Обзор языка программирования С++
С++ — это язык программирования общего назначения. Что это значит? Проще говоря, с его помощью можно написать буквально все, от операционной системы до компьютерной игры. В настоящее время существует огромное множество реализаций этого языка, причем часть из них бесплатная, а за некоторые придется платить. Можно сказать, что С++ вдохновил разработчиков на создание такие языков программирования, как Java и С#.
История создания С++
Этот язык программирования появился в начале 80-х годов ХХ столетия. Придумал его Бьерн Страуструп. Создавался С++ на базе существовавшего тогда С. Первоначально, Страуструп назвал новый язык «С с классами», так как в нем были реализованы классы. Помимо этого, в новый язык программирования были добавлены виртуальные функции, ссылки, константы и многое другое.
Также здесь появился новый стиль комментирования (привычные многим //). В результате получившийся язык программирования перестал быть дополнением в С и стал самостоятельным.
C/C++ и C# что это такое?
Особенности языка С++
Благодаря тому, что С++ создавался на базе языка программирования С, он сумел перенять всю скорострельность своего родителя. При этом, он сегодня используется во всех сферах программирования.
Создание и поддержка операционных систем
Изначально, данный язык создавался для системного программирования. Поэтому нет ничего удивительного в том, что он активно используется при разработке новых операционных систем и различного программного обеспечения. С++ может работать с кодом низкого уровня, поэтому он практически идеален для разработки ОС. При этом, использование этого языка позволяет впоследствии проводить гибкую настройку операционной системы.
Разработка встроенных систем
Язык С++ отлично подходит для программирования встроенных систем. В первую очередь то связано с тем, что он обладает высокой производительностью и при этом простотой использования.
Такой инструмент экономичен с точки зрения использования ресурсов. Это позволяет выполнять любые программы с высокой скоростью. В результате, встроенные системы могут работать без замедления в режиме реального времени.
К таким встроенным системам можно отнести, например, управление беспилотными автомобилями, сенсорами, умными часами. При этом, С++ или С может работать с ресурсами памяти и за счет этого возможно внесение изменений в любую часть кода.
Игры и движки
Это неотъемлемая часть программирования сегодня. Индустрия компьютерных игр имеет огромный потенциал. Важно отметить, что в играх очень важна производительность, что существенно сужает круг использования языков программирования.
Самым быстрым на сегодняшний день является именно С++. Именно поэтому его активно используют при разработке трехмерных и многопользовательских игр, которые особенно требовательны к ресурсам.
На языке С++ созданы такие игры, как Counter Strike, Diablo I, StarCraft: Blood War и World of Warcraft. И это не считая всех игровых продуктов, созданных для консолей Xbox и Playstation.
Что пишут на языке программирования C++?
Самым популярным игровым движком сегодня является Unity. При написании его ядра также использовался С++. При этом, инструменты разработки этого языка могут работать с наиболее сложной графикой.
Десктопные и кроссплатформенные приложения
Это еще одна сфера, где активно применяется язык С++. Причем он используется здесь повсеместно, так как позволяет создавать кроссплатформенное ПО. Также у С++ есть масса интересных библиотек, которые делают работу программиста еще более гибкой.
Из наиболее известных можно назвать такие шедевры, как Photoshop, Illustrator и Adobe Premiere. Кстати, Facebook частично мигрировал с PHP на С++.
Преимущества и недостатки С++
К преимуществам этого языка можно отнести:
-
Высокая скорость. Можно открыть любой тестер скоростей языков программирования, и вы увидите, что С++ является одним из наиболее высокоскоростных. При этом, можно использовать любой язык для решения локальных задач. Но если необходимо написать все приложение на одном языке, с этой задачей отлично справится С++.
Есть еще один важный нюанс. Сегодня многие разработчики, изучив, к примеру, JS, не всегда сами понимают, что именно делают и зачем. Отсюда в коде ошибки, а приложение может работать не так, как нужно. Изучив и поняв С++ прежде, чем браться за новые языки, можно избежать многих ошибок, которые подстерегают всех начинающих разработчиков.
Несмотря на сложный синтаксис, где на простую программу может уйти не одна тысяча строк кода, этот язык все еще остается основой основ.
Перспективы
Стоит ли изучать С++ в XXI столетии? Несмотря на то, что язык достаточно древний по меркам современного программирования, он не утратил своей актуальности. Более того, на нем написаны многие современные программы, а некоторые приложения переписывают частично или полностью под С++ для добавления гибкости и оптимизации использования ресурсов.
Сегодня сложно назвать сферу, где бы не использовался или не мог бы использоваться язык программирования С++. Причем одна из его особенностей заключается в том, что вы можете написать любое приложение целиком с использованием этого языка, не прибегая к другим. Хотя сегодня это редкость, но действительность такова.
С++ до сих пор активно используется в программировании. Все дело в том, что он гибок и быстр. И самое главное, остается одним из самых эффективных, способных решать любые задачи разработки. А в некоторых случаях С++ равно как и его прародитель С являются просто незаменимыми.
Потеряет ли актуальность тот язык в ближайшее время? Вероятнее всего, нет. Дело в том, что все современные языки хороши относительной простотой и гибкостью. Однако они, чаще всего, являются нишевыми. Например, JavaScript лучше подходит для веб разработки, Swift – один из лучших инструментов для создания мобильных приложений на iOS, а также программирования под MAC.
Что касается С++, он является полностью кроссплатформенным. То есть с его помощью можно создавать приложения буквально для любой операционной системы, причем как для десктопных, так и для мобильных устройств.
Еще один важный момент – С++ и С являются основными языками разработки Интернета вещей. Это направление продолжает активно развиваться и в ближайшем будущем может стать глобальным. Соответственно, эти языки продолжат оставаться актуальными и в ближайшем будущем.
Источник: progkids.com
Язык программирования C++
C++ – один из самых популярных языков программирования. Он регулярно входит в ТОПы популярности programming language разных аналитических агентств.
История создания С++
Кому нужен С++
Плюсы и минусы языка
Сравнение с другими языками программирования
Полезные ссылки и что еще почитать по теме
Подведем итоги
Например, в 2021 году GitHub поставил его на 7ое место, а TIOBE – на 3е.
История создания С++
Язык был разработан на основе языка С (Си), который был создан в 1969-1973 годах в компании Bell Labs программистом Деннисом Ритчи. В 1980-х, другой сотрудник компании, Бьерн Страуструп, разработал С++ (Си плюс плюс). Сначала язык создавался как дополнение основному Си, в котором было возможно объектно-ориентированное программирование. Страуструп назвал свое творение «Си с классами».
Затем cplus становился все более востребованным и постепенно стал отдельным языком программирования. Теперь два языка развиваются сами по себе.
Стандарт Си плюс плюс можно посмотреть здесь.
Кому нужен С++
Язык программирования C++ в основном используется для таких целей:
- Разработка компьютерных игр и движков для игр. Благодаря своей скорости и производительности это один из лучших языков для создания игр. На C++ написаны Counter-Strike и StarCraft, также на нем работают движки Unity, Unreal Engine и ОС для PlayStation, Xbox.
- Разработка системного ПО. Этот язык является основой Adobe Photoshop, браузеров Mozilla Firefox и Internet Explorer, ОС Windows, программ из пакета Microsoft Office, движков поисковых систем Google и Yandex.
Однако язык может применяться не только программистами, но и другими специалистами:
- Математиками. Для решения сложных задач (работы с уравнениями, функциями, интер- и экстраполяциями) желательно знать C++, который позволяет использовать различные методы при вычислении.
- Техническими художниками (обычно в сфере игр). Для работы им важно разбираться в коде (а обычно он написан на C++), чтобы понимать, как все запрограммировано.
- Физиками и химиками. Язык используется для моделирования сред и физических процессов.
- Музыкантами. Им язык программирования Си плюс плюс необходим для изучения акустических эффектов и даже написания музыки. Есть даже специальные программы, которые позволяют создавать алгоритмы для написания музыки прямо на сцене (во время выступления диджея-программиста).
Плюсы и минусы языка
Можно выделить такие достоинства C++:
- Производительность. Благодаря своей вычислительной мощности язык обеспечивает высокую скорость исполнения кода.
- Отсутствие существенной нагрузки. Язык не утяжеляет программы, позволяет использовать их даже на старых устройствах.
- Универсальность. Возможно, этот главный плюс C++. Он кроссплатформенный и подходит для любых целей (не является узкоспециализированным, как другие языки).
- Популярность. Это традиционный язык для разработки ПО и различного софта. Компиляторы с ним есть на любой ОС. А программы, написанные на си плюс плюс, обычно легко переносятся с одной платформы на другую.
- Хорошая основа для изучения других языков программирования. Зная C++, вам будет проще освоить другие ЯП. Хотя у него сложный синтаксис, язык является эталонным, на примере которого разработаны более современные ЯП (С#, JavaScript, Java), имеющие более простую структуру.
- Постоянные обновления. Регулярно появляются новые версии стандарта, с доработанными и улучшенными элементами. Свежая версия языка – С++20, которая появилась в декабре 2020 года.
Есть у си плюс плюс и недостатки:
- Сложный синтаксис. Быстро обучиться языку не получится, нужен опыт и знание теории. Язык существует с 1983 года и постоянно обновляется (новая версия выходит каждые три года). Появляются новые возможности, шаблоны, а конструкции становятся сложнее, что соответственно усложняет и обучение. А чтобы язык действительно обеспечил производительность программ, требуется его знание на высоком уровне.
- Важность подготовки правильного кода. Ошибки при написании коды приводят к неполадкам при работе программ. К тому же, ошибки в готовом коде довольно сложно определять, поэтому проверять нужно при написании.
- Сложность написания кода. Дело не только в синтаксисе. При работе с языком нужно выполнять мониторинг типов данных, контроль выделения и освобождения памяти и т. д.
Сравнение с другими языками программирования
Если сравнивать C++ с другими ЯП коротко, то это будет выглядеть так. Си плюс плюс:
- Более продуманный и функциональный, чем JavaScript.
- Более современный, чем PHP (так как постоянно обновляется, в отличие от PHP.
- Более быстрый и безопасный для начинающих разработчиков, чем Java.
- Более функциональный, чем язык программирования С. Так как C++ и разрабатывался, чтобы обеспечить больше возможностей по сравнению с языком C.
- Более проработанный, чем Pascal.
Ключевые отличия С и С++
При практически одинаковом синтаксисе Си и Си плюс плюс у языков есть важные различия:
- С ориентирован на структурное и процедурное программирование, С++ – на объектно-ориентированное.
- Наличие в Си плюс плюс классов и объектов (в Си есть только структуры и переменные).
- В С++ есть возможность объявления глобальной переменной один раз, в С – несколько раз.
- В Си с классами можно обрабатывать исключения и перегружать операторов, в обычном Си исключения создаются программистом, а функции перезагрузки оператора нет.
При этом кроссплатформенное приложение проще создать на Си. Но чаще используется его более продвинутая версия, так как C++ более универсальный.
Полезные ссылки и что еще почитать по теме
Перед тем, как выбирать источники для чтения, нужно учитывать два момента:
- Язык постоянно развивается, у него появляются новые возможности, поэтому книги быстро устаревают.
- У разных людей могут быть различные задачи: кто-то не знает даже основ, а кому-то требуется углубленное знание вещей, которые он уже использует в программировании.
Для базового изучения можно использовать Руководство по языку программирования C++ на сайте Metanit по C++
Также хороший вариант для изучения основ – книга создателя языка, Бьерна Страуструпа, «Программирование. Принципы и практика с использованием C++». Для более продвинутых подойдет книга автора под названием «Язык программирования C++».
Полезные книги от других авторов:
- Герберт Шилдт «C++: полное руководство»
- Питер Готтшлинг «Современный C++. Для программистов, инженеров и ученых»
Выбирать книгу по Си плюс плюс необходимо в зависимости от целей и моментов, которые вам требуется изучить.
Но обучаться языку нужно не только по книгам. Есть масса других вариантов: ютуб-каналы, сообщества программистов, блоги программистов в социальных сетях и т. д.
Также есть курсы по изучению C++. Причем новичкам подойдут даже бесплатные курсы, например, от школы Coursera.
FAQ
Нужен ли мне C++?
Да, если вы хотите заниматься разработкой сложных продуктов. Программисты Си плюс плюс с опытом создают ПО для ИИ, ОС, браузеров, беспилотных авто, видеоигр и других целей. Каждый опытный программист, если это не узкоспециализированный профи, например, работающий только с Pascal, знает C++ или его основы. А не помешает его знание любому программисту.
Сложно ли изучить C++?
Да. Но это язык, зная который, вам будет проще освоить другие языки программирования. Плюс, если вы уже знаете другие ЯП, например, JavaScript, но не понимаете некоторые принципы его работы, не разбираетесь в основах, а только умеете программировать, то обучение Си плюс плюс позволит узнать язык более детально. Вы будете понимать, что откуда берется и для чего делается, а соответственно, в коде будет меньше ошибок.
Что такое ANSI-С++?
ANSI Си – популярный стандарт языка Си плюс плюс, который был создан международными организациями стандартизации ANSI/ISO. Но до его публикации язык уже существовал и применялся. Поэтому есть такой код, который не соответствует стандарту ANSI. Однако, сам он поддерживается большинством современных компиляторов. Другими словами, программа, написанная только с использованием этого стандарта, запустится на любой платформе.
Подведем итоги
- Язык программирования C++ используется не только для разработки ПО и создания компьютерных игр, но также математиками, художниками учеными и даже музыкантами.
- Си плюс плюс отличается высокой скоростью и производительностью. Это значит, что приложения, написанные с его использованием, могут запускаться даже на устройствах с невысокими характеристиками.
- Язык сложнее, чем другие языки программирования, но подходит практически для всего.
C++ – это хороший фундамент для любого, кто решил стать программистом.
Вам будет проще освоить другие языки программирования. И даже зная один Си плюс плюс, вам будет проще найти работу, так как язык универсальный и применяется в разных сферах, от разработки игр до создания систем управления дронами и т. д.
Источник: www.sravni.ru
Си плюс что это за программа
Си++ (англ. C++) — компилируемый строго типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает разные парадигмы программирования: процедурную, обобщённую, функциональную; наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного программирования.
Разработка языка началась в 1979 году. Целью создания C++ было дополнение C возможностями, удобными для масштабной разработки ПО, с сохранением гибкости, скорости и портабельности C. Вместе с тем создатели C++ стремились сохранить совместимость с C: синтаксис первого основан на синтаксисе последнего, и большинство программ на C будут работать и как C++. Изначально новый язык назывался “C с классами”, но затем имя было изменено на C++ — это должно было подчеркнуть как его происходжение от C, так и его превосходство над последним.
Первый выпуск C++ для коммерческого использования состоялся в 1985 году, вместе с публикацией книги “The C++ Programming Language”, которая на долгое время стала его неофициальным стандартом. В 1989 году вышла вторая версия языка в сопровождении книги “The Annotated C++ Reference Manual”.
В 1990-х годах язык стал одним из наиболее широко используемых языков программирования общего назначения. Первым официальным стандартом языка стал ISO/IEC 14882:1998, более известный как C++98. В 2003 году была принята его дополненная версия, C++03, а в 2005 году был опубликован “Library Technical Report 1” (сокращенно TR1) — документ, описывающий расширения стандартной библиотеки. TR1 не является стандартом, но большинство актуальных компиляторов C++ поддерживает его. Наконец, в 2011 году был принят текущий стандарт, C++11.
Нововведениями C++ в сравнении с C являются:
- поддержка объектно-ориентированного программирования через классы. C++ предоставляет все четыре возможности ООП — абстракцию, инкапсуляцию, наследование (в том числе и множественное) и полиморфизм.
- поддержка обобщённого программирования через шаблоны функций и классов;
- стандартная библиотека C++ состоит из стандартной библиотеки C (с некоторыми модификациями) и библиотеки шаблонов (Standard Template Library, STL), которая предоставляет обширный набор обобщенных контейнеров и алгоритмов;
- дополнительные типы данных;
- обработка исключений;
- виртуальные функции;
- пространства имён;
- встраиваемые (inline) функции;
- перегрузка (overloading) операторов;
- перегрузка имён функций;
- ссылки и операторы управления свободно распределяемой памятью.
Элементы синтаксиса:
// |
/* . */ |
да |
[_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]* |
[_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]* |
varname = value |
type varname |
type varname = value |
( . ) |
a == b |
a != b |
*a == *b (a и b — указатели) |
*a != *b (a и b — указатели) |
< >= |
returntype functionName (argtype1 argname1, . argtypeN argnameN) |
functionName(arg1, . argN) |
functionName() |
; |
if (condition) trueBlock |
if (condition) trueBlock else falseBlock |
while (true) loopBody |
while (condition) loopBody |
do loopBody while (!condition) |
for (int i = first; i |
for (int i = last; i >= first; i—) |
Ссылки:
- Статья из Википедии «C++» (англ.)
- Статья из Википедии «C++»
Источник: progopedia.ru
Введение в C++
Язык программирования С++ представляет высокоуровневый компилируемый язык программирования общего назначения со статической типизацией, который подходит для создания самых различных приложений. На сегодняшний день С++ является одним из самых популярных и распространенных языков.
Своими корнями он уходит в язык Си, который был разработан в 1969—1973 годах в компании Bell Labs программистом Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie). В начале 1980-х годов датский программист Бьерн Страуструп (Bjarne Stroustrup), который в то время работал в компании Bell Labs, разработал С++ как расширение к языку Си. Фактически вначале C++ просто дополнял язык Си некоторыми возможностями объектно-ориентированного программирования. И поэтому сам Страуструп вначале называл его как «C with classes» («Си с классами»).
Впоследствии новый язык стал набирать популярность. В него были добавлены новые возможности, которые делали его не просто дополнением к Си, а совершенно новым языком программирования. В итоге «Си с классами» был переименован в С++. И с тех по оба языка стали развиваться независимо друг от друга.
Текущий стандарт языка можно найти по ссылке https://eel.is/c++draft/
С++ является мощным языком, унаследовав от Си богатые возможности по работе с памятью. Поэтому нередко С++ находит свое применение в системном программировании, в частности, при создании операционных систем, драйверов, различных утилит, антивирусов и т.д. К слову сказать, ОС Windows большей частью написана на С++.
Но только системным программированием применение данного языка не ограничивается. С++ можно использовать в программах любого уровня, где важны скорость работы и производительность. Нередко он применяется для создания графических приложений, различных прикладных программ. Также особенно часто его используют для создания игр с богатой насыщенной визуализацией.
Кроме того, в последнее время набирает ход мобильное направление, где С++ тоже нашел свое применение. И даже в веб-разработке также можно использовать С++ для создания веб-приложений или каких-то вспомогательных сервисов, которые обслуживают веб-приложения. В общем С++ — язык широкого пользования, на котором можно создавать практически любые виды программ.
С++ является компилируемым языком, а это значит, что компилятор транслирует исходный код на С++ в исполняемый файл, который содержит набор машинных инструкций. Но разные платформы имеют свои особенности, поэтому скомпилированные программы нельзя просто перенести с одной платформы на другую и там уже запустить. Однако на уровне исходного кода программы на С++ по большей степени обладают переносимостью, если не используются какие-то специфичные для текущей ос функции. А наличие компиляторов, библиотек и инструментов разработки почти под все распространенные платформы позволяет компилировать один и тот же исходный код на С++ в приложения под эти платформы.
В отличие от Си язык C++ позволяет писать приложения в объектно-ориентированном стиле, представляя программу как совокупность взаимодействующих между собой классов и объектов. Что упрощает создание крупных приложений.
Основные этапы развития
В 1979-80 годах Бьерн Страуструп разработал расширение к языку Си — «Си с классами». В 1983 язык был переименован в С++.
В 1985 году была выпущена первая коммерческая версия языка С++, а также первое издание книги «Языка программирования C++», которая представляла первое описание этого языка при отсутствии официального стандарта.
В 1989 была выпущена новая версия языка C++ 2.0, которая включала ряд новых возможностей. После этого язык развивался относительно медленно вплоть до 2011 года. Но при этом в 1998 году была предпринята первая попытка по стандартизации языка организацией ISO (International Organiztion for Standartization). Первый стандарт получил название ISO/IEC 14882:1998 или сокращенно С++98. В дальнейшем в 2003 была издана новая версия стандарта C++03.
В 2011 году был издан новый стандарт C++11, который содержал множество добавлений и обогащал язык С++ большим числом новых функциональных возможностей. С тех пор было выпущено еще ряд стандартов. Самый последний стандарт — C++20 был опубликован в декабре 2020 года.
Компиляторы и среды разработки
Для написания программ на языке С++ как минимум необходимы два компонента: текстовый редактор, с помощью которого можно набрать исходный код, и компилятор, который принимает файл с исходным кодом и компилирует его в исполняемый файл. В качестве текстового редактора можно выбрать любой понравившийся. Я бы посоветовал кросcплатформенный редактор Visual Studio Code, который поддерживает плагины для разных языков, в том числе для C++.
Если с текстовым редакторо относительно просто — можно выбрать любой, то выбор компилятора может действительно стать проблемой. Поскольку в настоящий момент есть очень много различных компиляторов, которые могут отличаться по различным аспектам, в частности, по реализации стандартов. Базовый список компиляторов для С++ можно посмотреть в википедии.
В общем случае нередко рекомендуют хотя бы ознакомиться как минимум с тремя основными компиляторами: g++ от проектста GNU (в составе набора компиляторов GCC), компилятор C++ от компании Microsoft (используется в Visual Studio) и компилятор Clang (доступе в рамках проекта LLVM). Далее мы рассмотрим некоторые из них. Но на протяжении всего руководства мы будем ориентироваться прежде всего на компилятор g++ , разработанный в рамках проекта GNU.
Также для создания программ можно использовать интегрированные среды разработки IDE, такие как Visual Studio, Netbeans, Eclipse, Qt и т.д., которые упрощают создание приложений.
Источник: metanit.com