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C++ 與 C 的那些事兒:深度剖析兩者區別

2024-10-12科技

在編程的世界裏,C++ 和 C 就像是一對有著緊密血緣關系卻又各具特色的兄弟。對於很多初學者或者有一定編程經驗的人來說,分清它們之間的差異至關重要。今天,我們就來深入探討一下 C++ 和 C 的區別。

<1>、C++ 是一種靜態型別的、編譯式的、通用的、大小寫敏感的、不規則的程式語言,支持程序化編程、物件導向編程和泛型編程

<2>、C++ 是由 Bjarne Stroustrup 於 1979 年在紐澤西州美利山貝爾實驗室開始設計開發的。C++ 進一步擴充和完善了 C 語言,最初命名為帶類的C,後來在 1983 年更名為 C++。C++ 是 C 的一個超集,事實上,任何合法的 C 程式都是合法的 C++ 程式。

擴充和完善: <1>.數據型別: string 參照(指標) 類型別(結構體) 布爾型別

<2>.關鍵字 static const friend private public protected

<3>、編程思想不同:大象裝進冰箱

程序導向:註重的是過程,只有過程對了,才有可能得到正確的結果 : (做飯)

物件導向:註重的是結果 :(點外賣)

<4>、C++ 完全支持物件導向的程式設計,包括物件導向開發的四大特性:

封裝(Encapsulation) :封裝是將數據和方法組合在一起,對外部隱藏實作細節,只公開對外提供的介面。這樣可以提高安全性、可靠性和靈活性。

繼承(Inheritance) :繼承是從已有類中衍生出新類,新類具有已有類的內容和方法,並且可以擴充套件或修改這些內容和方法。這樣可以提高程式碼的復用性和可延伸性。

多型(Polymorphism) :多型是指同一種操作作用於不同的物件,可以有不同的解釋和實作。它可以透過介面或繼承實作,可以提高程式碼的靈活性和可讀性。

抽象(Abstraction) :抽象是從具體的例項中提取共同的特征,形成抽象類或介面,以便於程式碼的復用和擴充套件。抽象類和介面可以讓程式設計師專註於高層次的設計和業務邏輯,而不必關註底層的實作細節

C 語言本身不直接支持物件導向的繼承和多型特性。雖然可以透過一些技巧和結構體的組合來模擬部份類似的功能,但與 C++ 中完善的物件導向機制相比,要復雜得多且不夠直觀。

<5>、輸入輸出方式

C 的輸入輸出

  1. 在 C 中,主要使用printf和scanf函式進行標準輸入輸出。例如:

這種方式需要程式設計師手動指定輸入輸出的格式,並且對輸入數據的合法性檢查相對較弱。

C++ 的輸入輸出

  • C++ 引入了iostream庫,使用cout和cin進行輸入輸出操作。例如:
  • cout和cin是型別安全的,並且可以自動辨識輸入輸出的數據型別,使用起來更加方便和直觀。同時,endl不僅可以換行,還會重新整理輸出緩沖區,確保輸出及時顯示。

    <6>、參照

    C 語言中的指標

    C 語言中透過指標來間接存取變量。指標是一個儲存變量地址的變量,使用指標需要進行地址操作和解參照操作,相對較為復雜且容易出錯。

    C++ 中的參照

    C++ 引入了參照的概念,參照是一個變量的別名,它為變量的存取提供了一種更簡單、更安全的方式。

    參照在使用時不需要解參照操作,而且在函式參數傳遞等場景中,參照可以避免指標可能帶來的記憶體管理問題和指標懸空等錯誤。

    <6>套用場景

    C 語言的套用場景

    1. 系統編程
    2. C 語言在作業系統開發、底層驅動程式編寫等方面有著廣泛的套用。因為它效率高,能夠直接操作硬體資源,並且程式碼執行速度快,適合對效能要求極高的系統級編程。例如,Linux 內核就是主要用 C 語言編寫的。
    3. 嵌入式開發
    4. 在嵌入式系統中,資源通常有限,需要高效的程式碼來充分利用硬體資源。C 語言能夠很好地滿足這一需求,廣泛套用於嵌入式裝置的軟體開發,如智慧家居裝置、智慧型手錶等的底層編程。
    5. 遊戲開發(底層部份)
    6. 雖然遊戲開發的大部份邏輯可能使用 C++ 等高級語言,但遊戲的底層引擎、效能關鍵部份等仍然可能會使用 C 語言來實作,以保證遊戲的執行效率和對硬體的直接控制。

    C++ 的套用場景

    1. 大型計畫開發
    2. 由於 C++ 具有物件導向的特性,適合開發大型復雜的軟體系統,如企業級套用、大型遊戲開發等。物件導向的設計可以更好地組織程式碼,提高程式碼的可維護性和可延伸性,方便團隊協作開發。
    3. 圖形界面應用程式
    4. 在開發圖形界面應用程式時,C++ 可以利用物件導向的特性來構建使用者介面元件和處理業務邏輯。例如,使用 Qt 等庫來開發跨平台的圖形界面應用程式,C++ 的類和物件機制能夠很好地與這些庫結合,實作豐富的功能和良好的使用者體驗。
    5. 遊戲開發(整體)
    6. C++ 在遊戲開發中套用廣泛,不僅可以用於底層效能最佳化,還可以用於遊戲邏輯的實作、遊戲物件的管理等高層部份。它能夠兼顧遊戲的效能和開發效率,使得開發出的遊戲具有高品質的圖形效果和流暢的執行效能。

    結論

    C++ 和 C 語言雖然有很多相似之處,但它們在語法、物件導向特性、記憶體管理和套用場景等方面存在著明顯的差異。C 語言簡潔高效,適合底層開發和對效能要求苛刻的場景;而 C++ 在 C 語言的基礎上增加了物件導向等強大的特性,更適合大型計畫和復雜系統的開發。了解它們的區別,有助於我們根據具體的計畫需求選擇合適的程式語言,發揮它們的最大優勢,編寫出高效、可靠的程式。希望今天的文章能讓你對 C++ 和 C 的區別有更清晰的認識,在編程的道路上更上一層樓!