C++的黎明:從“CwithClasses”到??一位先驅(qū)的遠見
在浩瀚的計算機科學星空中,C++無疑是一顆璀璨奪目的明星。當??你提起“17c.c++”時,或許會好奇,究竟是誰,又是在怎樣的??時代背景下,播下了這門強大語言的種子?故事的開端,要追溯到上世紀七十年代末,那時的??計算機世界正處于蓬勃發(fā)展但又略顯雜亂的時期。
故事的??主人公,是丹麥計算機科學家BjarneStroustrup(布萊恩·克尼漢),一位在貝爾實驗室工作的先驅(qū)。他深知,在開發(fā)大??型、復雜的系統(tǒng)時,既需要C語言的??效率和底層控制能力,又渴望更高級的抽??象和模塊化。當時,Simula語言的面向?qū)ο筇匦越o他留下了深刻印象,但他又覺得Simula的效率不足以滿足系統(tǒng)級編程的需求。
于是,一個大膽的想法在他心中萌芽:能否將C語言的強大??與面向?qū)ο缶幊痰谋憷越Y(jié)合起來?
1979年,BjarneStroustrup開始了他的“CwithClasses”項目,這便是C++最早的雛形。他并非從零開始,而是站在巨人的肩膀??上——繼承了C語言簡潔、高效的衣缽,并巧妙地引入了類(class)的概念,以及與之相關的封裝、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο蟮暮诵奶匦浴?/p>
這就像是在一件精良的工業(yè)品上,精雕細琢地加入了更多人性化的功能,使其更加強大且易于使用。
“CwithClasses”的??誕生,并非一蹴而就的靈光乍現(xiàn),而是BjarneStroustrup對編?程??效率、代碼可維護性和系統(tǒng)性能的深刻洞察與不懈追求的結(jié)晶。他希望創(chuàng)??造一種語言,既能讓程序員“觸摸到硬件的脈搏”,又能讓他們“構(gòu)建出宏偉的軟件殿堂”。
這種雙重目標,成為了C++早期設計中最核心的驅(qū)動力。
早期的??“CwithClasses”在很大程??度上保留了C語言的語法和語義,這使得從C語言遷移過來的程序員能夠相對輕松地適應。面向?qū)ο筇匦缘囊?,為軟件開發(fā)帶來了革命性的改變。類成為了構(gòu)建復雜程序的基石,允許開發(fā)者將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一起,形成獨立的模塊。
這種封裝性不僅提高了代碼的可讀性和可維護性,還極大地減少了因全局變量等問題帶來的程序錯誤。
繼承機制則允許創(chuàng)建新的類,這些新類可以繼承現(xiàn)有類的屬性和行為,從而避免了代碼的重復編寫,提高了開發(fā)效率。而多態(tài)性則使得程序在運行時能夠根據(jù)對象的實際類型做出不同的行為,這為編寫更加靈活和可擴展的代碼提供了可能。
BjarneStroustrup的遠見卓識在于,他認識到,單純的抽象并不能解決所有問題。他始終強調(diào)C++的“零開銷抽象”原則,這意味著引入的抽象特性不應該帶來額外的運行時代??價。例如,虛函數(shù)雖然提供了多態(tài)性,但其調(diào)用機制在設計時就被精心優(yōu)化,以盡量減少性能損失。
這種對性能的極致追求,使得??C++在系統(tǒng)編程、游戲開發(fā)、高性能計算等領域始終占據(jù)著舉足輕重的地位。
隨著“CwithClasses”的不斷發(fā)展和完善,它逐漸超越了簡單的“C的擴展”的范疇,展現(xiàn)出獨立的語言魅力。貝爾實驗室也認識到這項技術的潛力,并在1983年將其正式命名為C++。這個名字本身就頗有深意:“++”是C語言中自增運算符,寓意著C++是C語言的“升級版”或“增強版”。
從“CwithClasses”到C++,這不??僅僅是名稱的改變,更是編程思想的一次飛躍。BjarneStroustrup憑借其卓越的洞察力和不懈的努力,為世界留下了一門能夠駕馭從底層硬件到復雜應用的通用編程語言。他不是一個在幕后默默無聞的起草者,而是一位在代碼世界里,用遠見和智慧,勾勒出宏偉藍圖的建筑師。
他的每一次思考,每一次改進,都為C++注入了生命力,并為后來的無數(shù)開發(fā)者鋪就了通往高性能、高效率編程之路。
BjarneStroustrup創(chuàng)造C++的初??衷,是為了解決實際工程中的問題,但他的作品很快就吸引了全球開發(fā)者的目光。這門語言以其強大的性能、靈活的抽象能力以及對底層硬件的良好支持?,迅速在業(yè)界嶄露頭角。隨著C++的廣泛應用,不同編譯器和平臺之間出??現(xiàn)了一些不兼容的??現(xiàn)象,這給跨平臺開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)。
正是在這樣的背景下,C++標準化的呼聲越來越高。標準化意味著為C++建立一套統(tǒng)一的規(guī)范,確保代碼在不同環(huán)境下的可移植性和一致性。1998年,國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)正式發(fā)布了第一個C++國際標準——ISO/IEC14882:1998,俗稱C++98。
這個里程碑式的事件,標志著C++從一個相對自由生長的語言,走向了規(guī)范化、系統(tǒng)化的發(fā)展階段。
C++98標準的發(fā)布,為C++語言奠定了堅實的??基礎,它確立了許多核心特性,如模板(templates)、異常處??理(exceptionhandling)、RTTI(Run-TimeTypeInformation)等。這些特性的加入,極大地增強了C++的表達能力和工程實踐能力。
模板的引入,使得C++能夠?qū)崿F(xiàn)真正的泛型編程,編寫出能夠處理多種數(shù)據(jù)類型的通用算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),例如STL(StandardTemplateLibrary)就是C++98標準下的杰出??代表,它提供了豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,極大地提高了開發(fā)效率。
技術的進步永無止境。在C++98發(fā)布之后,計算機科學領域涌現(xiàn)出許多新的思想和技術,同時也暴露了C++98在某些方面存在的不足。為了跟上時代的步伐,C++標準委員會并沒有停下前進的腳步。隨后的每一次標準更新,都像是一次對C++的“現(xiàn)代化”改造,注入新的??活力,修復舊的傷痕。
C++11(又稱ModernC++)的發(fā)布,是C++發(fā)展歷程中的又一個重要轉(zhuǎn)折點。它引入了大量現(xiàn)代化的特性,如右值引用(rvaluereferences)、移動語義(movesemantics)、lambda表達式(lambdaexpressions)、自動類型推導(autokeyword)、范圍for循環(huán)(range-basedforloops)等等。
這些特性的加入,極大地提升了C++的開發(fā)效率和代碼的可讀性,并且在性能上也有不少優(yōu)化。例如,移動語義的??引入,使得C++在處理大??量臨時對象時,能夠避免不必要的拷貝,從而顯著提高性能。lambda表達式則讓函數(shù)式編程的風格在C++中得以實現(xiàn),使得編寫簡潔、高效的匿名函數(shù)成為可能。
C++11之后,C++的標??準化進程加速。C++14、C++17、C++20,乃至最新的C++23,標準委員會每年或兩年發(fā)布一次新標準,不斷地為C++注入新的血液。C++14帶來了如泛型lambda、二進制字面量等改進;C++17引入了結(jié)構(gòu)化綁定(structuredbindings)、ifconstexpr、std::optional、std::variant等,進一步簡化了代碼,提高了安全性;C++20更是堪稱一次“大版本更新”,引入了模塊(modules)、概念(concepts)、協(xié)程(coroutines)、范圍(ranges)等顛覆性特性,極大地增強了C++的表達能力和工程??化能力,也讓C++在并發(fā)編程??、異步編程等領域更具競爭力。
“17c.c++”這個說法,本身可能更多地指向C++17標準,或者泛指2017年前后流行的C++版本。但無論如何,它都是C++漫長進化史中的一個重要節(jié)點。它代表了C++在經(jīng)歷了C++98和C++11的洗禮后,更加成熟、更加現(xiàn)代化的面貌。
C++17標準在C++11的基礎??上,繼續(xù)致力于提升開發(fā)者的生產(chǎn)力,并引入了一些能夠帶來顯著性能提升和代碼簡潔性的特性。
如今的C++,早已不是當年BjarneStroustrup那個“CwithClasses”的樸素模樣。它是一個龐大而復雜的生態(tài)系統(tǒng),一個不斷自我革新、擁抱未來的編程語言。它的名字背后,是無數(shù)開發(fā)者、標準委員會成員以及技術愛好者的共同努力和智慧結(jié)晶。
從“CwithClasses”的萌芽,到C++98的奠基,再到C++11、C++17、C++20的現(xiàn)代化浪潮,C++的故事,是一部關于不斷超越、追求卓越的史詩。它以其獨特的魅力,繼續(xù)在軟件世界的各個角落發(fā)揮著不??可替代??的作用,并且,它的生命力,仍在以驚人的速度,持續(xù)燃燒。
活動:【zqsbasiudbqwkjbwkjbrewew】