C++ 通常被读作“C 加加”,即“C Plus Plus”。就像这名字所暗示的,C++ 是在 C语言的基础上发展起来的,不断增添了各种新特性,就如同 iPhone 系列中新一代相较于旧款的升级,或者 Windows 系统不同版本间的演进。
C语言诞生于 1972 年,由美国贝尔实验室成功研制。在那个时候,它可是高级语言里的“明星”,好多新特性让汇编程序员们眼馋得不行,跟今天一出现就备受欢迎的 Go 语言有得一拼。C语言在当时引领了编程领域的潮流,众多知名软件,如 Windows、Linux 等,都以其为基石构建而成。
但时代在进步,计算机的性能跟几十年前相比,简直是天差地别。硬件配置越来越强,软件的规模也变得超级大,好多软件体积都超过 1G 了,比如说 PhotoShop、Visual Studio 这些。这时候,用 C语言来开发这样的大软件,就有点费劲啦,于是 C++ 就闪亮登场了。
C++ 主要在 C语言的基础上引入了关键的面向对象和泛型编程机制。面向对象编程使得代码的组织和复用更加高效,而泛型编程则增强了代码的通用性和灵活性,这些特性极大地提升了开发效率,为开发大中型软件提供了更强大的工具。
图 C++与C语言的关系
C语言与C++的历史渊源
早期,C++ 并不叫这个名字,而是被称为“带类的 C”。它起初是作为 C语言的扩展与补充而出现,旨在提升开发效率。若您具有 Java Web 开发经验,不妨将 C 与 C++ 的关系类比为 Java 和 JSP 之间的关系。
在这一初始阶段,C++ 尚处于萌芽状态,功能相对简陋,仅支持较为基础的面向对象编程特性,并且没有专属的编译器。当时,需要借助一个名为 cfront 的预处理程序,先将 C++ 代码转换为 C语言代码,再借助 C语言编译器来生成最终的可执行程序。
随着 C++ 的日益流行,其语法不断丰富强大,已能完善地支持面向对象编程和泛型编程。但新的独立 C++编译器始终未诞生,而是对原有的 C 编译器持续扩展,使其能够支持 C++的新特性。正因如此,我们常提及的 C/C++编译器,如 Windows 下的微软编译器(cl.exe)和 Linux 下的 GCC 编译器,实际上是同时支持 C 和 C++的。
这意味着,无论是 C语言代码还是 C++ 代码,都经由同一个编译器进行编译。以至于难以确切界定 C++ 究竟是一门独立的语言,还是对 C 的单纯扩展。
C语言和C++在语法和应用场景上的差异
从学术和理论的角度来看,C++ 的编程模式更为丰富,它支持面向过程编程、面向对象编程和泛型编程,而 C语言的主要编程模式是面向过程编程。在面向过程编程方面,C++ 与 C 的确存在诸多相似之处。这意味着,学习了 C语言后,在一定程度上可以说已经掌握了 C++ 的部分基础,大约占据了 C++ 知识体系的一半。
具体而言,C语言在系统编程、底层驱动开发以及对性能要求极高的场景中表现出色。由于其简洁高效的特性,能够直接与硬件进行交互,因此在操作系统内核、嵌入式系统等领域广泛应用。
相比之下,C++ 凭借其面向对象和泛型编程的强大能力,在大型应用程序、游戏开发、图形界面设计等复杂项目中更具优势。例如,在开发具有复杂逻辑和交互性的游戏时,面向对象的特性能够更好地组织和管理代码;在构建通用的库和框架时,泛型编程能够提高代码的复用性和通用性。
C++的学习路径
对于学习 C++,可以这样安排。先好好学习 C 语言,如果有的朋友只是想学 C 语言,不想深入 C++,那到这里就可以停下了。
对于有意进一步探索 C++ 的读者,在熟悉 C语言的基础上再学习 C++ 是较为明智的选择。这一阶段的学习重点应放在 C++ 与 C 的差异上,包括新增的语法特性、面向对象编程的概念和实践,以及泛型编程的运用等方面。
对于毫无编程基础的新手,从 C语言入门是非常不错的选择。避免一开始就贪多求全,专注于掌握 C语言的基础知识和编程思维。当能够熟练编写一定规模的 C语言代码,例如上百行的程序,并对编程概念有了较为清晰的理解后,再涉足 C++ 的学习,此时将能够站在更高的起点,更深入地理解 C++ 在 C语言基础上的创新和扩展。
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而对于已经具备一定编程基础的读者,凭借已有的经验和知识积累,可以根据自身的需求和项目特点,自主决定是否学习和在实际项目中使用 C++。
总结
总的来说,C 语言和 C++ 关系密切又各有特点。
了解 C语言和 C++ 的关系和区别,有助于我们根据具体的项目需求和开发目标,合理选择编程语言,充分发挥各自的优势,从而更高效地完成软件开发任务。