【C++掌中宝】在正式学习C++之前，你还应该了解哪些东西？

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文章目录

  • 前言
  • 1. C++发展历史
    • 1.1 C++版本更新
    • 1.2 关于C++23的一个小故事
  • 2. C++参考文档
  • 3. C++的重要性
    • 3.1 编程语言排行榜
    • 3.2 C++在工作领域中的应用
  • 4. C++学习建议和书籍推荐
    • 4.1 C++学习难度
    • 4.2 C++学习建议
    • 4.3 学习书籍推荐
  • 5. C++第一个程序
  • 结语

前言

在正式学习C++之前，我觉得应该先了解一些有关C++的背景，用途，学习方法等是尤为重要的。这可以帮助我们对C++有一个更加清晰的认知，而不是把它仅仅当作一个编程语言，并且可以让我们以后怎样学习C++有所规划。

1. C++发展历史

C++的起源可以追溯到1979年，当时Bjarne Stroustrup（本贾尼·斯特劳斯特卢普，这个翻译的名字不同的地方可能有差异）在贝尔实验室从事计算机科学和软件工程的研究工作。面对项目中复杂的软件开发任务，特别是模拟和操作系统的开发工作，他感受到了现有语言（如C语言）在表达能力、可维护性和可扩展性方面的不足。

1983年，Bjarne Stroustrup在C语言的基础上添加了面向对象编程的特性，设计出了C++语言的雏形，此时的C++已经有了类、封装、继承等核心概念，为后来的面向对象编程奠定了基础。这一年该语言被正式命名为C++。

在随后的几年中，C++在学术界和工业界的应用逐渐增多。一些大学和研究所开始将C++作为教学和研究的首选语言，而一些公司也开始在产品开发中尝试使用C++。这一时期，C++的标准库和模板等特性也得到了进一步的完善和发展。

C++的标准化工作于1989年开始，并成立了一个ANSI和ISO（International Standards Organization）国际标准化组织的联合标准化委员会。1994年标准化委员会提出了第一个标准化草案。在该草案中，委员会在保持Bjarne Stroustrup（本贾尼·斯特劳斯特卢普）最初定义的所有特征的同时，还增加了部分新特征。

在完成C++标准化的第一个草案后不久，STL（Standard Template Library）是惠普实验室开发的一系列软件的统称。它是由Alexander Stepanov、Meng Lee和David R Musser在惠普实验室工作时所开发出来的。在通过了标准化第一个草案之后，联合标准化委员会投票并通过了将STL包含到C++标准中的提议。STL对C++的扩展超出C++的最初定义范围。虽然在标准中增加STL是个很重要的决定，但也因此延缓了C++标准化的进程。

1997年11月14日，联合标准化委员会通过了该标准的最终草案。1998年，C++的ANSI/IS0标准被投入使用。

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1.1 C++版本更新

时间阶段内容
1998年C++98这是第一个 ANSI/ISO 标准化的 C++ 版本，发布于 1998 年。它基于 Bjarne Stroustrup 于 1985 年创建的原始 C++ 设计，并加入了一些重要特性，如 STL（标准模板库）、异常处理、I/O Streams、命名空间和 RTTI（运行时类型识别）。
2003年C++03这个版本主要是对 C++98 的一些修正和改进，发布于 2003 年，并未引入新的语言特性，所以一般不把它当做重要版本，存在感也不强。
2011年C++11这是 C++ 历史上最重大的更新之一，有时被称为 C++0x（因为它原计划在 200x 年发布，一直跳票）。它引入了大量新特性，如自动类型推断（auto 关键字）、基于范围的 for 循环、Lambda 表达式、智能指针、并发支持、移动语义、nullptr 和更强大的模板功能等。
2014年C++14作为 C++11 的小幅度更新，C++14 引入了一些改进和新特性，包括泛型 Lambda 表达式、返回类型推导、二进制字面量、数字分隔符、弃用属性等。
2017年C++17这个版本进一步提升了 C++ 的功能和易用性，新功能不是很多，引入了结构化绑定、if constexpr、std::optional、std::variant、std::string_view、并行算法等特性。
2020年C++20是继 C++11 之后又一个重大更新，引入了概念（concepts）、范围库（ranges）、协程（coroutines）、模块（modules）、三元运算符的改进、constexpr 的增强、std::span 等新特性。
2023年C++23是 2023 年 7 月份刚确定下的新标准，目前能完整支持 C++23 的编译器基本没有。变化包括引入标准库的模块化支持、扩展 constexpr 、增加并行算法、ranges 扩展、this 推导、引入更多的属性和注解、增加 std::mdspan、std::generator 等新特性。
2026年C++26制定中

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1.2 关于C++23的一个小故事

C++一直被诟病的一个地方就是一直没出网络库(networking)，networking之前是在C++23的计划中的，现在C++23已经发布了，但是并没有networking，网上引发了一系列的吃瓜和吐槽。

中间过程就像发生了宫斗剧一样😂😂😂😂😂。

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P2452R0: 2021 October Library Evolution and Concurrency Networking and Executors Poll Outcomes (open-std.org)

C++23的目标 - 知乎 (zhihu.com)

2. C++参考文档

https://legacy.cplusplus.com/reference/

https://zh.cppreference.com/w/cpp

https://en.cppreference.com/w/

说明：

第一个链接不是C++官方文档，标准也只更新到C++11，但是以头文件形式呈现，内容比较易看好懂。后两个链接分别是C++官方文档的中文版和英文版，信息很全，更新到了最新的C++标准，但是相比第一个不那么容易看；几个文档各有优势，我们结合着使用。

3. C++的重要性

3.1 编程语言排行榜

TIOBE排行榜是根据互联网上有经验的程序员、课程和第三方厂商的数量，并使用搜索引擎（如Google、Bing、Yahoo!）以及Wikipedia、Amazon、YouTube和Baidu（百度）统计出排名数据，只是反映某个编程语言的热门程度，并不能说明一门编程语言好不好，或者一门语言所编写的代码数量多少。

2024年9月TIOBE发布的编程语言排行榜

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3.2 C++在工作领域中的应用

C++的应用领域在服务器端、游戏（引擎）、机器学习引擎、音视频处理、嵌入式软件、电信设备、金融应用、基础库、操作系统、编译器、基础架构、基础工具、硬件交互等很多方面都有。

  1. 大型系统软件开发。如编译器、数据库、操作系统、浏览器等等

  2. 音视频处理。常见的音视频开源库和方案有FFmpeg、WebRTC、Mediasoup、ijkplayer，音视频开发最主要的技术栈就是C++。

  3. PC客户端开发。一般是开发Windows上的桌面软件，比如WPS之类的，技术栈的话一般是C++和QT，QT 是一个跨平台的 C++图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）程序。

  4. 服务端开发。各种大型应用网络连接的高并发后台服务。这块Java也比较多，C++主要用于一些对性能要求比较高的地方。如：游戏服务、流媒体服务、量化高频交易服务等

  5. 游戏引擎开发。很多游戏引擎就都是使用C++开发的，游戏开发要掌握C++基础和数据结构，学习图形学知识，掌握游戏引擎和框架，了解引擎实现，引擎源代码可以学习UE4、Cocos2d-x等开源引擎实现

  6. 嵌入式开发。嵌入式把具有计算能力的主控板嵌入到机器装置或者电子装置的内部，通过软件能够控制这些装置。比如：智能首环、摄像头、扫地机器人、智能音响、门禁系统、车载系统等等，粗略一点，嵌入式开发主要分为嵌入式应用和嵌入式驱动开发。

  7. 机器学习引擎。机器学习底层的很多算法都是用C++实现的，上层用python封装起来。如果你只想准备数据训练模型，那么学会Python基本上就够了，如果你想做机器学习系统的开发，那么需要学会C++。

  8. 测试开发/测试。每个公司研发团队，有研发就有测试，测试主要分为测试开发和功能测试，测试开发一般是使用一些测试工具(selenium、Jmeter等)，设计测试用例，然后写一些脚本进行自动化测试，性能测试等，有些还需要自行开发一些测试用具。功能测试主要是根据产品的功能，设计测试用例，然后手动的方式进行测试。

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4. C++学习建议和书籍推荐

4.1 C++学习难度

首先第一个问题，C++难学吗？先在这里告诉大家C++是一个相对难学难精的语言，相比其他一些语言，学习难度要高一些要陡峭一些，这里有历史包袱的问题，也有语言本身设计和发展历史的问题。网上以前一直流传下面这个21天内自学精通C++的梗。😂😂😂

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4.2 C++学习建议

  • 书籍：对于完全 0 编程基础的同学来说，不建议上来就去看《C Primer Plus》（或者《C++ Primer Plus》）这种很厚的书籍，可能会被劝退。

  • 视频教程：对于大多数入门的同学，快速上手语法、能写出代码是最重要的。所以建议这里还是看培训机构在 B 站的免费视频教程：https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z/ ，它们做入门课真的是有一手。如果你们学校是从 C 语言开始学起，可以看浙大翁恺老师的 C 语言入门课：https://www.bilibili.com/video/BV1dr4y1n7vA ，好评很多。

  • 文档教程：除了视频教程外，建议大家搭配一个文档教程（https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-tutorial.html ）一起学习，起到查漏补缺的作用。

  • 开发工具：可以使用 Visual Studio（功能最强大）、Dev Cpp（最简单易用）、Code::Blocks（中规中矩）等。除了必须会用一款本地开发工具外，还可以搭配在线编程工具学习：https://www.runoob.com/try/runcode.php?filename=helloworld&type=cpp ，效率更高。

初学 C++，除了学习基本的概念（比如变量、指针、引用）之外，一定要多上手敲代码练习、熟能生巧，还要能熟练地 debug 自己的程序，为以后开发更复杂的项目打好基础。

4.3 学习书籍推荐

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  • C++ Primer：主要讲解语法，经典的语法书籍，前后中期都可以看，前期如果自学看可能会有点晦涩难懂，能看懂多少看懂多少，就当预习，中后期作为语法字典，非常好用。

  • STL源码剖析：主要从底层实现的角度结合STL源码，庖丁解牛式剖析STL的实现，是侯捷老师的经典之作。可以很好的帮助我们学习别人用语法是如何实现出高效简洁的数据结构和算法代码，如何使用泛型封装等。让我们不再坐井观天，闭门造车，本书中后期可以看。

  • Effctive C++：本书也是侯捷老师翻译的，本书有的一句评价，把C++程序员分为看过此书的和没看过此书的。本书主要讲了55个如何正确高效使用C++的条款，建议中后期可以看一遍，工作1-2年后再看一遍，相信会有不一样的收获。

5. C++第一个程序

C++兼容C语言绝大多数的语法，所以C语言实现的hello world依旧可以运行，C++中需要把定义文件代码后缀改为.cpp，vs编译器看到是.cpp就会调用C++编译器编译，linux下要用g++编译，不再是gcc

// test.cpp
#include<stdio.h>
int main()
{printf("hello world\n");return 0;
}

当然C++有一套自己的输入输出，严格说C++版本的hello world应该是这样写的。

// test.cpp
// 这里的std，cout等我们都看不懂，没关系，以后的内容会依次讲解
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout << "hello world\n" << endl;return 0;
}

结语

今天的分享到这里就结束啦！如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下。

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