深蓝学院C++基础笔记 第 0 章 C++介绍

一、什么是C++

1、c++ 是一门比较流行的编程语言
\qquad ●https://www.tiobe.com/tiobe-index/2、c++是C 语言的扩展

● 更加关注性能
\qquad ● 与底层硬件紧密结合
\qquad \qquad java和python等语相对来说更加关注易用性。
\qquad ● 对象生命周期的精确控制
\qquad \qquad C#用完即弃，更易用
\qquad \qquad 及时释放空间，避免额外开销
\qquad ● Zero-overhead Abstraction
\qquad \qquad 无需为没有使用的语言特性付出成本
\qquad \qquad 使用了语言特性不等于付出成本，部分成本在编译器付出，运行期就会很快

 new在堆上开辟空间，常量在栈上。

● 引入大量特性，便于工程实践
\qquad ● 三种编程范式：面向过程、面向对象、泛型
\qquad ● 函数重载、异常处理、引用
3、 一系列不断衍进的标准集合

• C++98/03 ， C++11 ， C++14 ， C++17 ， C++20
• 语言本身的改进
• 标准库的改进
  4、 C++ 标准的工业界实现
  编译器：
  windows： MSVC
  Linux： GCC / Clang

每个编译器可能并不完全遵照标准；不同的实现存在差异

总结：
不能脱离语境讨论C++
编写时要注重：
\qquad - 性能
\qquad - 标准

二、C++的开发环境和工具

• VisualC++/GCC(G++)/Clang(Clang++)…
• 集成开发环境：Visual Studio／CodeLite／Code：：blocks／Eclipse…
• 工具
  /usr/bin/time
  valgrind -内存泄漏之类查询
  cpp reference 【网站】
  Compiler explorer 【网站】
  C++insights
  cppcon:c++会议，可以在youtube看

编译工具：g++

三、c++的编译连接模型

• 简单的加工模型-
• 问题：无法处理大型程序
  加工耗时较长
  即使少量修改，也需要全部重新加工
• 解决方案：分块处理-
• 好处
  编译耗资源但一次处理输入较少
  链接输入较多但处理速度较快
  便于程序修改升级
• 由“分块处理”衍生出的概念
  定义／声明
  头文件／源文件
  翻译单元
  ·源文件 ＋相关头文件（直接／间接）—应忽略的预处理语句
• 一处定义原则：
  · 程序级：一般函数
  · 翻译单元级：内连函数、类、模板

c++的编译连接模型

预处理 -> 编译 -> 链接 -> 执行

预处理：-E 获取main.i

• 将源文件转换为翻译单元
• 头文件不应互相包含，防止头文件循环展开：
• #ifdef
• #pragma once
  
  -S：生成啊相应的汇编代码
  
  完整版：
  
  编译：
• 将翻译单元转换为相应的汇编语言表示，生成.o目标文件
• 编译优化
  -O0
  debug:引入优化少【开发】
  release:引入优化多 【最后编译使用】

源文件变化只编译源文件，头文件变化需要全部重新编
增量编译和全部编译

汇编：

链接： 合并多个目标文件，关联声明与定义

• 连接（Linkage）种类：内部连接、外部连接、无连接
• 链接常见错误：找不到定义
  C＋＋的编译／链接过程是复杂的，预处理、编译与链接都可能出错
  编译可能产生警告、错误，都要重视

.o:目标文件

三、小结

• C＋＋是一门注重性能的程序设计语言
• C＋＋的标准经历类一系列的衍化，还在不断发展
• 标准与具体实现之间存在差距
• C＋＋源程序转换成可执行文件是相对复杂的过程，主要包含预处理、编译、链接等阶段，每一阶段都可能引入错误