wiki/简介.md at 09fe77974732684a730781789601bb8a7efcb89f

2022-04-28 10:23:54 +08:00

11 KiB

Raw Blame History

id	title	sidebar_position	data
简介	简介	1	2022年2月17日

简介

C++ 是一种静态类型的、编译式的、通用的、大小写敏感的、不规则的编程语言，支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。

C++ 被认为是一种中级语言，它综合了高级语言和低级语言的特点。

C++ 是由 Bjarne Stroustrup 于 1979 年在新泽西州美利山贝尔实验室开始设计开发的。C++ 进一步扩充和完善了 C 语言，最初命名为带类的C，后来在 1983 年更名为 C++。

C++ 是 C 的一个超集，事实上，任何合法的 C 程序都是合法的 C++ 程序。

**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。

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 14882：1998 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。
- Concurrency：Atomic 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：

封装
抽象
继承
多态

标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成：

核心语言，提供了所有构件块，包括变量、数据类型和常量，等等。
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。

实例

// 输出单词 Hello World
#include <iostream>
using namespace std; 

// main() 是程序开始执行的地方 
int main(){   
	// 输出 Hello World
	cout << "Hello World";    
	return 0;
}

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
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。
// 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。
int main() 是主函数，程序从这里开始执行。
cout << "Hello World"; 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。
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：

$ gcc main.cpp -lstdc++ -o main

下面是一个保存在文件 helloworld.cpp 中一个简单的 C++ 程序的代码：

#include <iostream>using namespace std;int main(){
    cout << "Hello, world!" << endl;
    return 0;}

最简单的编译方式：

$ g++ helloworld.cpp

由于命令行中未指定可执行程序的文件名，编译器采用默认的 a.out。程序可以这样来运行：

$ ./a.outHello, world!

通常我们使用 -o 选项指定可执行程序的文件名，以下实例生成一个 helloworld 的可执行文件：

$ g++ helloworld.cpp -o helloworld

执行 helloworld:

$ ./helloworldHello, world!

如果是多个 C++ 代码文件，如 runoob1.cpp、runoob2.cpp，编译命令如下：

$ g++ runoob1.cpp cpp、runoob2.cpp -o runoob

生成一个 runoob 可执行文件。

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 main.cpp 文件：

g++ -g -Wall -std=c++11 main.cpp

常用命令选项

选项	解释
-ansi	只支持 ANSI 标准的 C 语法。这一选项将禁止 GNU C 的某些特色，例如 asm 或 typeof 关键词。
-c	只编译并生成目标文件。
-DMACRO	以字符串"1"定义 MACRO 宏。
-DMACRO=DEFN	以字符串"DEFN"定义 MACRO 宏。
-E	只运行 C 预编译器。
-g	生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。
-IDIRECTORY	指定额外的头文件搜索路径DIRECTORY。
-LDIRECTORY	指定额外的函数库搜索路径DIRECTORY。
-lLIBRARY	连接时搜索指定的函数库LIBRARY。
-m486	针对 486 进行代码优化。
-o	FILE 生成指定的输出文件。用在生成可执行文件时。
-O0	不进行优化处理。
-O	或 -O1 优化生成代码。
-O2	进一步优化。
-O3	比 -O2 更进一步优化，包括 inline 函数。
-shared	生成共享目标文件。通常用在建立共享库时。
-static	禁止使用共享连接。
-UMACRO	取消对 MACRO 宏的定义。
-w	不生成任何警告信息。
-Wall	生成所有警告信息。

11 KiB Raw Blame History Unescape Escape

简介

标准化

发展历程

面向对象

标准库

实例

g++ 编译器

11 KiB

Raw Blame History