c++

c++

C++ 是一種通用的高級編程語言，由貝爾實驗室的 Bjarne Stroustrup 於 1980 年代初期開發。它是在 C 語言的基礎上擴展而來，最初被稱為「帶類的 C」(C with Classes)，後來在 1983 年正式更名為 C++。C++ 支持多種編程範式，包括過程化編程、面向對象編程和泛型編程。

起源與早期發展

• 1979 年：Bjarne Stroustrup 開始在 C 語言基礎上添加類的特性

• 1983 年：語言正式命名為 C++

• 1985 年：第一個商業版本的 C++ 編譯器發布

• 1989 年：C++ 2.0 發布，引入了多重繼承等新特性

標準化進程

• 1998 年：第一個國際標準 ISO/IEC 14882:1998（俗稱 C++98）

• 2003 年：C++03 標準發布，主要是對 C++98 的修正

• 2011 年：C++11 標準發布，帶來重大更新

• 2014 年：C++14 標準發布，對 C++11 進行小幅改進

• 2017 年：C++17 標準發布

• 2020 年：C++20 標準發布

面向對象特性

• 類與對象

• 封裝

• 繼承（單一繼承與多重繼承）

• 多態（虛函數與運行時多態）

泛型編程

• 模板（函數模板與類模板）

• STL（標準模板庫）

低級內存操作

• 指針

• 引用

• 手動內存管理（new/delete 運算符）

其他重要特性

• 異常處理

• 命名空間

• 運算符重載

• 類型轉換運算符

C++ 因其高效性和靈活性被廣泛應用於多個領域：

系統軟體開發

• 操作系統（如 Windows、Linux 內核部分）

• 設備驅動程序

• 嵌入式系統

遊戲開發

• 遊戲引擎（如 Unreal Engine）

• 高性能遊戲邏輯

高性能計算

• 科學計算

• 金融系統

• 交易引擎

圖形處理

• 圖形渲染引擎

• CAD/CAM 軟體

• 圖像處理

其他應用

• 數據庫系統

• 編譯器開發

• 網絡協議實現

優點

• 高性能：接近硬件的執行效率

• 靈活性：支持多種編程範式

• 可移植性：跨平台能力強

• 豐富的庫支持：STL 和第三方庫

• 與 C 兼容：可重用大量 C 代碼

缺點

• 學習曲線陡峭：概念複雜，特性眾多

• 內存管理複雜：容易出現內存洩漏等問題

• 編譯時間長：模板等特性導致編譯時間增加

• 缺乏內置的垃圾回收機制

常用編譯器

• GCC (GNU Compiler Collection)

• Clang

• Microsoft Visual C++ (MSVC)

• Intel C++ Compiler

集成開發環境 (IDE)

• Visual Studio (Windows)

• CLion (跨平台)

• Eclipse CDT (跨平台)

• Code::Blocks (跨平台)

• Qt Creator (跨平台)

構建工具

• Make

• CMake

• Ninja

• Bazel

推薦書籍

• 《C++ Primer》

• 《Effective C++》系列

• 《The C++ Programming Language》（Bjarne Stroustrup 著）

• 《STL 源碼剖析》

在線資源

• cppreference.com（權威參考）

• ISO C++ 官方網站

• Stack Overflow C++ 專區

• GitHub 上的開源項目

社區與會議

• C++ 標準委員會會議

• CppCon（年度 C++ 會議）

• 本地 C++ 用戶組

C++ 仍在持續發展中，最新的 C++20 標準引入了許多新特性，如：

• 概念（Concepts）

• 協程（Coroutines）

• 模塊（Modules）

• 範圍（Ranges）

• 三向比較運算符（Spaceship operator）

未來的 C++23 和 C++26 標準也正在規劃中，將進一步改進語言特性和性能。