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C++:简介

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周中平 2022-04-28 10:23:54 +08:00
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@ -17,7 +17,41 @@ C++ 是 C 的一个超集,事实上,任何合法的 C 程序都是合法的
**注意:**使用静态类型的编程语言是在编译时执行类型检查,而不是在运行时执行类型检查。
### 面向对象程序设计
### 标准化
| 发布时间 | 文档 | 通称 | 备注 |
| -------- | --------------------- | ------ | ------------------- |
| 2017 | ISO/IEC 14882:2017 | C++17 | 第五个C++标准 |
| 2015 | ISO/IEC TS 19570:2015 | - | 用于并行计算的扩展 |
| 2015 | ISO/IEC TS 18822:2015 | - | 文件系统 |
| 2014 | ISO/IEC 14882:2014 | C++14 | 第四个C++标准 |
| 2011 | ISO/IEC TR 24733:2011 | - | 十进制浮点数扩展 |
| 2011 | ISO/IEC 14882:2011 | C++11 | 第三个C++标准 |
| 2010 | ISO/IEC TR 29124:2010 | - | 数学函数扩展 |
| 2007 | ISO/IEC TR 19768:2007 | C++TR1 | C++技术报告:库扩展 |
| 2006 | ISO/IEC TR 18015:2006 | - | C++性能技术报告 |
| 2003 | ISO/IEC 14882:2003 | C++03 | 第二个C++标准 |
| 1998 | ISO/IEC 14882:1998 | C++98 | 第一个C++标准 |
### 发展历程
- C++ 编程语言的历史可以追溯到 **1979 年**,当时 Bjarne Stroustrup 为博士学位论文进行了一些开发。在 Stroustrup 可以使用的所有语言中,有一种被称为 Simula 的语言顾名思义它可能是一种主要为仿真而设计的语言。Simula 67 语言是 Stroustrup 使用的变体被认为是支持面向对象编程范例的主要语言。Stroustrup 发现这种范例对包装开发很有帮助。但是Simula 语言对于实践和实际使用而言太慢了。 随后不久Bjarne Stroustrup 希望通过支持面向对象范例来增强 C。他深入研究了 Smalltalk 的 OO 实现,以获取有关实现的想法。但是他不愿意为此放弃性能,因此他开始从事 “C with Classes (带有类的 C” 的工作,希望 C++ 代码运行时应具有与 C 代码相似(或更好)的性能。
- **1983 年**,语言的名称从 “带有类的 C” 更改为 C++。C 语言中的 ++ 运算符是用于递增变量的运算符,它使您可以深入了解 Stroustrup 如何看待该语言。在此期间添加了许多新功能其中最引人注目的是虚函数函数重载带有符号的引用const 关键字和使用两个正斜杠的单行注释。
- **1985 年**Stroustrup 出版了名为*“C++ 编程语言” 的书籍*。同年C++ 被实现为商业产品。该语言尚未正式标准化,因此使该书成为非常重要的参考。该语言在 1989 年再次进行了更新,以包括受保护的成员和静态成员,以及从多个类的继承。
- **1990 年**,发行了*《带注释的 C++ 参考手册*》。同年Borland 的 Turbo C++ 编译器将作为商业产品发布。Turbo C++ 添加了许多其他库,这些库会对 C++ 的开发产生相当大的影响。尽管 Turbo C++ 的最后一个稳定版本是 2006 年,但该编译器仍被广泛使用。
- **1998 年**C++ 标准委员会发布了第一个 C++ ISO / IEC 148821998 国际标准,其非正式名称为 C++ 98。据说*《带注释的 C++ 参考手册*》对标准的制定产生了很大的影响。还包括标准模板库,该模板库于 1979 年开始概念开发。2003 年,该委员会对 1998 年标准所报告的多个问题做出了回应,并对其进行了相应的修订。更改的语言称为 C++ 03。
- **2005 年**C++ 标准委员会发布了一份技术报告(称为 TR1详细介绍了他们计划添加到最新 C++ 标准中的各种功能。新标准被非正式地称为 C++ 0x因为它有望在第一个十年结束之前的某个时间发布。具有讽刺意味的是新标准要到 2011 年年中才会发布。直到那时为止,已经发布了几份技术报告,并且一些编译器开始为新功能添加实验性支持。
- **2011 年中**,新的 C++ 标准(称为 C++ 11完成。Boost 库项目对新标准产生了重大影响,其中一些新模块直接来自相应的 Boost 库。一些新功能包括正则表达式支持,全面的随机化库,新的 C++ 时间库,原子支持,标准线程库 ,一种新的 for 循环语法,提供的功能类似于某些其他语言中的 foreach 循环auto 关键字,新的容器类,对联合和数组初始化列表以及可变参数模板的更好支持。
- **2014 年**C++ 14也称为 C++ 1y作为 C++11 的一个小扩展发布,主要功能是错误修复和小的改进,国际标准投票程序草案于 2014 年 8 月中完成,加强 lambda 函数constexpr 和类型推导特性。
- **2017 年**,发布 C17 标准C17 提供了很多东西。增强了核心语言和库。
- **2020 年**,发布 C++20 标准,推出了很多重量级功能,其中比较重要的有:
- Concepts概念改变了我们思考和编程模板的方式。它们是模板参数的语义类别。它们使您可以直接在类型系统中表达您的意图。如果出了什么问题您会收到清晰的错误消息。
- Ranges library新的 ranges 库使它可以直接在容器上执行算法,用管道符号组成算法,并将其应用于无限数据流。
- Coroutines由于协程C++ 中的异步编程成为主流。协程是协作任务,事件循环,无限数据流或管道的基础。
- Modules模块克服了头文件的限制。头文件和源文件的分离变得和预处理器一样过时了。最后我们有更快的构建时间和更轻松的构建软件包的方法。
- ConcurrencyAtomic Smart Pointers,Joining & Cancellable Threads,The C20 Synchronization Library增强了 C++ 并发编程能力;
### 面向对象
C++ 完全支持面向对象的程序设计,包括面向对象开发的四大特性:
@ -34,29 +68,34 @@ C++ 完全支持面向对象的程序设计,包括面向对象开发的四大
- C++ 标准库,提供了大量的函数,用于操作文件、字符串等。
- 标准模板库STL提供了大量的方法用于操作数据结构等。
### ANSI 标准
## 实例
ANSI 标准是为了确保 C++ 的便携性 —— 您所编写的代码在 Mac、UNIX、Windows、Alpha 计算机上都能通过编译。
```cpp
// 输出单词 Hello World
#include <iostream>
using namespace std;
由于 ANSI 标准已稳定使用了很长的时间,所有主要的 C++ 编译器的制造商都支持 ANSI 标准。
// main() 是程序开始执行的地方
int main(){
// 输出 Hello World
cout << "Hello World";
return 0;
}
```
1. C++ 语言定义了一些头文件,这些头文件包含了程序中必需的或有用的信息。上面这段程序中,包含了头文件
### 标准化
2. 行 **using namespace std;** 告诉编译器使用 std 命名空间。命名空间是 C++ 中一个相对新的概念。
| 发布时间 | 文档 | 通称 | 备注 |
| -------- | --------------------- | ------ | ------------------- |
| 2015 | ISO/IEC TS 19570:2015 | - | 用于并行计算的扩展 |
| 2015 | ISO/IEC TS 18822:2015 | - | 文件系统 |
| 2014 | ISO/IEC 14882:2014 | C++14 | 第四个C++标准 |
| 2011 | ISO/IEC TR 24733:2011 | - | 十进制浮点数扩展 |
| 2011 | ISO/IEC 14882:2011 | C++11 | 第三个C++标准 |
| 2010 | ISO/IEC TR 29124:2010 | - | 数学函数扩展 |
| 2007 | ISO/IEC TR 19768:2007 | C++TR1 | C++技术报告:库扩展 |
| 2006 | ISO/IEC TR 18015:2006 | - | C++性能技术报告 |
| 2003 | ISO/IEC 14882:2003 | C++03 | 第二个C++标准 |
| 1998 | ISO/IEC 14882:1998 | C++98 | 第一个C++标准 |
3. **// main() 是程序开始执行的地方** 是一个单行注释。单行注释以 // 开头,在行末结束。
## g++ 编译器
4. **int main()** 是主函数,程序从这里开始执行。
5. **cout << "Hello World";** 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。
6. **return 0;** 终止 main( )函数,并向调用进程返回值 0。
### g++ 编译器
程序 g++ 是将 gcc 默认语言设为 C++ 的一个特殊的版本,链接时它自动使用 C++ 标准库而不用 C 标准库。通过遵循源码的命名规范并指定对应库的名字,用 gcc 来编译链接 C++ 程序是可行的,如下例所示:
@ -110,7 +149,7 @@ g++ 有些系统默认是使用 C++98我们可以指定使用 C++11 来编译
g++ -g -Wall -std=c++11 main.cpp
```
### 常用命令选项
**常用命令选项**
| 选项 | 解释 |
| ------------ | ------------------------------------------------------------ |

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@ -0,0 +1,84 @@
---
id: 简介
title: 简介
sidebar_position: 1
data: 2022年4月25日
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## Java 是什么
Java 是世界上使用最广泛的编程语言之一。
Java 最初由 Sun Microsystems 在 1990 年代开发,用于开发从 Web 应用程序到移动应用程序再到批处理应用程序的所有内容。Java 最初是一种纯粹的面向对象的语言但现在已经发展成为一种多范例语言可以高度适应任何情况。拥有庞大的开发人员社区和支持库Java 是开发几乎所有类型的应用程序的理想选择。
Java 是最初由开发 James Gosling (詹姆斯·高斯林,他被称为 Java 编程语言之父)在 Sun Microsystems 公司(现已被 Oracle 收购并于1995年发布了作为 Sun 公司的一个核心组成部分 Java 平台。
James Gosling (詹姆斯·高斯林)Mike Sheridan (迈克·谢里丹)和 Patrick Naughton (帕特里克·诺顿)于 1991 年 6月启动了 Java 语言项目。Java 最初是为交互式电视设计的,但在当时的数字有线电视行业来说太先进了。该语言最初是在 James Gosling (詹姆斯·高斯林)办公室外的一棵橡树之后被称为 Oak 的。
后来,该项目以 *Green* 命名,并最终从 Java coffee (印度尼西亚的一种咖啡)重命名为 *Java*
### Java SE
**Java SEJava Platform Standard EditionJava 平台标准版)**以前称为 J2SE它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的 Java 应用程序。Java SE 包含了支持 Java Web 服务开发的类,并为 Java EE 提供基础,如 Java 语言基础、JDBC 操作、I/O 操作、网络通信以及多线程等技术。
### Java EE
**Java EEJava Platform Enterprise EditionJava 平台企业版)**以前称为 J2EE。企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端 Java 应用程序。Java EE 是在 Java SE 基础上构建的,它提供 Web 服务、组件模型、管理和通信 API可以用来实现企业级的面向服务体系结构Service Oriented ArchitectureSOA和 Web 2.0 应用程序。
### Java ME
**Java MEJava Platform Micro EditionJava 平台微型版)**以前称为 J2ME也叫 K-JAVA。 Java ME 为在移动设备和嵌入式设备比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。
Java ME 包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、丰富的内置网络协议以及对可以动态下载的联网和离线应用程序。基于 Java ME 规范的应用程序 只需编写一次就可以用于许多设备,而且可以利用每个设备的本机功能。
## Java 的特点
### 简单
Java 语言的风格很像 C 语言和 C++ 语言,是一种纯粹的面向对象语言,它继承了 C++ 语言面向对象的技术核心,但是拋弃了 C++ 的一些缺点,比如说容易引起错误的指针以及多继承等,同时也增加了垃圾回收机制,释放掉不被使用的内存空间,解决了管理内存空间的烦恼。
### 面对对象
Java 是一种面向对象的语言它对对象中的类、对象、继承、封装、多态、接口、包等均有很好的支持。为了简单起见Java 只支持类之间的单继承,但是可以使用接口来实现多继承。使用 Java 语言开发程序,需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码。
### 平台独立性
平台独立性的具体表现在于Java 是“**一次编写到处运行Write OnceRun any Where**”的语言,因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性,而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。
### 可移植性
Java 基本数据类型的数据大小都做了统一的规定,没有“与具体实现相关”的概念。所以 .jar 文件能够同时在 Windows、Mac OS、Linux 系统下运行,不需要再次编译。
### 多线程
Java 语言是容易实现多线程的,这也是 Java 语言的一大特性,它必须由 Thread 类和它的子类来创建。Java 支持多个线程同时执行,并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的 run() 方法,要执行的方法就写在 run() 方法体内。实现多线程的方式主要有下面这几种:
- 用户空间中实现多线程
- 内核空间中实现多线程
- 用户和内核空间中混合实现线程
### 高性能
编写的代码,经过 javac 编译器编译为字节码bytecode经过 JVM 内嵌的解释器将字节码转为机器码,这是解释执行,这种效率相对较低。但部分 JVM 的实现比如 Hotspot JVM 都提供了 **JITJust in Time动态编译器**JIT 能够在运行时将热点代码编译机器码。随着 JITJust in Time的发展Java 的运行速度也越来越高。
### 健壮性
Java 的强类型机制、异常处理、垃圾回收机制等都是 Java 健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的一大进步。另外Java 的异常机制也是健壮性的一大体现。
### 分布式
Java 语言支持 Internet 应用的开发,在 Java 的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口,它提供了网络应用编程的类库,包括 URL、URLConnection、Socket 等。Java 的 RIM 机制也是开发分布式应用的重要手段。
### 安全性
Java 通常被用在网络环境中为此Java 提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有的许多安全特性以外Java 对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类 ClassLoader如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查并提供安全管理机制类 SecurityManager让 Java 应用设置安全哨兵。
## Java 的开发环境
### JDK
JDKJava Development Kit称为 Java 开发包或 Java 开发工具,是一个编写 Java 的 Applet 小程序和应用程序的程序开发环境。JDK 是整个 java 的核心,包括了 Java 运行环境Java Runtime Environment一些 Java 工具和 Java 的核心类库Java API
### JRE
JREJava Runtime Environment是个运行环境运行 Java 程序的时候就需要 JRE。JDK 里面包含 JRE因此只要安装了 JDK 就可以编辑、运行 Java 程序。如果只是运行普通的 java 程序无须安装 JDK只需要安装 JRE 即可。