C++
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C++是一種使用非常廣泛的電腦程式設計語言。C++是一種靜態資料類型檢查的，支援多範型的通用程式設計語言。它支援程序化程式設計、資料抽象化、物件導向程式設計、泛型程式設計等多種程式設計風格。 貝爾實驗室的比雅尼·斯特勞斯特魯普博士在20世紀80年代發明並實現了C++（最初這種語言被稱作「C with Classes」）。一開始C++是作為C語言的增強版出現的，從給C語言增加類別開始，不斷的增加新特性。虛擬函數（virtual function）、運算子重載（operator overloading）、多重繼承（multiple inheritance）、模板（template）、異常（exception）、RTTI、命名空間（name space）逐漸納入標準。1998年國際標準組織（ISO）頒布了C++程式設計語言的國際標準ISO/IEC 14882-1998。遺憾的是，由於C++語言過於複雜，以及他經歷了長年的演變，直到現在（2004年）只有少數幾個編譯器完全符合這個標準。 另外，就目前學習C++而言，可以認為它是一門獨立的語言；它並不依賴C語言，我們可以完全不學C語言，而直接學習C++。根據《C++編程思想》（Thinking in C++）一書所評述的，C++與C的效率往往相差在正負5%之間。所以有人認為在大多數場合中，C++完全可以取代C語言。 C++語言發展大概可以分為三個階段：第一階段從80年代到1995年。這一階段C++語言基本上是傳統類型上的物件導向語言，並且憑借著接近C語言的效率，在工業界使用的開發語言中佔據了相當大份額；第二階段從1995年到2000年，這一階段由於標準模板庫(STL)和後來的Boost等程式庫的出現，泛型程式設計在C++中佔據了越來越多的比重性。當然，同時由於Java、C#等語言的出現和硬體價格的大規模下降，C++受到了一定的衝擊；第三階段從2000年至今，由於以Loki、MPL等程式庫為代表的產生式編程和模板元編程的出現，C++出現了發展歷史上又一個新的高峰，這些新技術的出現以及和原有技術的融合，使C++已經成為當今主流程式設計語言中最複雜的一員。
[编辑] 發展歷史Stroustrup工作起於1979年的C with Classes。這個構思起源於 Stroustrup 做博士論文時的一些程式撰寫經驗。他發現Simula具備很利於大型軟體開發的特點，但Simula的執行速度太慢，無法對現實需求發揮功效；BCPL雖快得多，但它過於低階的特性，使其不適於大型軟體的開發。當Stroustrup開始在貝爾實驗室工作時，他有分析UNIX核心關於分散式計算的問題。回想起他的博士論文經驗，Stroustrup開始為C語言增強一些類似Simula的特點。之所以選擇C，是因為它適於各種用途、快速和可移植性。除了C和Simula之外，同時也從其它語言中取得靈感，如ALGOL 68、Ada、CLU以及ML。剛開始時，類別、衍生類別、儲存類型檢查、內聯和預設參數特性，都是透過Cfront引入C語言之中。1985年10月出現了第一個商業化發佈。 1983年，C with Classes改命名為C++。加入了新的特性，其中包括虛疑函式、函式名和運算子重載、參考、常數、使用者可控制的自由空間儲存區控制、改良的類型檢查，以及新的雙斜線(//)單行註解風格。1985年，發佈第一版《C++程式設計語言》，提供一個重點的語言參考，至此還不是官方標準。1989年，發佈了Release 2.0。引入了多重繼承、抽象類別、靜態成員函式、常數成員函式，以及成員保護。1990年，出版了The Annotated C++ Reference Manual。這本書後來成為標準化的基礎。稍後還引入了模板、異常處理、命名空間、新的強制轉型，以及布林類型。 隨著C++語言的演變，也逐漸演化出相應的標準程式庫。最先加進C++標準函式庫的是串流I/O程式庫，其用以取代傳統的C函式，如printf和scanf。隨後所引入的程式庫中最重要的便是標準模板庫，簡稱STL。 多年後，一個聯合的ANSI-ISO委員會於1998年對C++標準化(ISO/IEC 14882:1998)。在官方釋出1998標準的若干年後，委員會處理缺陷報告，並於2003年發佈一個C++標準的修正版本。2005年，一份名為Library Technical Report 1（簡稱TR1）的技術報告釋出。雖然還不是官方標準的一部分，不過它所提供的幾個擴展可望成為下一版C++標準的一部分。幾乎所有目前仍在維護的C++編譯器皆已支援TR1。 雖然C++免專利，但標準文件本身並不是免費的。 [编辑] C++名字的由來C++這個名字是Rick Mascitti於1983年中所建議的，並於1983年12月首次使用。更早以前，尚在研究階段的發展中語言曾被稱為「new C」，之後是「C with Classes」。在電腦科學中，C++仍被稱為C語言的上層結構。它最後得名於C語言中的「++」運算子（其對變數的值進行遞增）。而且在共同的命名約定中，使用「+」以表示增強的程式。Stroustrup說：「這個名字象徵著源自於C語言變化的自然演進」。C+是一個和C/C++無關的早期程式語言。 Rick Mascitti在1992年被非正式地問起名字的由來，他表示這是在半開玩笑中說出的。他從沒想過C++會成為這門語言的正式名字。 有一個關於C++名字的笑話是，當你使用後綴++時，附加只發生在運算之後（因此，它應該是++C，而不是C++）。 [编辑] 未來發展[编辑] 設計原則在《C++語言的設計和演化》(1994)中，Bjarne Stroustrup描述了他在設計C++時，所使用的一些原則。知道這些原則有助於理解C++為何會是現在這個樣子。以下總結了一些原則，詳盡的內容可參閱《C++語言的設計和演化》：
[编辑] 標準程式庫1998的C++標準分為兩個部分︰核心語言和C++標準程式庫；後者包含了大部分標準模板庫和C標準程式庫的稍加修改版本。存在許多不屬於標準部分的C++程式庫，且使用外部連結，程式庫甚至可以用C撰寫。 C++標準程式庫充分吸收了C標準程式庫，並佐以少許的修改，使其與C++良好的運作。另一個大型的程式庫部分，是以標準模板庫(STL)為基礎。它提供了實用的工具，如容器（如︰向量和鏈表），迭代器（一般化指標）提供容器以類似陣列的存取方式，以及演算法進行搜尋和排序的運算。此外還提供了(multi)map（關聯陣列）和(multi)set，它們都使用相容的界面。因此，以下成為可能，使用模板撰寫泛型演算法，它可以和任何容器或在任何以迭代器定義的序列上運作。如同C，使用 使用標準庫（例如︰使用 STL在納入C++標準以前，是來自HP和後來的SGI的第三方程式庫，標準中並未稱之為「STL」，它只是標準庫中的一部分，但仍有許多人使用這個名稱，以別於其它的標準庫（輸入/輸出串流、國際化、診斷、C程式庫子集，等等）。 [编辑] C++中的特色和C語言相比，C++引入了更多的特性，包括︰陳述性宣告，類似函式的強制轉型，new/delete運算子，布林類型，參考類型，預設參數，函式重載，命名空間，類別（包括所有和類別相關的特性，如繼承、成員函式、虛擬函式、抽象類別和建構子），運算子重載，模板， 和普遍認為的相反，C++不是第一個引入const關鍵字的。Const是在正式引入C語言不久之後，才被C++採用。 C++在某些案例中（見下「與C不相容之處」），進行比C還要多的類型檢查。 以「 C++的一些特性，C不久之後也採用了，包括在for迴圈中宣告，C++風格的註解（使用 一個常見的混淆其實只是一個微妙的術語問題︰由於它的演化來自C，在C++中的術語物件和C語言一樣是意味著記憶體區域，而不是類別實體，在其它絕大多數的物件導向語言也是如此。舉例來說，在C和C++中，語句 [编辑] 與C不相容之處C++一般被認為是C的超集，但這並不嚴謹。大部分的C代碼可以很輕易的在C++中正確編譯，但仍有少數差異，導致某些有效的C代碼在C++中失效，或者在C++中有不同的行為。 也許最常見的差異是，C允許從 <source lang=cpp>int *i = malloc(sizeof(int) * 5); /* 從 void* 隱式轉換為 int* */</source> 但要使其在C和C++兩者皆能運作，就需要使用強制轉換︰ <source lang=cpp>int *i = (int *) malloc(sizeof(int) * 5);</source> 另一個常見的可移植問題是，C++定義了很多的新關鍵字，如 在最新的C標準(C99)中去除了一些不相容之處，目前也支援了C++的特性，如 若要混用C和C++的代碼，則所有在C++中呼叫的C代碼，必須放在 [编辑] C++的Hello World程序在使用兼容C89标准（也称为ANSI C）的编译器时，下面这个程序显示“Hello, world!”然后结束运行： <source lang=cpp>
int main() {
std::cout << "Hello, world!\n";
} </source> 在使用兼容C99标准（ISO/IEC 14882-1998）的编译器时，下面的程序也是可以的： <source lang=cpp>
using namespace std; int main() { cout << "Hello, world!" << endl; return 0; } </source> 根据ISO C++的规定，main函数的形式只能是 <source lang=cpp> int main() { ... } </source> 以及 <source lang=cpp> int main(int argc,char * argv[]) { ... } </source> 尽管如此，但在大部份编译器上， <source lang=cpp> void main() {
....
} </source> 也被支持。 [编辑] 語言特性[编辑] 運算子[编辑] 預處理器C++主要有三個編譯階段︰預處理、轉譯成物件碼和連結（最後的兩個階段一般才視為真正的「編譯」）。在第一階段，預處理，會將預處理器指令替換成原始碼，然後送到下一個編譯階段。 [编辑] 預處理器指令和巨集預處理指令的運作方式是根據使用者定義的規則，簡單的把記號字元序列置換成其它的記號字元序列。它們進行巨集置換、含入其它的檔案（由底層至高階的特性，例如包含模組/包/單元/元件）、條件式編譯和條件式含入。例如： <source lang="cpp">#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751</source> 每次在原始碼中出現的 [编辑] 模板[编辑] 物件[编辑] 封裝[编辑] 繼承[编辑] 多態[编辑] 分析和處理C++原始碼[编辑] 問題與爭論[编辑] 中文術語問題[编辑] 使用者人數Stroustrup最初在《C++語言的設計和演化》一書中所提及的使用者爆炸性增長的資料為︰
而作出「在這12年裡，C++使用者人數大約每七個月半增加一倍」的結論，並成為許多C++相關文件必引的一段話。然而，時至今日新語言層出不窮，使用者人數已不太可能以如此速度增長。 分析機構EvansData定期對開發人員展開調查，其調查結果與Stroustrup提出的C++正在擴張的說法相違背。EvansData的資料顯示，以C++為工具的開發人員在整個開發界所佔的比例由1998年春天的76%下降至2004年秋的46%。 Forrester最新的調查顯示，C++、微軟VisualBasic和Java是眾多公司產品體系的首選語言。對100家公司的調查顯示，C/C++、VisualBasic和Java在產品體系中的使用比例分別是59%、61%和66%。 [编辑] 參閱[编辑] 外部連結
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