C ++: ИСТОРИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПЫ ДАННЫХ, ПРИМЕРЫ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2024

C ++ - это улучшенная и расширенная версия языка программирования C, который был разработан Страуструпом в 1979 году в рамках его докторского проекта. Страуструп разработал то, что он назвал «C с классами», который позже был назван C ++, потому что он считал, что существующие языки программирования имеют ограничения и не подходят для крупномасштабных проектов.

Вот почему он использовал C для разработки языка программирования, который искал, потому что C был эффективным языком и быстрым в эксплуатации.

Источник: pixabay.com

C ++ - это усовершенствованный и мощный язык программирования общего назначения. Этот скомпилированный язык свободной формы лучше всего подходит для программистов среднего уровня.

Однако те, кто хочет начать программировать на C ++, обнаружат, что они могут быстро изучить концепции программирования, которые позволят им пройти долгий путь в своей карьере.

Он совместим с объектно-ориентированным программированием, принимая все его характеристики. Эти концепции делают язык C ++ другим, и он в основном используется для разработки приложений простым и концептуальным способом.

история

Дизайн и реализация

C ++ был разработан и реализован в 1980 году Бьярном Страуструпом из AT&T Bell Labs, в нем прекрасно сочетаются концепции процедурного и объектно-ориентированного программирования.

В языке C оператор ++ используется для увеличения переменной, тем самым демонстрируя идею Страуструпа о том, что C ++ будет следующим поколением языка C.

изначальный выпуск

C ++ был впервые выпущен на рынок в 1985 году. В 1986 году Страуструп опубликовал свою знаменитую книгу под названием «Язык программирования C ++», ставшую справочником по этому языку.

C 2.0

Самым важным выпуском C ++ был C 2.0 в 1989 году, описанный Эллисом и Страуструпом в The C ++ Annotated Reference Manual. Это был полностью объектно-ориентированный язык.

Стандартизированная версия

Первая стандартизированная версия C ++ 98 была выпущена в 1998 году. Этот международный стандарт для C ++ был разработан Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и Международной организацией по стандартизации (ISO).

В 2003 году был опубликован следующий стандарт C ++ 03 с целью исправления ошибок, выявленных в C ++ 98, и обеспечения большей переносимости и согласованности языка.

Недавние обновления

Следующее крупное обновление языка появилось в 2011 году и называлось C ++ 11. Было добавлено несколько функций для повышения производительности во время выполнения.

Затем был выпущен C ++ 14, в котором были внесены некоторые улучшения и исправлены ошибки C ++ 11. Следующей версией, выпущенной в 2017 году, была C ++ 17, которая имеет несколько новых функций и гораздо более обширную стандартную библиотеку.

Возможности C ++

Популярный язык

C ++ широко используется разработчиками, в основном в приложениях. Он содержит все важные части, такие как базовый язык, который предоставляет все необходимые блоки разработки, такие как переменные, типы данных, литералы и т. Д.

Это четвертый по популярности язык программирования согласно индексу сообщества программистов TIOBE.

Использование C ++ делает его наиболее удобным языком благодаря его характеристикам. Это первый язык стартапа для любого разработчика, который заинтересован в работе с языками программирования. Его легко изучить, поскольку это чисто концептуальный язык.

Его синтаксис очень прост, его легко писать, а ошибки можно легко воспроизвести. Прежде чем использовать какой-либо другой язык, программисты предпочли сначала изучить C ++, а затем использовать другие.

Однако большинство разработчиков стараются придерживаться C ++ из-за его широкого разнообразия использования и совместимости с множеством платформ и программного обеспечения.

Объектно-ориентированный

Основное обновление с C до C ++ - объектно-ориентированное программирование. Это означает, что основное внимание уделяется «объектам» и обращению с ними.

Он следует концепциям полиморфизма, наследования, инкапсуляции и абстракции, облегчая разработку и обслуживание.

процедурный

C ++ поддерживает концепцию процедур и подпрограмм, которые заключают сегменты кода в блоки многократного использования, которые можно «вызывать» для выполнения отдельных задач.

В C ++ процедуры и подпрограммы называются функциями. Функция может принимать ноль или более параметров и возвращать ноль или значение.

Структурированное программирование

Код C ++ является модульным, с поддержкой функций, классов и объектов, при этом модули подходят свободно.

Операторы управления потоком в C ++ аналогичны операторам многих других языков структурированного программирования. Это if-else для реализации логики принятия решений, а также for, while и do-while для реализации итераций или циклов.

Управление памятью

C ++ поддерживает динамическое выделение памяти. Таким образом, вы можете в любой момент освободить выделенную память.

указатели

Это переменные, в которых хранится адрес другой переменной. Указатель указывает на ячейку памяти переменной. C ++ поддерживает указатели для решения многих проблем, требующих доступа к области памяти.

Скомпилированный язык

Перед выполнением программа на C ++ должна быть переведена в собственные инструкции целевой машины программой, называемой компилятором. Без компиляции никакая программа на C ++ не может работать. Компилятор компилирует программу C ++, чтобы ее можно было запустить позже.

Типы данных в C ++

- Первичный

Int

Он используется для хранения целых чисел. Объем памяти, который он занимает, зависит от компилятора (32 или 64 бита). При работе с 32-битным компилятором он занимает 4 байта памяти.

терка

Он используется для хранения дробей до 7 десятичных знаков. Он известен как тип с плавающей запятой одинарной точности. Он занимает 4 байта памяти.

голец

Он используется для хранения набора всех символов. Он может включать буквы алфавита, цифры, а также специальные символы. Он занимает 1 байт памяти и является наименьшей адресуемой единицей в машине.

двойной

Используется для хранения дробей до 15-16 знаков после запятой. Обычно он известен как тип с плавающей запятой двойной точности.

Пусто (ноль)

Указывает ноль или отсутствие возвращаемого значения. Обычно используется для присвоения нулевого значения при объявлении функции.

Bool

Этот тип данных относится к логическому или логическому значению. Может принимать значение true или false.

- Среднее

Договоренности

Это набор данных с одним и тем же типом данных, доступ к которому осуществляется по общему имени.

указатели

В основном это переменные, которые используются для хранения адреса памяти другой переменной.

Характеристики

Это группа предложений, которые выполняют определенную задачу. Функции представляют собой встроенные или определяемые пользователем библиотеки.

- Определяемые пользователем

сооружения

Это тип данных, в котором можно создать набор различных типов данных, к которым можно получить доступ через объект.

союз

Предоставляет возможность хранить разные типы данных в одной и той же области памяти.

Для чего нужен C ++? Приложения

Приложения

Многие приложения в системах Adobe разработаны на C ++, например Illustrator, Photoshop, Adobe Premiere и Image Ready.

Операционные системы

C ++ используется во всех основных операционных системах, таких как Linux, Windows и macOS, поскольку это язык программирования низкого уровня.

Составители

Большинство компиляторов написано на языке C ++. Также компиляторы, которые используются для компиляции других языков, таких как C #, Java и т. Д.

Игры

Он служит для устранения сложности 3D-игр, помогая оптимизировать ресурсы. Кроме того, он совместим с опцией многопользовательской игры в сетях.

Веб-браузеры

Он обеспечивает быстрое выполнение и представление графики, что крайне важно для текущих пользователей, которым требуется контент, который может быстро отображаться в веб-браузерах. C ++ использовался для создания интернет-браузеров Google Chrome и Mozilla Firefox.

Интернет вещей

Некоторые продукты Интернета вещей, такие как умные часы, автомобили, стиральные машины, маршрутизаторы и коммутаторы, используют C ++, потому что им требуется код, максимально приближенный к аппаратному обеспечению.

Облачные / распределенные системы

Он используется в облаке в системах хранения и распределенных системах, где масштабируемые файловые системы должны тесно взаимодействовать с оборудованием, и совместимость с различными машинами также имеет решающее значение.

Доступ к базам данных

Он используется для разработки программного обеспечения для баз данных с открытым исходным кодом. Очень популярное программное обеспечение для администрирования баз данных, используемое в организациях, MySQL, написано на C ++ благодаря преимуществам, которые оно предлагает.

Существуют и другие приложения, основанные на доступе к программному обеспечению баз данных, например Wikipedia, Yahoo, YouTube, Quora и т. Д.

Примеры

Эта программа получает от пользователя положительное целое число и сохраняет его в переменной n. Затем выполняется цикл for, который проверяет, делится ли введенное число на io или нет.

Цикл for начинается с начального значения i, равного 2, увеличивая значение i с каждой итерацией. Если введенное пользователем число полностью делится на i, для isPrime устанавливается значение false, и число не будет простым числом.

Однако, если число не делится на i до тех пор, пока не будет выполнено условие проверки i <= n / 2, это означает, что оно делится только на 1 и то же самое число. Итак, данное число - простое число.

Библиотеки

Разработчики имеют доступ ко многим встроенным функциям, предоставляемым языком C ++. Это экономит время и ускоряет разработку. Вот некоторые из файлов заголовков C ++ с предоставленными функциями:

- iomanip: содержит обработчики потоков, которые форматируют потоки данных.

- iostream: содержит стандартные функции ввода и вывода.

- cstdlib: содержит функцию преобразования чисел в текст и наоборот,

- cmath: содержит математические библиотечные функции, распределение памяти, случайные числа и различные другие полезные функции.

- fstream: содержит функции, выполняющие ввод и вывод файлов на диске.

- ctime: содержит функцию для обработки времени и даты.

- память: содержит классы и функции, используемые стандартной библиотекой C ++ для выделения памяти.

преимущество

скорость

Поскольку C ++ является расширенной версией C, который является языком программирования низкого уровня, это один из самых быстрых доступных языков. Это делает его полезным в тех областях, где критически важна требуемая производительность.

Рядом с оборудованием

C ++ - один из языков программирования, наиболее близких к аппаратному. Это очень выгодно в тех областях, где программное обеспечение должно иметь тесную связь с оборудованием, чтобы эффективно выполнять низкоуровневую поддержку.

КПД

В C ++ есть стандартная библиотека шаблонов, которую можно широко использовать при кодировании. Эти библиотеки предоставляют эффективные алгоритмы, которые позволяют программисту экономить время и усилия, которые в противном случае были бы потрачены на создание кода.

Свобода выбора стилей программирования

C ++ поддерживает около семи различных стилей кодирования, что делает его многомодельным языком программирования. Таким образом, вы можете выбрать стиль, соответствующий конкретному варианту использования, без использования объектов.

Умение разбирать сложные проблемы

C ++ может интуитивно решать сложные проблемы, создавая объекты. Кроме того, функции C ++ позволяют разделить код на блоки кода, которые понятны, просты для понимания и легко тестируются и изменяются.

Возможность обнаружения ошибок перед выполнением

C ++ имеет статический тип, что означает, что компилятор не делает никаких предположений о том, что пишет программист. Преимущество заключается в том, что компилятор может обнаруживать ошибки и сбои перед выполнением, что в конечном итоге может сэкономить время.

Недостатки

Использование указателей

Указатели - это относительно сложная для понимания концепция, которая также потребляет много памяти. Неправильное использование указателя может привести к зависанию или ненормальному поведению системы.

Основная проблема заключается в том, что данные указывают на одно и то же из двух разных начальных точек, что вызывает серьезную проблему, порождая запутанные проблемы в кодировании.

Проблемы с безопасностью

Хотя объектно-ориентированное программирование обеспечивает большую безопасность обрабатываемых данных, все же существуют некоторые проблемы с безопасностью из-за доступности дружественных функций, глобальных переменных и указателей.

Нет сборщика мусора

C ++ дает пользователю полный контроль над управлением памятью компьютера. В нем отсутствует функция сборщика мусора для автоматической фильтрации ненужных данных, поэтому он не поддерживает динамическое выделение памяти.

Отсутствие резьбы

C ++ не поддерживает встроенные потоки. Концепция потока относительно новая в C ++, поскольку изначально не существовала. Теперь C ++ может поддерживать лямбда-функции.

Скомпилированные программы

В качестве скомпилированного языка исполняемые файлы, созданные компилятором из исходного кода, не переносимы и будут работать только на целевой платформе (аппаратное обеспечение плюс операционная система), для которой они были скомпилированы, или на поддерживаемой двоичной платформе.

Может быть сложным

C ++ может быть сложным, поскольку он позволяет использовать классы, которые являются функциями с тем же именем. Следовательно, необходимо использовать систему обработки символов. Кроме того, это сложно для очень большой программы высокого уровня. C ++ обычно используется для приложений, зависящих от платформы.

Ссылки

1. Simplilearn (2020). Программирование на C ++ для начинающих: история, преимущества и приложения. Взято с: simpleilearn.com.
2. Educba (2020). Использование C ++ в реальном мире. Взято с: educationba.com.
3. Дмитрий Рассохин (2020). Язык программирования C ++ в хеминформатике и вычислительной химии. Журнал химинформатики. Взято с: jcheminf.biomedcentral.com.
4. Edureka! (2020). Каковы 10 основных функций C ++? Взято с сайта edureka.co.
5. Аман Гоэль (2020). Язык C ++: особенности, использование, приложения и преимущества. Hack. Взято из: hackr.io.
6. Steemit (2020). C ++: научитесь программировать. История, достоинства, недостатки языка C ++. Взято с: steemit.com.
7. Data Flair (2019). Изучите типы данных в C и C ++ на примере всего за 4 минуты. Взято с сайта: data-flair.training.