C++基礎概念講述

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首先，通過一張最新（2021.11）的編程語言排名圖來瞭解常見的編程語言：

在這裡插入圖片描述

從圖中可以看出，C++的排名相對於Python、Java、C來說並不突出，很大的原因是因為C++難度過大，也可以說是知識點太多，我們很難說能精通C++這門語言，隻能說對它的部分瞭解，並能在工作中使用；

1.C++相關網站推薦

1、cppreference.com：這是一個C++最具權威的百科全書，但隻有英文模式，相信大傢可以看懂的；

2、Compiler Explorer (godbolt.org) ：在線代碼編輯，可以直接生成匯編代碼，可選擇不同的編譯器和版本，功能強大；

3、C++ Insights (cppinsights.io) ：一個可以將C++代碼及逆行翻譯的網頁，具體化代碼高級功能；

2.C++和C的關系

簡單來說，C++是C語言的擴展，主要有以下兩方面；

首先關註性能方面，這是繼承於C語言的特性：

  • 與底層硬件緊密結合
  • 對象生命周期的精確控制
  • Zero-overhead Abstraction

接著是擴展部分，引入大量特性，便於工程實踐

三種編程范式：面向過程、面向對象、泛型
函數重載、異常處理、引用

最後，C++也是一系列不斷演進的標準集合

  • C++98、C++11、C++14、C++17、C++20、C++23？
  • 語言本身的改進（例如Memory Model、Lambda Expressiomn）
  • 標準庫的改進（auto_ptr、type_train/ranges）
  • C++標準的工業實現（MSVC、GCC、Clang）等編譯器還存在差異；

3.C++特性說明

下面通過具體案例來說明上面列出的點

3.1與底層硬件緊密結合

打開網站： https://godbolt.org/z/xPq6e9

運行其中的案例可以發現，輸出的數從大到小；

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​ 其實在硬件底層，存放內存的地址分為大端法和小端法，而C++可以很好的適應不同硬件的存儲方式，這樣有助於提升性能，相比來說，JAVA就不考慮這些，導致數據存放到內存還需要再做一些處理，會增加一定的時間；

3.2對象生命周期的精確控制

​ 這裡我們使用C++與C#做比較，對於C#而言，使用完一個對象並不用關註銷毀，底層會自動進行銷毀（垃圾回收機制）；而C++從對象的創建、使用到銷毀都需要使用者自己執行，不需要系統額外引用機制；這裡有兩個需要平衡的點，也就是易用和性能，這兩者是有一定取舍的；

下面是C++和C#對於異常的處理方式：

在這裡插入圖片描述

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造成這處理異常不同的原因就是生命周期精確控制引發的，Finally主要是用來顯式銷毀對象；

對生命周期的精準控制的好處：能夠及時釋放資源，並且不需要額外資源（線程）進行垃圾回收，提高瞭性能；

3.3Zero-Overhead Abstraction

主要包含以下兩點：

不需要為沒有使用的語言特性付出代價
例如虛函數，或者說在堆或棧構造對象，可以通過這個例子來理解：Compiler Explorer (godbolt.org)

使用一些語言特性不等於付出運行期成本
可以通過這個例子來理解：Compiler Explorer (godbolt.org)

我們調用函數並沒有付出函數中的運行成本，這也是由於函數在編譯期執行；

到此這篇關於C++基礎概念講述的文章就介紹到這瞭,更多相關C++基礎概念內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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