistemleri

Çoğu motor ağır işi native kodda yapar:

• Render (sahne gezintisi, draw-call oluşturma, GPU kaynak yönetimi)
• Fizik (çarpışma tespiti, kısıtlar, rijit cisimler)
• Animasyon (iskelet karıştırma, IK, poz değerlendirme)
• Ses (gerçek zamanlı karıştırma, uzamsalizasyon)

Bu sistemler her kare çalışır; bu yüzden küçük verimsizlikler hızla çoğalır.

Sıkı döngüler ve veri düzeni

Oyun performansının büyük kısmı sıkı döngülere dayanır: varlıkları yineleme, dönüşümlerini güncelleme, çarpışmaları test etme, vertex skinning. C/C++ bellek düzenini önbellek verimliliği için düzenlemeyi (ardışık diziler, daha az ayırma, daha az sanal atlama) kolaylaştırır. Veri düzeni algoritma seçimi kadar önemli olabilir.

Betiklerin nerede uyduğunu (ve uymadığını)

Birçok stüdyo oynanış mantığı—görevler, UI kuralları, tetikleyiciler—için betik dilleri kullanır çünkü yineleme hızı önemlidir. Motor çekirdeği tipik olarak native kalır ve betikler C/C++ sistemlerine bağlanır. Yaygın bir desen: betikler yönlendirir; C/C++ pahalı parçaları yürütür.

Derleyiciler, Araç Zincirleri ve Etkileşim

C ve C++ sadece "çalışmaz"—belirli bir CPU ve işletim sistemi ile eşleşen yerel ikililere derlenir. Bu derleme hattı, bu dillerin işletim sistemleri, veritabanları ve oyun motorlarında merkezî kalmasının büyük bir nedenidir.

Bir derlemede gerçekte neler olur

Tipik bir derleme birkaç aşamadan oluşur:

• Derleyici: C/C++ kaynağını makineye özel nesne dosyalarına çevirir.
• Linker: nesneleri ve kütüphaneleri birleştirip yürütülebilir veya paylaşılan kütüphane üretir.
• İkili çıktı: işletim sisteminin doğrudan yükleyebileceği nihai eser (genellikle ayrı debug sembolleriyle).

Linkleme aşaması birçok gerçek dünya sorununu ortaya çıkarır: eksik semboller, uyumsuz kütüphane sürümleri veya derleme ayarları uyuşmazlıkları.

Neden araç zincirleri ve platform desteği önemlidir

Bir araç zinciri derleyici, linker, standart kütüphane ve derleme araçlarının tamamıdır. Sistem yazılımı için platform desteği belirleyici olabilir:

• Konsol ve mobil SDK'ları belirli derleyiciler ve linker'lar gerektirebilir.
• Veritabanları ve backend yazılımlar Linux dağıtımları ve CPU tipleri arasında kararlı derlemeler gerektirir.
• OS ve sürücü çalışmaları çapraz derleyiciler, sıkı bayraklar ve ABI disiplini gerektirebilir.

Takımlar bazen C/C++'ı seçer çünkü araç zincirleri olgun ve gömülü cihazlardan sunuculara kadar ortamlar arasında mevcuttur.

Diğer dillerle arayüz (FFI)

C genellikle "evrensel adaptör" olarak görülür. Birçok dil C fonksiyonlarını FFI yoluyla çağırabilir, bu yüzden takımlar performans-kritik mantığı C/C++ kitaplığına koyup küçük bir API açarlar. Bu yüzden Python, Rust, Java ve diğerleri sıklıkla mevcut C/C++ bileşenlerini sarmalayıp yeniden yazmak yerine kullanır.

Hata ayıklama ve profil çıkarma: takımların ölçtükleri

C/C++ ekipleri tipik olarak şunları ölçer:

• CPU zamanı (sıcak fonksiyonlar, çağrı yığınları)
• Bellek kullanımı (ayırmalar, sızıntılar, parçalanma)
• Gecikme (oyunlarda kare zamanı, veritabanlarında sorgu süresi)
• G/Ç davranışı (önbellek kaçışları, disk okumalar, sistem çağrıları)

İş akışı tutarlıdır: darboğazı bul, verilerle doğrula, sonra optimize edilecek en küçük parçayı iyileştir.

Bugün C/C++ Seçimi: Pratik Karar Rehberi

C ve C++ hâlâ mükemmel araçlardır—birkaç milisaniyenin, birkaç baytın veya belirli bir CPU talimatının gerçekten önemli olduğu yazılımlar için. Her özellik veya ekip için varsayılan en iyi seçim değillerdir.

Ne zaman C/C++ doğru seçimdir

Bileşen performans-kritik ise, sıkı bellek kontrolü gerektiriyorsa veya OS ya da donanımla yakından entegre olması gerekiyorsa C/C++ seçin.

Tipik uygunluk örnekleri:

• Gecikmenin görünür olduğu sıcak yollar (ayrıştırma, sıkıştırma, render, sorgu yürütme)
• Öngörülebilir olması gereken düşük seviye modüller (ayırıcılar, zamanlayıcılar, ağ primitives)
• Native kodun ürünün kendisi olduğu taşınabilir kütüphaneler (SDK'lar, motorlar, gömülü)
• Derleyiciler/araç zincirleri arasında taşınabilirlik zorunluysa

Ne zaman diğer dilleri tercih etmeli

Öncelik güvenlik, yineleme hızı veya ölçekte sürdürülebilirlik ise üst düzey bir dil tercih edin.

Çoğunlukla Rust, Go, Java, C#, Python veya TypeScript'i kullanmak daha akıllıdır, özellikle:

• Ekip büyük ve personel değişimi bekleniyorsa (daha az foot-gun olması önemlidir)
• Özellik sık değişiyor ve doğruluk performanstan daha önemliyse
• Güçlü bellek güvenliği garantilerine ihtiyaç varsa
• Geliştirici verimliliği ve işe alım havuzu ham hızdan daha kısıtlayıcıysa

Pratikte çoğu ürün karışımdır: kritik yol native kütüphanelerle, çevresi ise daha üst seviyeli servisler ve UI ile kuruludur.

Uygulama ekipleri için pratik not (Koder.ai bağlamında)

Eğer ağırlıklı olarak web, backend veya mobil özellikler geliştiriyorsanız, C/C++ yazmaya ihtiyaç duymadan ondan faydalanabilirsiniz—işletim sisteminiz, veritabanınız, çalışma zamanınız ve bağımlılıklarınız aracılığıyla tüketirsiniz. Koder.ai gibi platformlar bu ayrımı destekler: sohbet tabanlı iş akışıyla hızlıca React web uygulamaları, Go + PostgreSQL backend'ler veya Flutter mobil uygulamaları üretebilir, aynı zamanda gerektiğinde mevcut C/C++ kitaplıklarına FFI sınırları üzerinden bağlanabilirsiniz. Bu, ürün yüzeyinin çoğunu hızlı yinelemeye uygun dillerde tutarken native kodun doğru araç olduğu yerleri görmezden gelmemenizi sağlar.

Bileşen bazlı pratik kontrol listesi

Karar vermeden önce şu soruları sorun:

1. Bu kritik yolun bir parçası mı? Önce ölçün; tahmin etmeyin.
2. Başarısızlık modları neler? C/C++'ta bellek bozulması felaket olabilir.
3. Arayüz sınırı nedir? Native kodu küçük bir API'nin arkasında izole edebilir misiniz?
4. Uzmanlığınız var mı? İnceleme, test ve profil yetkinlikleri zorunludur.
5. Dağıtım hedefi nedir? Konsollar, gömülüler, çekirdekler ve sürücüler genellikle C/C++'ı tercih eder.
6. Bunu nasıl test edip profilleyeceksiniz? Araçları ve CI'yi baştan planlayın.

Önerilen sonraki okumalar

• Performans profil çıkarma temelleri
• Bellek sızıntıları ve nasıl bulunur
• Fiyatlandırma