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data: 2022年2月17日
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## 简介
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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。
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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。
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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++。
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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。
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**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。
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### 标准化
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| 发布时间 | 通称 | 备注 |
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| 2017 | C++17 | 第五个C++标准 |
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| 2017 | coroutines TS | 协程库扩展 |
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| 2017 | ranges TS | 提供范围机制 |
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| 2017 | library fundamentals TS | 标准库扩展 |
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| 2016 | concurrency TS | 用于并发计算的扩展 |
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| 2015 | concepts TS | 概念库，用于优化编译期信息 |
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| 2015 | TM TS | 事务性内存操作 |
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| 2015 | parallelism TS | 用于并行计算的扩展 |
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| 2015 | filesystem TS | 文件系统 |
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| 2014 | C++14 | 第四个C++标准 |
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| 2011 | - | 十进制浮点数扩展 |
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| 2011 | C++11 | 第三个C++标准 |
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| 2010 | - | 数学函数扩展 |
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| 2007 | C++TR1 | C++技术报告：库扩展 |
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| 2006 | - | C++性能技术报告 |
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| 2003 | C++03 | 第二个C++标准 |
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| 1998 | C++98 | 第一个C++标准 |
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### 发展历程
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- 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。
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- **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。
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- **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。
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- **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。
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- **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。
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- **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。
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- **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。
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- **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。
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- **2017 年**，发布 C17 标准，C17 提供了很多东西。增强了核心语言和库。
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- **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：
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- 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。
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- 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。
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- 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。
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- 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。
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- Concurrency：Atomic Smart Pointers,Joining & Cancellable Threads,The C20 Synchronization Library，增强了 C++ 并发编程能力；
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### 面向对象
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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：
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- 封装
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- 抽象
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- 继承
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- 多态
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### 标准库
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标准的 C++ 由三个重要部分组成：
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- 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。
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- C++ 标准库，提供了大量的函数，用于操作文件、字符串等。
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- 标准模板库（STL），提供了大量的方法，用于操作数据结构等。
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## 实例
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```cpp
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// 输出单词 Hello World
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#include <iostream>
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using namespace std;
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// main() 是程序开始执行的地方
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int main(){
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// 输出 Hello World
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cout << "Hello World";
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return 0;
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}
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```
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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
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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。
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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。
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4. **int main()** 是主函数，程序从这里开始执行。
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5. **cout << "Hello World";** 会在屏幕上显示消息 "Hello World"。
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6. **return 0;** 终止 main( )函数，并向调用进程返回值 0。
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### g++ 编译器
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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：
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```cpp
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gcc main.cpp -lstdc++ -o main
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```
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下面是一个保存在文件 helloworld.cpp 中一个简单的 C++ 程序的代码：
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```cpp
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#include <iostream>using namespace std;int main(){
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cout << "Hello, world!" << endl;
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return 0;}
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```
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最简单的编译方式：
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```cpp
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g++ helloworld.cpp
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```
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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：
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```cpp
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./a.outHello, world!
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```
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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：
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```cpp
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g++ helloworld.cpp -o helloworld
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```
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执行 helloworld:
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```cpp
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./helloworldHello, world!
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```
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如果是多个 C++ 代码文件，如 runoob1.cpp、runoob2.cpp，编译命令如下：
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```cpp
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g++ runoob1.cpp cpp、runoob2.cpp -o runoob
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```
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生成一个 runoob 可执行文件。
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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：
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```cpp
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g++ -g -Wall -std=c++11 main.cpp
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```
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常用命令选项
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| 选项 | 解释 |
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| ------------ | ------------------------------------------------------------ |
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| -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。 |
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| -c | 只编译并生成目标文件。 |
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| -DMACRO | 以字符串"1"定义 MACRO 宏。 |
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| -DMACRO=DEFN | 以字符串"DEFN"定义 MACRO 宏。 |
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| -E | 只运行 C 预编译器。 |
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| -g | 生成调试信息。GNU 调试器可利用该信息。 |
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| -IDIRECTORY | 指定额外的头文件搜索路径DIRECTORY。 |
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| -LDIRECTORY | 指定额外的函数库搜索路径DIRECTORY。 |
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| -lLIBRARY | 连接时搜索指定的函数库LIBRARY。 |
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| -m486 | 针对 486 进行代码优化。 |
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| -o | FILE 生成指定的输出文件。用在生成可执行文件时。 |
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| -O0 | 不进行优化处理。 |
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| -O | 或 -O1 优化生成代码。 |
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| -O2 | 进一步优化。 |
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| -O3 | 比 -O2 更进一步优化，包括 inline 函数。 |
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| -shared | 生成共享目标文件。通常用在建立共享库时。 |
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| -static | 禁止使用共享连接。 |
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| -UMACRO | 取消对 MACRO 宏的定义。 |
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| -w | 不生成任何警告信息。 |
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| -Wall | 生成所有警告信息。 |
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