C++

比雅尼·史特勞斯特魯普，C++之父

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面向对象語言，並且憑藉着接近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和後來的Boost等程式庫的出現，泛型程序設計在C++中佔據了越來越多的比重。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(Boost)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序設計語言中最複雜的一員。

比雅尼·史特勞斯特魯普工作起於1979年的。這個構思起源於斯特劳斯特鲁普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。當斯特劳斯特鲁普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，斯特劳斯特鲁普開始為C語言增強一些類似的特點[3]。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语言和之外，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、內聯和缺省参数特性，都是透過Cfront引入C語言之中[4]。

1983年，改命名為C++（++是C语言中的增值操作符）。加入了新的特性，其中包括虛擬函式、函式名和運算子多載、參考、常數、使用者可控制的自由空間儲存區控制、改良的型別檢查，并恢复了BCPL风格的雙斜線（//）單行注释（之后C99也支持了这种注释）。

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[5]。1985年10月出現了第一個商業化發佈。

1989年，發佈了。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、例外處理、命名空間、新的強制类型转换，以及布林类型。

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）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。

目前最新的C++标准是2020年12月发布的ISO/IEC 14882:2020[6]，又称C++20。

雖然C++免專利，但標準文件本身並不是免費的，尽管标准文档不是免费的，但是很容易从网络中取得，最简单的就是C++标准文档之前的最后一次草稿版本，它与标准的差别几乎只在于排版上。

在《C++語言的設計和演化》（1994）中，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》：

• C++設計成直接的和廣泛的支援多種程式設計風格（過程化程式設計、数据抽象、物件導向程式設計、泛型程式設計）。
• C++設計成給程式設計者更多的選擇，即使可能導致程式設計者選擇錯誤。
• C++設計成儘可能與C相容，藉此提供一個從C到C++的平滑過渡。
• C++避免平台限定或沒有普遍用途的特性。
• C++不使用會帶來額外開銷的特性。
• C++設計成無需複雜的程式設計環境。

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（）為基礎，於1994年2月正式成為ANSI/ISO C++。它提供了實用的工具，如容器类（如：Array和），迭代器（廣義指针）提供容器以類似陣列的存取方式，以及泛型算法進行搜尋和排序的運算。此外還提供了(multi)map和(multi)set，它們都共享相似的成员函数。因此，以下成為可能，使用模板撰寫泛型算法，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#include指令包含標準表頭，即可存取程式庫裡的功能。C++提供69個標準表頭，其中19個不再贊成使用。

使用標準模板庫（例如：使用std::vector或std::string來取代C風格的数组或字符数组）有助於开发更安全和更靈活的软件。

在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「」，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）。 另外，如std::basic_string此类标准委员会添加的接口，有时也被误认为；实际上它们并不存在于原始的中，在标准化后才从标准库吸收加入其中。

和C語言相比，C++引入了更多的特性，包括：复合类型（引用類型等）、限定符和常量表达式、类型处理运算符（类型别名及和等多种类型指示符）、C++标准库（库与多种容器类）与迭代器、动态内存与智能指针、函数重載、面向对象程序设计（如数据抽象、成員函数、类作用域、构造函数与析构函数、静态成员、访问控制与繼承、虚函数、抽象类与接口等）、拷贝控制、运算符重载、造型与函数风格的強制类型转换、模板与泛型编程，以及異常處理、命名空間、多继承与虚继承、运行时类型识别及嵌套类等。

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「//」起始作為註解起源自C的前身BCPL，而後被重新引入到C++。

C++的一些特性，C不久之後也採用了，包括在循环的括号中声明，C++風格的註解（使用//符號，和inline，雖然C99定義的inline關鍵字與C++的定義不相容。不過，C99也引入了不存在於C++的特性，如：可变参数巨集，和以陣列作為參數的較佳處理；某些C++編譯器可能實作若干特性，以作為擴展，但其餘部分並不符合現存的C++特性）

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++中的術語对象和C語言一樣是意味著記憶體區域，而不是的實體，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int i;定義一個int型別的物件，這就是變數的值i將在指派時，所存入的記憶體區域。

int m = 1, n = 2; // int 类型的对象
const int a = 3; // const int 类型的对象
int const b = 4; //同上
const int *p //指向 const int 类型对象的指针
int const *q; //同上
int *const x; //指向 int 类型对象的 const 指针；注意 const 的位置
const int *const r; //指向 const int 类型对象的 const 指针
int const *const t; //同上

const int max_len = 42;
int a[max_len];

C++有时被认为是C的超集（），但这並不严谨。

各个版本的的附录C中都指出了C++和的一些不兼容之处。

大部分的C代码可以很轻易的在C++中正确编译，但仍有少数差异，导致某些有效的C代码在C++中失效，或者在C++中有不同的行为。

最常见的差异之一是，C允许从void*隐式转换到其它的指标类型，但C++不允许。下列是有效的C代码：

// 从void *隐式转换为int *
int *i = malloc(sizeof(int) * 5);

但要使其在C和C++两者皆能运作，就需要使用显式转换：

int *i = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);

另一个常见的可移植問題是，C++定义了很多的新关键字，如new和class，它们在C程式中，是可以作为识別字（例：变量名）的。

C99去除了一些不兼容之处，也新增了一些C++的特性，如//注释，以及在代码中混合使用。不过C99也纳入几个和C++冲突的新特性（如：可变长数组、原生复数类型和复合逐字常数），而C++11已经加入了兼容C99预处理器的特性。

由于C++函数和C函数通常具有不同的名字修饰和调用约定，所有在C++中呼叫的C函数，须放在extern "C" { /* C函数声明 */ }之內。

下面这个程序显示“Hello, world!”然后结束运行：

#include <iostream>
// import <iostream>; // C++20 起
// import std;        // C++23 起

int main() {
    std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
    // std::println("Hello, world!"); // C++23 起
    return 0;
}

这里也可以使用指令以避免多次声明std::——

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, world!" << endl;
    return 0;
}

如果使用“\n”代替以上代碼裡的“”，输出结果相等。

std::cout << "Hello, world!\n";

std::endl 不仅仅会在某个输出流中插入换行字符，还将执行输出流的 flush() 函数（即刷新缓冲区），而'\n'则不会。

根据ISO C++的规定，全局函数必须返回。 以下两种形式是合法的：

int main() {
    // ...
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    // ...
}

不过，在一些编译器（例如Visual C++）上，

void main() {
    // ...
}

也是合法的。但是这样的写法兼容性较差。

C/Java/C#都可以用某種 LR剖析器（或其變形）分析文法，但C++是個著名的例外：请看下面的代码。

#include <vector>
#include <string>
std::vector< std::vector<std::string> >table1;
std::vector<std::vector<std::string>>table2;

上面的显然是一个字符串的二维数组，而则未必能通过编译：如果严格遵循分析过程，串 >> 会被解释为右移运算符而非两个代表模板参数表结束的右尖括号，因此出现编译错误，必须以的方式用空格区分。(在C++11发布之后，特别规定了当处理模板时，>>被优先视为两个>[28]，所以table1和table2均可通过编译.)

「在這12年裡，C++使用者人數大約每七個月半增加一倍」是許多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。分析機構定期對開發人員展開調查，其資料顯示，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%。

一部分程序员对C++语言深恶痛绝，他们批评的理由如下：

1. STL以非常丑陋的方式封装了各种数据结构和算法，写出来的代码难以理解、不美观。
2. C++编译器复杂和不可靠，不适合构建人命关天类型的程序。
3. Ian Joyner认为面向对象技术徒增学习成本，不如面向过程的C语言简单容易使用，尤其是在系统软件的构建上[29]。

概括說來UNIX程式設計師批評C++主要是由於社群與C++社群的文化差異[30]。

Linux之父林纳斯·托瓦兹曾经多次炮轰C++。图灵奖得主尼克劳斯·维尔特也曾经批评C++语言太复杂、语法语义模糊，是“拙劣工程学”的成果。

事实上，对于C++语言的批评并不只来源于系统下的程序员。就像C++语言本身是一个跨平台的语言一样，对C++的批评并不局限于系统用户。

• 《C++程式語言》（）
• 比较Java和C++
• C++託管擴展
• C++/CLI
• Boost C++ Libraries
• Objective-C ，另一個以C語言添加物件導向設計的程式語言

• Josuttis, Nicolai M. Second. Addison-Wesley. 2012. ISBN 0-321-62321-5.
• Lippman, Stanley B.; Lajoie, Josée; Moo, Barbara E. Fifth. Addison-Wesley. 2011. ISBN 0-321-71411-3.
  • [美] Stanley B. Lippman; [美] Josée Lajoie; [美] Barbara E. Moo. . 由王刚; 杨巨峰翻译. 电子工业出版社. 2013-09-01. ISBN 9787121155352 （中文（中国大陆））.
• Meyers, Scott. Third. Addison-Wesley. 2005. ISBN 0-321-33487-6.
• Meyers, Scott. . Addison-Wesley. 2001.
• Stroustrup, Bjarne. Fourth ed. Addison-Wesley. 2013. ISBN 978-0-321-56384-2. 引文格式1维护：冗余文本 (link)
• Stroustrup, Bjarne. . Addison-Wesley. 1994. ISBN 0-201-54330-3.
• Stroustrup, Bjarne. Second ed. Addison-Wesley. 2014. ISBN 978-0-321-99278-9. 引文格式1维护：冗余文本 (link)
• Vandevoorde, David; Josuttis, Nicolai M. . Addison-Wesley. 2003. ISBN 0-201-73484-2.

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	维基词典上的字词解释
	维基共享资源上的多媒体资源
	维基教科书上的教科书和手册

• JTC1/SC22/WG21（页面存档备份，存于） - The C++ Standards Committee （英文）
• C和C++资源的最终列表（页面存档备份，存于）
• C++教學 （页面存档备份，存于）
• C/C++参考手册（中文） （页面存档备份，存于）