你们以为我在学C++?其实我在学 Python

本文探讨了C++如何逐渐吸收Python的一些特性,包括字面量、范围循环、类型推导等功能,并对比了两种语言的相似之处。

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来源:pezy 

segmentfault.com/a/1190000002499989



我会随便说,C++ 近年来开始”抄袭” Python 么?我只会说,我在用 C++ 来学习 Python.


不信?来跟着我学?


字面量


Python 早在 2.6 版本中就支持将二进制作为字面量了[1], 最近 C++14 逐步成熟,刚刚支持这么干[2]:


static const int primes = 0b10100000100010100010100010101100;

 

更不用说 Python 在 1.5 时代就有了 raw string literals 的概念[3],咱们 C++ 也不算晚,C++11里也有了类似做法:


const charpath = r"C:\Python27\Doc";

 

Range Loop


Python 写 for 循环是一件非常舒畅的事情:


for x in mylist:

    print(x);


大家都知道了,C++11里我总算也能做同样的事情了:


for (int x : mylist)

    std::cout << x;


类型自动推导


Python 中真的有类型的概念吗?(笑


x = "Hello World"

print(x)


C++11 也学会了这招,只不过保留了老太太的裹脚布(auto)。


auto x = "Hello World";

std::cout << x


元组


Python 里的元组(tuple)让人羡慕已久,这玩意 Python 从一开始就有了。


triple = (5, "Hello", True)

print(triple[0])


好嘛,我来用 C++11 照猫画虎:


auto triple = std::make_tuple(5, "hello", true);

std::cout << std::get<0>(triple);


有人说了,Python 大法好,还能逆向解析成变量呢


x, y, z = triple

 

哼,C++难道不行?


std::tie(x, y, z) = triple;

 

Lists


Python 里,Lists 是内置类型[4],创建一个 list 无比简单:


mylist = [1, 2, 3, 4]

mylist.append(5);


以前我们可以说,这有啥,std::vector差不多也能干这事。可 Python 粉较真了,您能像上面那样初始化吗?这话让 Bjarne Stroustrup 老爹听到了,暗自羞愧,于是在 C++11 里整出了个 initializer_list 做出回应[5]。


auto mylist = std::vector<int>{1,2,3,4};

mylist.push_back(5);


可人又说了,Python 里创造个 Dictionary 简单的跟什么一样[6]。


myDict = {5"foo", 6"bar"}

print(myDict[5])

 

切,C++ 本身就有 map 类型,现在又多了个哈希表 unordered_map,更像了:


auto myDict = std::unordered_map<int, const char*>{ { 5, "foo" }, { 6, "bar" } };

std::cout << myDict[5];


Lambda 表达式


Python 祭出大神器,1994年就有的 Lambda 表达式:


mylist.sort(key = lambda xabs(x))

 

C++11 开始了拙劣的模仿:


std::sort(mylist.begin(), mylist.end(), [](int x, int y){ return std::abs(x) < std::abs(y); });


而 Python 在 2001 年加了一把力,引入了 Nested Scopes 的技术[7]:


def adder(amount):

    return lambda xx + amount

...

print(adder(5)(5))


C++11 不甘示弱,整出了 capture-list 的概念[8]。


auto adder(int amount) {

    return [=](int x){ return x + amount; };

}

...

std::cout << adder(5)(5);


内置算法


Python 里有诸多内置的强大算法函数,如 filter:


result = filter(mylist, lambda xx >= 0)

 

C++11 倒也可以用 std::copy_if 干同样的事情:


auto result = std::vector{};

std::copy_if(mylist.begin(), mylist.end(), std::back_inserter(result), [](int x){ return x >= 0; });


这样的函数在 中屡见不鲜,而且都在与 Python 中的某种功能遥相呼应:transform, any_of, all_of, min, max.


可变参数


Python 从一开始就支持可变参数了。你可以定义一个变参的函数,个数可以不确定,类型也可以不一样。


def foo(*args):

    for x in args:

        print(x);

        

foo(5, "hello", True)


C++11 增加了对参数包的支持。但与 Python 的不同在于:只能在编译期通过模板来使用,而不像 Python 那样在运行期作为单个对象来使用。


template <typename... Tauto foo(T&&... args) {

    return std::make_tuple(args...);

}

 

auto triple = foo(5, "hello", true);


看到这里,你是否发现用 C++ 学习 Python 也不失为一种很妙的方式呢? 从这个问题的答案(http://zhihu.com/question/26477210/answer/32936952),可以看出 @MiloYip 也是同道中人呢。


继续


觉得不错?想要大展拳脚? 看看这个 repo (https://github.com/ryanhaining/cppitertools) 吧。上面有更多的方式,教你用 C++ 来学习 Python.


参考资料:http://preshing.com/20141202/cpp-has-become-more-pythonic

<think>嗯,用户想了解从C#转向C++的难度差异。这个问题很有代表性,很多开发者都会面临类似的技术栈转换考量。 用户本身是C#上位机开发工程师,有C语言基础和教经验,现在想评估转向C++习成本。从引用内容看,用户已经注意到几个关键点:C++的抽象层级更低、需要更深入理解计算机原理、开发效率可能暂时下降。 需要重点分析几个维度:首是语言特性差异,C++的手动内存管理和指针操作是C#开发者最大的适应难点;其次是编程范式转变,C++的多范式支持意味着要同时掌握面向对象、泛型和过程式编程;再者是工具链复杂度,CMake/Makefile的构建系统对习惯了Visual Studio的开发者是个挑战。 特别要注意用户提到的"历史管理器开发周期延长"的案例,这很典型——C++在初期确实会降低生产力。但有趣的是,用户也提到"自信度提升",说明深度掌握后的收益很大。可以强调这个习曲线特征:前陡后缓,最终会突破某个临界点。 安全方面要提醒用户注意C++的常见陷阱,比如内存泄漏和未定义行为,这些在C#里由CLR自动处理。建议提到RAII等核心防御性编程技巧。 从引用3看,用户可能还关心职业前景问题。需要客观说明虽然C#在应用层发展迅速,但C++在系统软件、游戏引擎、高频交易等领域的地位仍不可替代。不过也要承认,如果用户主要开发业务应用,转C++的性价比可能需要评估。 最后考虑设计的问题要覆盖习路径、工具链迁移和领域适配性。用户既然有教背景,可能会对知识体系构建特别关注,所以第一个问题聚焦习路线图。</think>从C#转向C++确实存在显著挑战,但难度主要取决于你的习目标和编程基础。以下是关键差异和应对策略: --- ### **一、核心难点解析** 1. **内存管理** - C#:自动垃圾回收(GC),无需手动管理内存 - C++:需手动控制 `new/delete` 或智能指针(如 `std::unique_ptr`),内存泄漏和悬空指针风险高 *示例:* ```cpp // C++ 手动管理 int* arr = new int[100]; // ...使用后必须显式释放 delete[] arr; ``` **风险**:未释放导致内存泄漏;重复释放引发崩溃。 2. **语言复杂性** - **多范式混合**:C++ 同时支持面向对象、泛型、过程式编程 - **模板元编程**:编译期计算机制(如 SFINAE、概念约束)远超 C# 泛型 - **未定义行为(UB)**:如数组越界、空指针解引用可能无错误提示直接崩溃 3. **编译与构建** - C#:MSBuild 简化依赖管理 - C++:需掌握 CMake/Makefile 构建系统,头文件包含规则复杂 *典型问题*:循环依赖、符号重复定义、ABI 兼容性 4. **调试难度** - C#:异常堆栈清晰,CLR 提供内存安全边界 - C++:段错误(Segmentation Fault)需靠核心转储分析,内存损坏可能滞后爆发 --- ### **二、习路径建议(针对 C# 开发者)** 1. **优掌握安全范式** - 用 `std::vector` 替代裸数组 - 用 `std::unique_ptr`/`std::shared_ptr` 替代 `new/delete` - 用 `RAII`(资源获取即初始化)管理文件/网络句柄 2. **分阶段深入特性** ```mermaid graph LR A[基础语法 & 指针] --> B[STL容器/算法] B --> C[智能指针与RAII] C --> D[模板基础] D --> E[移动语义/完美转发] E --> F[并发模型] ``` 3. **工具链适应** - 调试器:GDB/LLDB 或 Visual Studio 内存分析工具 - 检测工具:Valgrind(内存错误)、ASan(地址消毒剂) --- ### **三、真实场景对比(引用用户经历)** > "做C#时一个月重写工作流,转C++后花两月做历史管理器且常加班" [^1] > 原因分析: > - C++ 需处理底层细节(如序列化、内存布局优化) > - 缺乏现成框架需自造轮子 > - 调试时间显著增加 --- ### **四、是否值得转型?** ✅ **适合转向 C++ 的场景**: - 开发游戏引擎、高频交易系统、嵌入式实时系统 - 追求极致性能(如减少微秒级延迟) - 参与操作系统、数据库等基础软件开发 ❌ **谨慎考虑的场景**: - 企业级应用开发(C#/Java 更高效) - 快速迭代的 Web 服务(Go/Python 更优) > 引用业界现状: > "Unity引擎用C#开发游戏,王者荣耀基于Unity构建" [^3] > 说明:上层业务逻辑用C#效率更高,底层引擎仍需C++ --- ### **五、突破关键点** 1. **理解对象生命周期**:从C#的引用语义转向C++的值语义+引用语义混合 2. **掌握编译期思维**:模板实例化、constexpr 计算 3. **拥抱零成本抽象**:C++ 特性(如虚函数)的性能代价需显式权衡 **习资源推荐**: - 书籍:《C++ Primer》《Effective Modern C++》 - 实践:动手实现简易STL容器(如vector)、阅读LLVM源码 --- ### **相关问题** 1. C++ 智能指针如何避免循环引用问题? 2. 在图形编程中,C++ 相比 C# 有哪些性能优势的具体案例? 3. 如何利用 C++ 的 RAII 机制简化资源管理? 4. C# 的 `async/await` 在 C++ 中如何实现等效模型? > 转型核心建议:**接受前期效率下降**,聚焦底层理解。当突破"编译器思维"瓶颈后,C++ 的灵活性将成为独特优势[^1][^3]。
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