1.1 C++简介

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1.1 C++简介

2023-06-23 06:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.1 C++简介

为了让大家更了解C++语言,在深入学习C++语言之前,先分别介绍C++语言的发展史、特征及应用领域。

1.1.1 C++发展史

语言的发展是一个逐步递进的过程,C++也一样,它是从C语言基础上发展而来的。早期的C语言主要是用于UNIX系统,由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识,到了20世纪80年代,C开始进入其他操作系统,并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到了广泛的使用,成为当代最优秀的程序设计语言之一。但随着C语言应用的推广,C语言存在的一些弊端也开始显露出来,比如,C语言对数据类型检查机制较弱,缺少代码重用机制,难以适应大型程序开发等。

为了保持C语言简洁、高效、接近汇编语言的特点,并克服C语言本身存在的缺点,1980年,贝尔实验室的本贾尼•斯特劳斯特卢普(Bjarne Stroustrup)博士(见图1.1)对C语言进行改进和扩充,增加了面向对象程序设计的支持。最初的成果称为new C,后来称为C with Class,1983年正式取名为C++。经历了3次修订后,于1994年制定了ANSI C++标准的草案,以后又经过不断的完善,成为目前的C++语言。C++语言是同时支持面向过程程序设计和面向对象程序设计的混合型语言,是目前应用最为广泛的高级程序设计语言之一。

图1.1 C++之父

为了使C++具有良好的可移植性,C++在1998年获得了ISO、IEC和ANSI的批准,这是第一个C++的国际标准ISO/IEC 14882:1998,常称为C++98或标准C++。2003年,标准委员会发布了C++标准第二版(ISO/IEC 14882:2003),该版本没有对核心语言进行修改,只是对C++98中的部分问题进行了修订。2011年,新的C++标准ISO/IEC 14882:2011(也称C++11)面世,增加了多线程支持、通用编程支持等,同时标准库也发生了很多变化。2014年,C++第四版本ISO/IEC 14882:2014(也称C++14)发布,这个版本主要对C++11做了小范围的扩展并修复了一些错误(bug)以提高性能。

1.1.2 C++的特征

如果能很好地运用C++,那么程序可以获得很高的性能,消耗较少的资源。在云计算时代,C++在很多关键业务中起到了不可替代的作用。举个例子,曾有业内专家要在美国服务器上部署一个JSF编写的网站,安装GlassFish失败是因为虚拟机核心线程和进程的总数被限制,只能换成C++编写的网站。这台服务器还同时运行着C++编写的TCP服务程序和NoSQL数据库。总体来说,C++语言的主要特征如下:

C++是和C同样高效且可移植的多用途程序设计语言。 C++直接和广泛地支持多种程序设计风格(程序化程序设计、资料抽象化、面向对象程序设计、泛型程序设计)。 C++设计无需复杂的程序设计环境。 C++语言灵活,运算符的数据结构丰富,具有结构化控制语句,程序执行效率高,而且同时具有高级语言与汇编语言的优点。与其他语言相比,可以直接访问物理地址,与汇编语言相比又具有良好的可读性和可移植性。 C++语言最有意义的方面是支持面向对象的特征。虽然与C的兼容使得C++具有双重特点,但它在概念上完全与C不同,更具面向对象的特征。 出于保证语言的简洁和运行高效等方面的考虑,C++的很多特性都是以库(如STL)或其他的形式提供的,而没有直接添加到语言本身。 C++引入了面向对象的概念,使得开发人机交互类型的应用程序更为简单、快捷。很多优秀的程序框架包括Boost、Qt、MFC、OWL、wxWidgets、WTL就是使用C++编写的。 1.1.3 C++的应用领域

C++语言经过30多年的发展,已经在编程领域占据着举足重轻的地位,其应用也越来越广。C++语言的应用主要集中以下几个领域。

1. 科学计算

科学计算是指为解决科学和工程中的数学问题而利用计算机进行的数值计算。其中FORTRAN与MATLAB是使用最多的两种语言,但C++语言凭借先进的数值计算库、泛型编程等优势在科学计算这一领域也占有一席之地。

2. 操作系统

操作系统的编写主要是使用C语言完成的,但由于C++语言对C语言的良好兼容性,这使得C++语言也开始在该领域内崭露头角。

3. 服务器端开发

服务器端开发要求所用的编程语言必须是高效率的,而使用C++语言开发是个很好的选择,因为服务器大多是Linux、UNIX等类似操作系统,需要编程者熟悉这些操作系统及网络编程,而这些知识都离不开C++的支持。

4. 游戏开发

C++凭借先进的数值计算库与超高的执行效率,在游戏领域发挥着重要作用。基本上所有的网游(客户端与服务器端)、PC游戏都是使用C++语言编写的,比如星际争霸、魔兽争霸、魔兽世界等。

除此之外,C++语言还在图形处理、网络软件、分布式应用、移动设备、嵌入式软件等领域有着重要应用,因此可以说C++是无所不能的。

1.1.4 C++主流开发环境

较早期程序设计的各个阶段都要用不同的软件来进行处理,如先用字处理软件编辑源程序,然后用链接程序进行函数、模块连接,再用编译程序进行编译,开发者必须在几种软件间来回切换操作。

现在的编程开发软件将编辑、编译、调试等功能集成在一个桌面环境中,这就是集成开发环境,又称IDE(Integrated Development Environment),大大方便了用户。

IDE为用户使用C、C++、Java和Delphi等现代编程语言提供了方便。不同的技术体系有不同的IDE。比如Visual Studio可以称为C、C++、VB、C#等语言的集成开发环境,所以Visual Studio可以叫作IDE。同样,Borland的JBuilder也是一个IDE,它是Java的IDE。Eclipse也是一个IDE,可以作为Java语言和C++语言开发环境。下面介绍几种主流的C++语言开发环境。

1. Code∷Blocks

Code∷Blocks是一个体积小、开放源码、免费的跨平台C/C++集成开发环境,它提供了大量的工程模板,支持插件,并且具有强大而灵活的配置功能,是目前主流的开发环境。

2. Microsoft Visual Studio

Microsoft Visual Studio是美国微软公司推出的集成开发环境。它包括整个软件生命周期中所需要的大部分工具,如代码管控工具、集成开发环境等,但软件体积偏大,目前最新版本为Visual Studio 2017。

3. Eclipse

Eclipse是用于Java语言开发的集成开发环境,现在Eclipse已经可以作为进行C、C++、Python和PHP等众多语言的开发环境,此外,也可以安装插件,比如CDT是Eclipse的插件,它使得Eclipse可以作为C/C++的集成开发环境。

4. Vim

Vim是一个功能强大的文本编辑器,它是从Vi编辑器发展过来的,可以通过插件扩展功能来达到和集成开发环境相同的效果。因此,Vim有的时候也被程序员当作集成开发环境使用。

5. Microsoft Visual C++6.0

Microsoft Visual C++6.0简称VC 6.0,是微软于1998年推出的一款C++编译器,集成了MFC 6.0,包含标准版(Standard Edition)、专业版(Professional Edition)与企业版(Enterprise Edition)。发行至今,一直被广泛地用于大大小小的项目开发。本书的开发环境为Microsoft Visual C++6.0。



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