C++资源之不完全导引 [上]

 

撰文/ 曾毅 陶文 最后更新：2004年6月11日 声明： .本文2004年5月首发于《CSDN开发高手》，版权归该杂志与《程序员》杂志社所有。杂志限于篇幅部分内容有所删节，此处版本为相对完整版本。 .本文为介绍性文章，会随笔者学习C++语言不断更新。   前言 无数次听到“我要开始学习C++!”的呐喊，无数次听到“C++太复杂了，我真的学不会”的无奈。Stan Lippman先生曾在《C++ Primer》一书中指出“C++是最为难学的高级程序设计语言之一”，人们常将“之一”去掉以表达自己对C++的敬畏。诚然，C++程序设计语言对于学习者的确有很多难以逾越的鸿沟，体系结构的庞大，应接不暇并不断扩充的特性……除此之外，参考资料之多与冗杂使它的学习者望而却步，欲求深入者苦不堪言。希望这一份不完全导引能够成为您C++学习之路上的引路灯。 撰写本文的初衷并不打算带领大家体验古老的C++历史，如果你想了解C++的历史与其前期发展中诸多技术的演变，你应当去参考Bjarne的《The Design and Evolution of C++》。当然也不打算给大家一个无所不包的宝典（并非不想：其一是因水平有限，其二无奈C++之博大精深），所给出的仅仅是一些我们认为对于想学习C++的广大读者来说最重要并且触手可及的开发与学习资源。 本文介绍并分析了一些编译器，开发环境，库，少量的书籍以及参考网站，并且尽可能尝试着给出一个利用这些资源的导引，望对如同我们一样的初学者能够有所裨益。 编译器 在C++之外的任何语言中，编译器都从来没有受到过如此之重视。因为C++是一门相当复杂的语言，所以编译器也难于构建。直到最近我们才开始能够使用上完全符合C++标准的编译器（哦，你可能会责怪那些编译器厂商不能尽早的提供符合标准的编译器，这只能怪他们各自维系着自身的一套别人不愿接受的标准）。什么？你说这无关紧要？哦，不，你所需要的是和标准化C++高度兼容的编译环境。长远来看，只有这样的编译器对C++开发人员来说才是最有意义的工具，尤其是对于程序设计语言的学习者。一至性让代码具备可移植性，并让一门语言及其库的应用更为广泛。嗯，是的，我们这里只打算介绍一些公认的优秀编译器。 Borland C++ 这个是Borland C++ Builder和Borland C++ Builder X这两种开发环境的后台编译器。（哦，我之所以将之分为两种开发环境你应当能明白为什么，正如Delphi7到Delphi8的转变，是革命性的两代。）Borland C++由老牌开发工具厂商Borland倾力打造。该公司的编译器素以速度快，空间效率高著称，Borland C++ 系列编译器秉承了这个传统，属于非常优质的编译器。标准化方面早在5.5版本的编译器中对标准化C++的兼容就达到了92.73%。目前最新版本是Borland C++ Builder X中的6.0版本，官方称100%符合ANSI/ISO的C++标准以及C99标准。嗯…这正是我前面所指的“完全符合C++标准的编译器”。 Visual C++ 这个正是我们熟知的Visual Studio 和 Visual Studio.net 2002, 2003以及2005 Whidbey中带的C++编译器。由Microsoft公司研制。在Visual Studio 6.0中，因为编译器有太多地方不能与后来出现的C++标准相吻合而饱受批评（想想你在使用STL的时候编译时报出的那些令人厌恶的error和warning吧）。VC++6.0对标准化C++的兼容只有83.43%。但是随着C++编译器设计大师Stanley Lippman以及诸多C++社群达人的加盟，在Visual Studio.NET 2003中，Visual C++编译器已经成为一个非常成熟可靠的C++编译器了。Dr.Dobb's Journal的评测显示Visual C++7.1对标准C++的兼容性高达98.22%，一度成为CBX之前兼容性最好的编译器。结合强大的Visual Studio.NET开发环境，是一个非常不错的选择。至于Whidbey时代的Visual C++,似乎微软所最关注的是C++/CLI……我们不想评论微软下一代的C++编译器对标准化兼容如何，但他确实越来越适合.NET (其实你和我的感觉可能是一样的，微软不应当把标准C++这块肥肉丢给Borland,然而微软可能并不这样认为)。   GNU C++ 著名的开源C++编译器。是类Unix操作系统下编写C++程序的首选。特点是有非常好的移植性，你可以在非常广泛的平台上使用它，同时也是编写跨平台，嵌入式程序很好的选择。另外在符合标准这个方面一直都非常好，GCC3.3大概能够达到96.15%。但是由于其跨平台的特性，在代码尺寸速度等优化上略微差一点。 基于GNU C++的编译器有很多，比如： l          Mingw：http://www.mingw.org/ GCC的一个Windows的移植版本（Dev-C++的后台） l          Cygwin：http://sources.redhat.com/cygwin/ GCC的另外一个Windows移植版本是Cygwin的一部分，Cygwin是Windows下的一个Unix仿真环境。严格的说是模拟GNU的环境，这也就是"Gnu's Not Unix"要表达的意思，噢，扯远了，这并不是我们在这里关心的实质内容。  l          Djgpp：http://www.delorie.com/djgpp/ 这是GCC的DOS移植版本。 l          RSXNT：http://www.mathematik.uni-bielefeld.de/~rainer/ 这是GCC的DOS和Windows移植版本。   Intel C++ 著名CPU制造厂商Intel出品的编译器，Special Design for Intel x86！对于Intel x86结构的CPU经过特别的优化。在有些应用情况下，特别是数值计算等高性能应用，仅仅采用Intel的编译器编译就能大幅度的提高性能。   Digital Mars C++ 网络上提供免费下载，Zortech/Symantec C++的继承者，其前身在当年惨烈的C++四国战中也是主角之一。   开发环境 开发环境对于程序员的作用不言而喻。选择自己朝夕相处的环境也不是容易的事情，特别是在IDE如此丰富的情况下。下面就是我们推荐的一些常见的C++开发环境，并没有包括一些小型的，罕见的IDE。其中任何一款都是功能丰富，可以用作日常开发使用的。对于不同层面的开发者，请参见内文关于适用对象的描述。   Visual Studio 6.0 这个虽然是Microsoft公司的老版本的开发环境，但是鉴于其后继版本Visual Studio.NET的庞大身躯，以及初学者并不那么高的功能要求，所以推荐这个开发环境给C++的初学者，供其学习C++的最基本的部分，比如C的那部分子集，当然你别指望他能够支持最新的C99标准。在日常的开发中，仍然有很多公司使用这个经典稳定的环境，比如笔者就看曾亲见有些公司将其编译器替换为GCC做手机开发之用。   Visual Studio.NET 2003 作为Microsoft公司官方正式发布的最新版本开发环境，其中有太多激动人心的功能。结合其最新的C++编译器。对于机器配置比较好的开发人员来说，使用这个开发环境将能满足其大部分的要求。这里不打算单独说Visual Studio Whidbey,虽然Visual Studio .NET 2005 - Whidbey社区预览版已经推出，但暂不是很稳定，读者可以亲身去体验。 Borland C++ Builder 6 这个并不是Borland的C++开发环境的最新版本。选择它的原因是它不是用Java写的IDE，速度比较快。它有一个很完善的GUI窗体设计器，和Delphi共用一个VCL。由于这些特点，比较适合初学者上手。但是由于其GUI的中心位置，可能不利于对于C++语言的学习。而且其为了支持VCL这个Object Pascal写的库也对C++进行了一些私有的扩充。使得人们有一个不得不接受的事实：“Borland C++ Builder 6的高手几乎都是Delphi高手”。   Borland C++ Builder X 正如前文所述，虽然版本号上和前面那个IDE非常相象，但是其实它们是完全不同的两个集成开发环境。C++Builder更多的是一个和Delphi同步的C++版本的开发环境，C++BuilderX则是完全从C++的角度思考得出的一个功能丰富的IDE。其最大的特点是跨平台，跨编译器，多种Framework的集成，并且有一个WxWindows为基础的GUI设计器。尤其是采用了纯C++来重写了整个Framework,摒弃了以前令人无奈的版本。对于C++的开发来说，从编译器，到库，到功能集成都是非常理想的。可以预见，Borland C++ Builder X 2.0很值得C++爱好者期待。唯一令人难堪之处是作为一个C++的开发工具，其IDE是用Java写的，在配置不够理想的机器上请慎重考虑再安装。   Emacs + GCC 前面讲的大部分是Windows环境下的集成开发环境。Linux上的开发者更倾向于使用Emacs来编辑C++的文件，用Makefile来命令GCC做编译。虽然看上去比较松散，但是这些东西综合起来还是一个开0发环境。如果你能够娴熟的使用这样的环境写程序，你的水平应该足够指导我们来写这篇陋文了。   Dev C++ GCC是一个很好的编译器。在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的时候，GCC就是一个让Windows下开发者流口水的编译器。Dev-C++就是能够让GCC跑在Windows下的工具，作为集成开发环境，还提供了同专业IDE相媲美的语法高亮，代码提示，调试等功能。由于使用Delphi开发，占用内存少，速度很快，比较适合轻量级的学习和使用。   Eclipse + CDT Eclipse可是近来大名鼎鼎的开发工具。最新一期的Jolt大奖就颁给了这个杰出的神物。说其神奇是因为，它本身是用Java写的，但是拥有比一般Java写的程序快得多的速度。而且因为其基于插件组装一切的原则，使得能够有CDT这样的插件把Eclipse变成一个C/C++的开发环境。如果你一直用Eclipse写Java的程序，不妨用它体验一下C++开发的乐趣。   工具 C++的辅助工具繁多，我们分门别类的为大家作介绍： 文档类 Doxygen 参考站点：http://www.doxygen.org     Doxygen是一种适合C风格语言（如C++、C、IDL、Java甚至包括C#和PHP）的、开放源码的、基于命令行的文档产生器。 C++2HTML 参考站点：http://www.bedaux.net/cpp2html/ 把C++代码变成语法高亮的HTML CodeColorizer 参考站点：http://www.chami.com/colorizer/     它能把好几种语言的源代码着色为HTML Doc-O-Matic 参考站点：http://www.doc-o-matic.com/ Doc-O_Matic为你的C/C++，C++.net，Delphi/Pascal, VB.NET，C#和Java程序或者组件产生准确的文档。Doc-O-Matic使用源代码中的符号和注释以及外部的文档文件创建与流行的文档样式一致的文档。 DocVizor 参考站点：http://www.ucancode.net/Products/DocBuilder/Features.htm DocVizor满足了面向对象软件开发者的基本要求——它让我们能够看到C++工程中的类层次结构。DocVizor快速地产生完整可供打印的类层次结构图，包括从第三方库中来的那些类，除此之外DocVizor还能从类信息中产生HTML文件。 SourcePublisher C++ 参考站点：http://www.scitools.com/sourcepublisher_c.html 给源代码产生提供快速直观的HTML报表，包括代码，类层次结构，调用和被调用树，包含和被包含树。支持多种操作系统。 Understand 参考站点：http://www.scitools.com/ucpp.html 分析任何规模的C或者C++工程，帮助我们更好的理解以及编写文档。 代码类 CC-Rider 参考站点：http://www.cc-rider.com CC-Rider是用于C/C++程序强大的代码可视化工具，通过交互式浏览、编辑及自动文件来促进程序的维持和发展。 CodeInspect 参考站点：http://www.yokasoft.com/ 一种新的C/C++代码分析工具。它检查我们的源代码找出非标准的，可能的，以及普通的错误代码。 CodeWizard 参考站点：http://www.parasoft.com 先进的C/C++源代码分析工具，使用超过500个编码规范自动化地标明危险的，但是编译器不能检查到的代码结构。 C++ Validation Test Suites 参考站点：http://www.plumhall.com/suites.html 一组用于测试编译器和库对于标准吻合程度的代码库。 CppRefactory 参考站点：http://cpptool.sourceforge.net/          CPPRefactory是一个使得开发者能够重构他们的C++代码的程序。目的是使得C++代码的重构能够尽可能的有效率和简单。 Lzz 参考站点：http://www.lazycplusplus.com/          Lzz是一个自动化许多C++编程中的体力活的工具。它能够节省我们许多事件并且使得编码更加有乐趣。给出一系列的声明，Lzz会给我们创建头文件和源文件。 QA C++ Generation 2000 参考站点：http://www.programmingresearch.com/solutions/qacpp.htm 它关注面向对象的C++源代码，对有关于设计，效率，可靠性，可维护性的部分提出警告信息。 s-mail project - Java to C++DOL 参考站点：http://sadlocha.strefa.pl/s-mail/ja2dol.html 把Java源代码翻译为相应的C++源代码的命令行工具。 SNIP from Cleanscape Software International 参考站点：http://www.cleanscape.net/stdprod/snip/index.html 一个填平编码和设计之间沟壑的易于使用的C++开发工具，节省大量编辑和调试的事件，它还使得开发者能够指定设计模式作为对象模型，自动从对象模型中产生C++的类。 SourceStyler C++ 参考站点：http://www.ochresoftware.com/ 对C/C++源代码提供完整的格式化和排版控制的工具。提供多于75个的格式化选项以及完全支持ANSI C++。   编译类 Compilercache 参考站点：http://www.erikyyy.de/compilercache/ Compilercache是一个对你的C和C++编译器的封装脚本。每次我们进行编译，封装脚本，把编译的结果放入缓存，一旦编译相同的东西，结果将从缓存中取出而不是再次编译。 Ccache 参考站点：http://ccache.samba.org/ Ccache是一个编译器缓存。它使用起来就像C/C++编译器的缓存预处理器，编译速度通常能提高普通编译过程的5~10倍。 Cmm (C++ with MultiMethods) 参考站点：http://www.op59.net/cmm/cmm-0.28/users.html          这是一种C++语言的扩展。读入Cmm源代码输出C++的源代码，功能是对C++语言添加了对multimethod的支持。 The Frost Project 参考站点：http://frost.flewid.de/ Forst使得你能够在C++程序中像原生的C++特性一样使用multimethod以及虚函数参数。它是一个编译器的外壳。   测试和调试类 CPPUnit          CppUnit 是个基于 LGPL 的开源项目，最初版本移植自 JUnit，是一个非常优秀的开源测试框架。CppUnit 和 JUnit 一样主要思想来源于极限编程。主要功能就是对单元测试进行管理，并可进行自动化测试。 C++Test 参考站点：http://www.parasoft.com/          C++ Test是一个单元测试工具，它自动化了C和C++类，函数或者组件的测试。 Cantata++ 参考站点：http://www.iplbath.com/products/tools/pt400.shtml 设计的目的是为了满足在合理的经济开销下使用这个工具可以让开发工程师开展单元测试和集成测试的需求. Purify 参考站点：http://www-900.ibm.com/cn/software/rational/products/purifyplus/index.shtml IBM Rational PurifyPlus是一套完整的运行时分析工具，旨在提高应用程序的可靠性和性能。PurifyPlus将内存错误和泄漏检测、应用程序性能描述、代码覆盖分析等功能组合在一个单一、完整的工具包中。 BoundsChecker BoundsChecker是一个C++运行时错误检测和调试工具。它通过在Visual Studio内自动化调试过程加速开发并且缩短上市的周期。BoundsChecker提供清楚，详细的程序错误分析，许多是对C++独有的并且在static，stack和heap内存中检测和诊断错误，以及发现内存和资源的泄漏。 Insure++ 参考站点：http://www.parasoft.com/ 一个自动化的运行时程序测试工具，检查难以察觉的错误,如内存覆盖，内存泄漏，内存分配错误，变量初始化错误，变量定义冲突，指针错误，库错误，逻辑错误和算法错误等。 GlowCode 参考站点：http://www.glowcode.com/          GlowCode包括内存泄漏检查，code profiler，函数调用跟踪等功能。给C++开发者提供完整的错误诊断，和运行时性能分析工具包。 Stack Spy 参考站点：http://www.imperioustech.com/ 它能捕捉stack corruption, stack over run, stack overflow等有关栈的错误。