Введение в C++

Язык программирования C++

Язык программирования С++ представляет высокоуровневый компилируемый язык программирования общего назначения со статической типизацией, который подходит для создания самых различных приложений. На сегодняшний день С++ является одним из самых популярных и распространенных языков.

Своими корнями он уходит в язык Си, который был разработан в 1969—1973 годах в компании Bell Labs программистом Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie). В начале 1980-х годов датский программист Бьерн Страуструп (Bjarne Stroustrup), который в то время работал в компании Bell Labs, разработал С++ как расширение к языку Си. Фактически вначале C++ просто дополнял язык Си некоторыми возможностями объектно-ориентированного программирования. И поэтому сам Страуструп вначале называл его как "C with classes" ("Си с классами").

Впоследствии новый язык стал набирать популярность. В него были добавлены новые возможности, которые делали его не просто дополнением к Си, а совершенно новым языком программирования. В итоге "Си с классами" был переименован в С++. И с тех по оба языка стали развиваться независимо друг от друга.

Текущий стандарт языка можно найти по ссылке https://eel.is/c++draft/

С++ является мощным языком, унаследовав от Си богатые возможности по работе с памятью. Поэтому нередко С++ находит свое применение в системном программировании, в частности, при создании операционных систем, драйверов, различных утилит, антивирусов и т.д. К слову сказать, ОС Windows большей частью написана на С++. Но только системным программированием применение данного языка не ограничивается. С++ можно использовать в программах любого уровня, где важны скорость работы и производительность. Нередко он применяется для создания графических приложений, различных прикладных программ. Также особенно часто его используют для создания игр с богатой насыщенной визуализацией. Кроме того, в последнее время набирает ход мобильное направление, где С++ тоже нашел свое применение. И даже в веб-разработке также можно использовать С++ для создания веб-приложений или каких-то вспомогательных сервисов, которые обслуживают веб-приложения. В общем С++ - язык широкого пользования, на котором можно создавать практически любые виды программ.

С++ является компилируемым языком, а это значит, что компилятор транслирует исходный код на С++ в исполняемый файл, который содержит набор машинных инструкций. Но разные платформы имеют свои особенности, поэтому скомпилированные программы нельзя просто перенести с одной платформы на другую и там уже запустить. Однако на уровне исходного кода программы на С++ по большей степени обладают переносимостью, если не используются какие-то специфичные для текущей ос функции. А наличие компиляторов, библиотек и инструментов разработки почти под все распространенные платформы позволяет компилировать один и тот же исходный код на С++ в приложения под эти платформы.

В отличие от Си язык C++ позволяет писать приложения в объектно-ориентированном стиле, представляя программу как совокупность взаимодействующих между собой классов и объектов. Что упрощает создание крупных приложений.

Основные этапы развития

В 1979-80 годах Бьерн Страуструп разработал расширение к языку Си - "Си с классами". В 1983 язык был переименован в С++.

В 1985 году была выпущена первая коммерческая версия языка С++, а также первое издание книги "Языка программирования C++", которая представляла первое описание этого языка при отсутствии официального стандарта.

В 1989 была выпущена новая версия языка C++ 2.0, которая включала ряд новых возможностей. После этого язык развивался относительно медленно вплоть до 2011 года. Но при этом в 1998 году была предпринята первая попытка по стандартизации языка организацией ISO (International Organiztion for Standartization). Первый стандарт получил название ISO/IEC 14882:1998 или сокращенно С++98. В дальнейшем в 2003 была издана новая версия стандарта C++03.

В 2011 году был издан новый стандарт C++11, который содержал множество добавлений и обогащал язык С++ большим числом новых функциональных возможностей. С тех пор было выпущено еще ряд стандартов. На момент написания данной статьи самый последний стандарт - C++20 был опубликован в декабре 2020 года. В 2023 году ожидается выход стандарта C++23

Компиляторы и среды разработки

Для написания программ на языке С++ как минимум необходимы два компонента: текстовый редактор, с помощью которого можно набрать исходный код, и компилятор, который принимает файл с исходным кодом и компилирует его в исполняемый файл. В качестве текстового редактора можно выбрать любой понравившийся. Я бы посоветовал кросcплатформенный редактор Visual Studio Code, который поддерживает плагины для разных языков, в том числе для C++.

Если с текстовым редактором относительно просто - можно выбрать любой, то выбор компилятора может действительно стать проблемой. Поскольку в настоящий момент есть очень много различных компиляторов, которые могут отличаться по различным аспектам, в частности, по реализации стандартов. Базовый список компиляторов для С++ можно посмотреть в википедии. А на странице https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support можно ознакомиться с поддержкой компиляторами последних стандартов. В общем случае нередко рекомендуют хотя бы ознакомиться как минимум с тремя основными компиляторами:

• g++ от проекта GNU (в составе набора компиляторов GCC)

• Clang (доступен в рамках проекта LLVM)

• компилятор C++ от компании Microsoft (используется в Visual Studio)

Так, если обратиться к опросу разработчиков, проведенному компанией JetBrains s 2023, то доли использования различных компиляторов среди разработчиков распределились следующим образом:

Далее мы рассмотрим некоторые из них. Но на протяжении всего руководства мы будем ориентироваться прежде всего на компилятор g++ (GCC), разработанный в рамках проекта GNU.

Также для создания программ можно использовать интегрированные среды разработки IDE, такие как Visual Studio, Netbeans, Eclipse, Qt и т.д., которые упрощают создание приложений.

СодержаниеВперед