初识C++

1.C++历史

语言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。

阶段 内容
C with
classes
类及派生类、公有和私有成员、类的构造和析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等
C++1.0 添加虚函数概念,函数和运算符重载,引用、常量等
C++2.0 更加完善支持面向对象,新增保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以
及const成员函数
C++3.0 进一步完善,引入模板,解决多重继承产生的二义性问题和相应构造和析构的处理
C++98 C++标准第一个版本,绝大多数编译器都支持,得到了国际标准化组织(ISO)和美国标准化
协会认可,以模板方式重写C++标准库,引入了STL(标准模板库)
C++03 C++标准第二个版本,语言特性无大改变,主要:修订错误、减少多异性
C++05 C++标准委员会发布了一份计数报告(Technical Report,TR1),正式更名C++0x,即:计
划在本世纪第一个10年的某个时间发布
C++11 增加了许多特性,使得C++更像一种新语言,比如:正则表达式、基于范围for循环、auto
关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等
C++14 对C++11的扩展,主要是修复C++11中漏洞以及改进,比如:泛型的lambda表达式,
auto的返回值类型推导,二进制字面常量等
C++17 在C++11上做了一些小幅改进,增加了19个新特性,比如:static_assert()的文本信息可
选,Fold表达式用于可变的模板,if和switch语句中的初始化器等
C++20 自C++11以来最大的发行版,引入了许多新的特性,比如:模块(Modules)、协程
(Coroutines)、范围(Ranges)、概念(Constraints)等重大特性,还有对已有特性的更
新:比如Lambda支持模板、范围for支持初始化等
C++23 制定ing


C++还在不断的向后发展。但是:现在公司主流使用还是C++98和C++11,所有大家不用追求最新,重点将C++98和C++11掌握好,等工作后,随着对C++理解不断加深,有时间可以去琢磨下更新的特性。
2.什么是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。

3.C++在工作中的领域

1. 操作系统以及大型系统软件开发
所有操作系统几乎都是C/C++写的,许多大型软件背后几乎都是C++写的,比如:Photoshop、
Office、JVM(Java虚拟机)等,究其原因还是性能高,可以直接操控硬件。
2. 服务器端开发
后台开发:主要侧重于业务逻辑的处理,即对于前端请求后端给出对应的响应,现在主流采用java,但内卷化比较严重,大厂可能会有C++后台开发,主要做一些基础组件,中间件、缓存、分布式存储等。服务器端开发比后台开发跟广泛,包含后台开发,一般对实时性要求比较高的,比如游戏服务器、流媒体服务器、网络通讯等都采用C++开发的。
3. 游戏开发
PC平台几乎所有的游戏都是C++写的,比如:魔兽世界、传奇、CS、跑跑卡丁车等,市面上相当多的游戏引擎都是基于C++开发的,比如:Cocos2d、虚幻4、DirectX等。三维游戏领域计算量非常庞大,底层的数学全都是矩阵变换,想要画面精美、内容丰富、游戏实时性搞,这些高难度需求无疑只能选C++语言。比较知名厂商:腾讯、网易、完美世界、巨人网络等。
4. 嵌入式和物联网领域
嵌入式:就是把具有计算能力的主控板嵌入到机器装置或者电子装置的内部,能够控制这些装置。比如:智能手环、摄像头、扫地机器人、智能音响等。谈到嵌入式开发,大家最能想到的就是单片机开发(即在8位、16位或者32位单片机产品或者裸机上进行的开发),嵌入式开发除了单片机开发以外,还包含在soc片上、系统层面、驱动层面以及应用、中间件层面的开发。

5.数字图像处理
数字图像处理中涉及到大量数学矩阵方面的运算,对CPU算力要求比较高,主要的图像处理算法库和开源库等都是C/C++写的,比如:OpenCV、OpenGL等,大名鼎鼎的Photoshop就是C++写的。
6. 人工智能
一提到人工智能,大家首先想到的就是python,认为学习人工智能就要学习python,这个是误区,
python中库比较丰富,使用python可以快速搭建神经网络、填入参数导入数据就可以开始训练模型
了。但人工智能背后深度学习算法等核心还是用C++写的。
7. 分布式应用
近年来移动互联网的兴起,各应用数据量业务量不断攀升;后端架构要不断提高性能和并发能力才能应对大信息时代的来临。在分布式领域,好些分布式框架、文件系统、中间组件等都是C++开发的。对分布式计算影响极大的Hadoop生态的几个重量级组件:HDFS、zookeeper、HBase等,也都是基于Google用C++实现的GFS、Chubby、BigTable。包括分布式计算框架MapReduce也是Google先用C++实现了一套,之后才有开源的java版本。
3,学习C++

1. 初窥门径
        合理的看书安排,切记贪,缓缓图之,否则容易走火入魔。入门阶段,找一本简单、薄一点的书快速入门,《C++程序设计》就挺适合的,可以简单快速了解C++的语法特性。

2.潜心修行
当C++学习过半之后,大概继承和多态学完,建议看下《Effective C++》,该书以建议的方式告诉
你如何写出更好的C++程序,看和不看差别非常大。C++课程系统学完后,有时间可以看《C++编程思想》对讲过的知识点融会贯通,该本书有一定深度,从原理方面对C++语法进行介绍。《C++ Prime》可以当成工具书对待,有不清楚的语法特性可以快速去查,建议工作之后可以利用闲暇时间慢慢品味下。

3.深入浅出

《STL源码剖析》:将六大组件逐一剖析,看完之后对STL的设计框架以及内部实现原理有更深的认识,面试时可以游刃有余和面试官交锋。

《深度探索C++对象模型》:会让你对C++语法设计原理有更深层次的认识,有些疑惑的知识点看完之后里面就清晰了。

4.勤刷题

学习C++没有捷径,刷题是成功的必要条件。
 

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