【c++修炼之路】从零到英雄:c++的传奇进化史
什么??!都快2025年啦!你还不学C嘎嘎??!从今天开始,我们将开启c++的修炼之路,让我们一起保持自律,在变秃的时候同时变强吧!
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一、什么是C++
C语言是结构化和模块化的语言,适合处理较小规模的程序。对于复杂的问题,规模较大的程序,需要高度的抽象和建模时,C语言则不合适。为了解决软件危机, 20世纪80年代, 计算机界提出了OOP(objectoriented programming:面向对象)思想,支持面向对象的程序设计语言应运而生。
1982年,Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念,发明了一种新的程序语言。为了表达该语言与C语言的渊源关系,命名为C++。因此:C++是基于C语言而产生的,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行面向对象的程序设计。
二、C++的发展史
1979年,贝尔实验室的本贾尼等人试图分析unix内核的时候,试图将内核模块化,于是在C语言的基础上进行扩展,增加了类的机制,完成了一个可以运行的预处理程序,称之为C with classes。
C++的发展就像是练功打怪升级一样,也是逐步递进,由浅入深的过程。我们先来看下C++的历史版本。
- C++98:这是第一个 ANSI/ISO 标准化的 C++ 版本,发布于 1998 年。它基于 Bjarne Stroustrup 于 1985 年创建的原始 C++ 设计,并加入了一些重要特性,如 STL(标准模板库)、异常处理、I/O Streams、命名空间和 RTTI(运行时类型识别)。
- C++03:这个版本主要是对 C++98 的一些修正和改进,发布于 2003 年,并未引入新的语言特性,所以一般不把它当做重要版本,存在感也不强。
- C++11:这是 C++ 历史上最重大的更新之一,有时被称为 C++0x(因为它原计划在 200x 年发布,一直跳票)。它引入了大量新特性,如自动类型推断(auto 关键字)、基于范围的 for 循环、Lambda 表达式、智能指针、并发支持、移动语义、nullptr 和更强大的模板功能等。
- C++14:作为 C++11 的小幅度更新,C++14 引入了一些改进和新特性,包括泛型 Lambda 表达式、返回类型推导、二进制字面量、数字分隔符、弃用属性等。
- C++17:这个版本进一步提升了 C++ 的功能和易用性,新功能不是很多,引入了结构化绑定、if constexpr、std::optional、std::variant、std::string_view、并行算法等特性。
- C++20 是继 C++11 之后又一个重大更新,引入了概念(concepts)、范围库(ranges)、协程(coroutines)、模块(modules)、三元运算符的改进、constexpr 的增强、std::span 等新特性。
- C++23 是 2023 年 7 月份刚确定下的新标准,目前能完整支持 C++23 的编译器基本没有。变化包括引入标准库的模块化支持、扩展 constexpr 、增加并行算法、ranges 扩展、this 推导、引入更多的属性和注解、增加 std::mdspan、std::generator 等新特性。
三、C++的重要性
3.1 C++广泛性
下图数据来自TIOBE编程语言社区2024年12月最新的排行榜,在30多年的发展中,C/C++几乎一致稳居前5。
3.2 C++的工作领域
C++的工作领域非常广泛,主要包括以下几个方面:
一、软件开发
操作系统开发:如Linux、Windows的部分组件等,都是用C++编写的。
数据库管理:许多数据库管理系统,如MySQL、PostgreSQL等,使用C++来确保高性能和高效的资源管理。
网络通信:C++提供了强大的网络编程库,适合构建各种网络应用和协议,如Web服务器Nginx、Apache HTTP Server,以及网络协议实现如TCP/IP协议栈、HTTP、FTP等。
二、游戏开发
C++是游戏开发的主要语言之一,特别适合高性能的3D游戏。许多知名游戏引擎,如Unreal Engine、Unity(部分用C++编写)等,都使用C++进行开发。
三、嵌入式系统
C++在嵌入式系统中有着广泛的应用,如家电、汽车电子、工业控制、微控制器和实时操作系统的开发等。这些系统通常对性能和资源利用有很高的要求,C++能够满足这些需求。
四、金融领域
C++在金融领域也有广泛的应用,如高频交易系统、风险管理系统、量化投资等。这些系统需要处理大量的数据,并且要求实时性和稳定性,C++能够提供这样的性能。
五、图形和图像处理
C++在图形和图像处理领域也有广泛的应用,如使用OpenGL、DirectX等图形API进行图形编程,以及使用图像处理库如OpenCV进行图像处理。
六、其他领域
C++还用于开发编译器和解释器、安全和加密软件、工业自动化和机器人控制等领域。此外,C++在音视频处理、流媒体应用开发、科学计算、人工智能和机器学习等领域也有应用。
四、如何学习C++
坚持,坚持,还是坚持!只要每天都能坚持学习C++,一定可以熟练掌握C嘎嘎的!
建议不要把「精通C++」作为一个一年目标,应该要把学习语言作为一个持续的过程,同时要把语言运用在具体的应用场合中。
虽然C++语法特性繁琐复杂,经典书籍琳琅满目,但是只要你紧跟我的节奏,你也可以熟练掌握C嘎嘎。
最后祝各位都能早日学会C嘎嘎,成为技术大佬!记得给个三连哈
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