Hello C++ (c++是什么/c++怎么学/c++推荐书籍)

news/2024/4/19 13:56:57/文章来源:https://blog.csdn.net/2303_79329831/article/details/136519830

引言

其实C++基础语法基本上已经学完,早就想开始写C++的博客了,却因为其他各种事情一直没开始。原计划是想讲Linux系统虚拟机安装的,后来考虑了一下还是算了,等Linux学到一定程度再开始相关博客的写作和发表吧。今天写博客想给C++开个头,讲讲关于C++发展史以及C++应用领域之类的东西,再浅谈下如何学习C++,那么就开始我们的内容吧。

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,丹麦计算机科学家,Bjarne Stroustrup博士(咱们C++的祖师爷)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

这里想告诉大家一件事,我发现周围人很多人认为C和C++是一个东西,但是我在此声明:

C 和 C++是两个不同的语言!!!

C++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 with classes便是C++的前身,C++语言也是在C的基础上一步步扩展过来的,最终形成了一个全新的编程语言。

阶段内容
C with
classes
类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等
C++1.0添加虚函数概念,函数和运算符重载,引用,常量等。
C++2.0更加完善支持面向对象,新增保护成员,多态继承,对象的初始化,抽象类,静态成员以及const成员函数
C++3.0进一步完事,引入模板,解决多继承产生的二义性问题和相应构造和析构处理
C++98C++标准的第一个版本,绝大多数数编译器都支持,得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化协会的认可,以模板的方式重写C++标准库,引入了STL(标准库模板)
C++03C++标准第二个版本,语言特性无大改变,主要:修订错误、减少多异性
C++05C++标准委员会发布了一份计数报告(Technical Report,TR1),正式更名C++0x,即:计划在本世纪第一个10年的某个时间发布

C++11

增加了许多特性,使得C++更像一种新语言,比如:正则表达式、基于范围for循环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等

C++14

对C++11的扩展,主要是修复C++11中漏洞以及改进,比如:泛型的lambda表达式,auto的返回值类型推导,二进制字面常量等
C++17在C++11上做了一些小幅改进,增加了19个新特性,比如:static_assert()的文本信息可选,Fold表达式用于可变的模板,if和switch语句中的初始化器等
C++20自C++11以来最大的发行版,引入了许多新的特性,比如:模块(Modules)、协程
(Coroutines)、范围(Ranges)、概念(Constraints)
等重大特性,还有对已有特性的更新:比如Lambda支持模板、范围for支持初始化等
C++20制定ing,预期会完善标准库STL,以及一些新功能

C++还在不断的向后发展。但是:现在公司主流使用还是C++98和C++11,所有大家不用追求最新,重点将C++98和C++11掌握好
关于C++2X最新特性的讨论:
C++23的目标 - 知乎

C++的重要性

关于语言使用的广度

下图数据来自TIOBE编程语言社区2024年2月最新的排行榜,在30的发展,C++稳居前位,目前霸榜语言榜前三。

TIOBE 编程语言社区排行榜是编程语言流行趋势的一个指标,每月更新,这份排行榜排名基于互联网上有经验的程序员、 课程和第三方厂商的数量。排名使用著名的搜索引擎(诸如 Google、MSN、Yahoo!、Wikipedia、YouTube 以及 Baidu 等)进行计算。

注:排名不能说明那个语言好,那个不好,每门编程语言都有适应自己的应用场景

在工作领域中

1.操作系统以及大型系统软件开发

所有操作系统几乎都是C/C++写的,许多大型软件背后几乎都是C++写的,比如:Photoshop、
Office、JVM(Java虚拟机)等,究其原因还是性能高,可以直接操控硬件。

2.服务端开发

后台开发:主要侧重于业务逻辑的处理,即对于前端请求后端给出对应的响应,现在主流采用java,但内卷化比较严重,大厂可能会用C++后台开发,主要做一些基础组件,中间件、缓存、分布式存储等。服务器端开发比后台开发跟广泛,包含后台开发,一般对实时性要求比较高的,比如游戏服务器、流媒体服务器、网络通讯等都采用C++开发的。

3.游戏开发

PC平台几乎所有的游戏都是C++写的,比如:魔兽世界、传奇、CS、跑跑卡丁车等,市面上相当多的游戏引擎都是基于C++开发的,比如:Cocos2d、虚幻4、DirectX等。三维游戏领域计算量非常庞大,底层的数学全都是矩阵变换,想要画面精美、内容丰富、游戏实时性搞,这些高难度需求无疑只能选C++语言。比较知名厂商:腾讯、网易、完美世界、巨人网络等。

4.嵌入式和物联网领域

嵌入式:就是把具有计算能力的主控板嵌入到机器装置或者电子装置的内部,能够控制这些装置。比如:智能手环、摄像头、扫地机器人、智能音响等。

谈到嵌入式开发,大家最能想到的就是单片机开发(即在8位、16位或者32位单片机产品或者裸机上进行的开发),嵌入式开发除了单片机开发以外,还包含在soc片上、系统层面、驱动层面以及应用、中间件层面的开发。常见的岗位有:嵌入式开发工程师、驱动开发工程师、系统开发工程师、Linux开发工程师、固件开发工程师等。

知名的一些厂商,比如:以华为、vivo、oppo、小米为代表的手机厂;以紫光展锐、乐鑫为代表的芯片厂;以大疆、海康威视、大华、CVTE等具有自己终端业务厂商;以及海尔、海信、格力等传统家电行业。随着5G的普及,物联网(即万物互联,)也成为了一种新兴势力,比如:阿里lot、腾讯lot、京东、百度、美团等都有硬件相关的事业部。

5.数字图像处理

数字图像处理中涉及到大量数学矩阵方面的运算,对CPU算力要求比较高,主要的图像处理算法库和开源库等都是C/C++写的,比如:OpenCV、OpenGL等,大名鼎鼎的Photoshop就是C++写的

6.人工智能

一提到人工智能,大家首先想到的就是python,认为学习人工智能就要学习python,这个是误区,
python中库比较丰富,使用python可以快速搭建神经网络、填入参数导入数据就可以开始训练模型
了。但人工智能背后深度学习算法等核心还是用C++写的。

7.分布式应用

近年来移动互联网的兴起,各应用数据量业务量不断攀升;后端架构要不断提高性能和并发能力才能应对大信息时代的来临。在分布式领域,好些分布式框架、文件系统、中间组件等都是C++开发的。对分布式计算影响极大的Hadoop生态的几个重量级组件:HDFS、zookeeper、HBase等,也都是基于Google用C++实现的GFS、Chubby、BigTable。包括分布式计算框架MapReduce也是Google先用C++实现了一套,之后才有开源的java版本。

除了上述领域,在:科学计算,浏览器,流媒体开发,网络软件等都是C++比较适合的场景。

如何学习C++

学习C++语法非常繁杂,要学好,就要有足够的耐心,在学习某些语法时,可以先不求甚解,当往后学到一定程度再深入,你会发现其中设计的合理性,豁然开朗。

C++思维导图

推荐书籍

看书需要有耐心,不过我还是建议带上网课去进行学习更容易接受一些

1.C++自学入门

入门阶段,如果想要自学入门,这本书非常适合,循序渐进,不会一下子进入C++难点之一:类和对象,同时,没学过C语言同样可以通过这本书入门C++。

2.进阶

当C++学习过半之后,大概继承和多态学完,建议看下《Effective C++》,该书以建议的方式告诉
你如何写出更好的C++程序,看和不看差别非常大。
C++系统学完后,有时间可以看下《C++编程思想》对讲过的知识点融会贯通,该本书有一定
深度,从原理方面对C++语法进行介绍。
《C++ Prime》可以当成工具书对待,有不清楚的语法特性可以快速去查。

3.深入浅出

这两本书都有一定难度,如果基础知识掌握不扎实,不建议看,强烈建议好好把基础知识打扎实。
《STL源码剖析》将六大组件逐一剖析,看完之后对STL的设计框架以及内部实现原理有更深的认
识,面试时可以游刃有余和面试官交锋。
《深度探索C++对象模型》会让你对C++语法设计原理有更深层次的认识,有些疑惑的知识点看完
之后里面就清晰了。

最后就是,学好任何语言都需要的一点,就是:

多刷题!!!

多刷题!!!

多刷题!!!

如果你很聪明,想深入算法和思考难题的感觉,可以去刷洛谷/codeforce。

洛谷是国内的一个较知名oj平台,codeforces是俄罗斯的一个oj平台(里面的题都是英文)

首页 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)

Codeforces

如果你急于训练语法,面临就业,更喜欢描述简练,核心内容突出的题,可以去尝试leetcode

LeetBook - 力扣(LeetCode)全球极客挚爱的技术成长平台

结语

关于C++的内容还有很多,不限于今天和后面所讲到的,C++更像一门艺术哲学,需要大家在学习使用的过程中细心的领悟和体会。今后我会分享我学习过程中学到的C++语法和细节相关的内容,爱好C++和感兴趣的朋友可以多多关注。

Dev-C++ 和 VS上都可以使用C++代码,注意添加后缀.cpp哦。我样也写了如何在vdcode上运行C++代码的博客,感兴趣的朋友可以看看:VSCode上搭建C/C++开发环境(vscode配置c/c++环境)Windows系统---保姆级教程 ForcibleBugMaker​​​​​​-CSDN博客

最后以一份代码来开启C++之旅吧!

//display a message
#include<iostream>
int main()
{std::cout << "hello C++" << std::endl;return 0;
}

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