【c++修炼之路】从零到英雄：c++的传奇进化史

什么？？！都快2025年啦！你还不学C嘎嘎？？！从今天开始，我们将开启c++的修炼之路，让我们一起保持自律，在变秃的时候同时变强吧！

f狐0狸x

4771人浏览 · 2024-12-22 13:47:40

f狐0狸x · 2024-12-22 13:47:40 发布

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🏝️专栏：【C++修炼之路】
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什么？？！都快2025年啦！你还不学C嘎嘎？？！从今天开始，我们将开启c++的修炼之路，让我们一起保持自律，在变秃的时候同时变强吧！

一、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，Bjarne Stroustrup博士在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。

二、C++的发展史

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++的发展就像是练功打怪升级一样，也是逐步递进，由浅入深的过程。我们先来看下C++的历史版本。

C++98：这是第一个 ANSI/ISO 标准化的 C++ 版本，发布于 1998 年。它基于 Bjarne Stroustrup 于 1985 年创建的原始 C++ 设计，并加入了一些重要特性，如 STL（标准模板库）、异常处理、I/O Streams、命名空间和 RTTI（运行时类型识别）。
C++03：这个版本主要是对 C++98 的一些修正和改进，发布于 2003 年，并未引入新的语言特性，所以一般不把它当做重要版本，存在感也不强。
C++11：这是 C++ 历史上最重大的更新之一，有时被称为 C++0x（因为它原计划在 200x 年发布，一直跳票）。它引入了大量新特性，如自动类型推断（auto 关键字）、基于范围的 for 循环、Lambda 表达式、智能指针、并发支持、移动语义、nullptr 和更强大的模板功能等。
C++14：作为 C++11 的小幅度更新，C++14 引入了一些改进和新特性，包括泛型 Lambda 表达式、返回类型推导、二进制字面量、数字分隔符、弃用属性等。
C++17：这个版本进一步提升了 C++ 的功能和易用性，新功能不是很多，引入了结构化绑定、if constexpr、std::optional、std::variant、std::string_view、并行算法等特性。
C++20 是继 C++11 之后又一个重大更新，引入了概念（concepts）、范围库（ranges）、协程（coroutines）、模块（modules）、三元运算符的改进、constexpr 的增强、std::span 等新特性。
C++23 是 2023 年 7 月份刚确定下的新标准，目前能完整支持 C++23 的编译器基本没有。变化包括引入标准库的模块化支持、扩展 constexpr 、增加并行算法、ranges 扩展、this 推导、引入更多的属性和注解、增加 std::mdspan、std::generator 等新特性。

三、C++的重要性

3.1 C++广泛性

下图数据来自TIOBE编程语言社区2024年12月最新的排行榜，在30多年的发展中，C/C++几乎一致稳居前5。

3.2 C++的工作领域

C++的工作领域非常广泛，主要包括以下几个方面：

一、软件开发

        操作系统开发：如Linux、Windows的部分组件等，都是用C++编写的。
        数据库管理：许多数据库管理系统，如MySQL、PostgreSQL等，使用C++来确保高性能和高效的资源管理。
        网络通信：C++提供了强大的网络编程库，适合构建各种网络应用和协议，如Web服务器Nginx、Apache HTTP Server，以及网络协议实现如TCP/IP协议栈、HTTP、FTP等。

二、游戏开发

C++是游戏开发的主要语言之一，特别适合高性能的3D游戏。许多知名游戏引擎，如Unreal Engine、Unity（部分用C++编写）等，都使用C++进行开发。

三、嵌入式系统

C++在嵌入式系统中有着广泛的应用，如家电、汽车电子、工业控制、微控制器和实时操作系统的开发等。这些系统通常对性能和资源利用有很高的要求，C++能够满足这些需求。

四、金融领域

C++在金融领域也有广泛的应用，如高频交易系统、风险管理系统、量化投资等。这些系统需要处理大量的数据，并且要求实时性和稳定性，C++能够提供这样的性能。

五、图形和图像处理

C++在图形和图像处理领域也有广泛的应用，如使用OpenGL、DirectX等图形API进行图形编程，以及使用图像处理库如OpenCV进行图像处理。

六、其他领域

C++还用于开发编译器和解释器、安全和加密软件、工业自动化和机器人控制等领域。此外，C++在音视频处理、流媒体应用开发、科学计算、人工智能和机器学习等领域也有应用。