C++从新手到技术专家 (day01)

最新推荐文章于 2025-11-25 10:01:10 发布

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用365天从C++开发新手到技术专家

一、C++基础入门

语言：人与人沟通交流的桥梁

计算机语言：人与计算交流的桥梁

机器语言是机器能直接识别的程序语言或指令代码，无需经过翻译，每一操作码在计算机内部都有相应的电路来完成它，或指不经翻译即可为机器直接理解和接受的程序语言或指令代码。机器语言使用绝对地址和绝对操作码。不同的计算机都有各自的机器语言，即指令系统。从使用的角度看，机器语言是最低级的语言。

机器是只能识别0和1的， 0101010101001101010

汇编语言（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。在汇编语言中，用助记符（Mnemonics）代替机器指令的操作码，用地址符号（Symbol）或标号（Label）代替指令或操作数的地址

是在"机器语言"之上的编程语言，理解难度要比"机器语言"容易，单片开发。属于第二代编程语言

面向人类的高级语言

高级语言（High-level programming language）是一种独立于机器，面向过程或对象的语言。高级语言是参照数学语言而设计的近似于日常会话的语言。

C++是一种强大且复杂的多范式、静态类型、编译型系统级编程语言。它以其高性能、底层控制能力和广泛的应用领域著称，但同时也有着陡峭的学习曲线。以下是其核心特点分析：

编译为本机代码： 直接编译成高效的机器码，运行速度通常接近C,远快于解释型或托管语言(如Java,Python)。
零成本抽象(Zero-overhead Abstraction):核心设计原则。高级特性（如类、模板、内联函数）在运行时几乎没有额外开销（如果你不使用该抽象，则不需为之付出代价）。
精细的内存控制：程序员可以直接管理内存(new/delete,智能指针) , 避免了垃圾回收带来的不确定延迟，这对于实时系统、游戏引擎、高频交易等至关重要。
内联汇编：允许在代码中直接嵌入特点CPU的汇编指令，进行极致优化。

过程化编程：支持 C 风格的结构化编程
面向对象编程（OOP）：全面支持封装、继承、多态（包括运行时多态/虚函数和编译时多态/模板、重载）。
泛型编程(Generic ProGramming): 通过模板实现。允许编写独立于具体数据类型的代码（如std::vector ，std::sort ) , 提供高度的代码复用和类型安全，是 C + + 强大库生态（尤其是STL）的基础。模板元编程(TMP)和constexpr 允许在编译期间执行计算和生成代码，提升运行时效率。

指针：提供直接操作内存地址的能力，是与硬件、操作系统交互的基础。
资源直接管理：对内存、文件句柄、网络套接字等资源有直接控制权。
与C高度兼容：绝大多数C代码（或稍作修改）可在C++中编译运行，并能轻松调用C库。这使得C++ 能无缝集成到现有C生态系统中，用于操作系统内核、驱动程序、嵌入式系统开发。

标准模板库(stl): 提供一系列高效、泛型的容器(vector,map,set 等)、算法 (sort,find,transform 等）和迭代器，是C++编程的基石。
不断发展的C++标准库：现代标准 (C++ 11/14/17/20/23) 持续增加重要组件：智能指针( unique_ptr , shared_ptr) 、线程库(std::thread,mutex) 、正则表达式、时间库(std::chrono) 文件系统库(std::filesystem) 、并发设施(std::async,future/promise)等。
庞大的第三方库：Boost(许多特性成为标准库前身) 、Qt (GUI 和应用框架) 、Eigen (线性代数) 、OpenCV(计算机视觉）等，覆盖几乎所有领域。