Нет убедительных данных о преимуществе C++ перед Си ни по производительности программистов, ни по свойствам программ. Хотя есть исследования[32], утверждающие, что программисты на Си тратят около % общего времени разработки (не считая отладки) на управление памятью, при сопоставлении общей производительности разработчиков[22] Си и C++ оказываются близки. В C++ (как и в C), если выполнение программы доходит до конца функции main(), то это эквивалентно return 0;. c# ide Несмотря на ряд известных недостатков языка Си, Страуструп пошёл на его использование в качестве основы, так как «в Си есть свои проблемы, но их имел бы и разработанный с нуля язык, а проблемы C нам известны».
Избыточные и опасные возможности
Этот пример демонстрирует, кроме всего прочего, использование контейнеров стандартной библиотеки шаблонов (STL). Здесь класс Figure является абстрактным (и, даже, интерфейсным), так как метод Draw не определён. Объекты данного класса нельзя создать, зато можно использовать ссылки или указатели с типом Figure. Выбор реализации метода Draw будет производиться во время выполнения исходя из реального типа объекта.
Стандарт C++11: дополнения в ядре языка
В Си отсутствуют какие-либо встроенные механизмы контроля ошибок, но существует несколько общепринятых способов их обработки средствами языка. В общем виде практика обработки ошибок языка Си в отказоустойчивом коде вынуждает писать громоздкие, часто повторяющиеся конструкции, в которых алгоритм совмещён с обработкой ошибок[⇨]. Язык Си унаследовал линейную адресацию памяти при работе со структурами, массивами и выделенными областями памяти.
Сравнение с альтернативными языками
В результате средства, изначально предназначенные для того, чтобы сделать программы более ясными и повысить удобство разработки и сопровождения, превращаются в ещё один источник неоправданного усложнения и снижения надёжности кода. В качестве результата функция main() может вернуть любое целое число в диапазоне значений типа int, которое будет передано операционной системе или другому окружению в качестве кода возврата программы[43]. Обычно операционная система, где работают программы, имеет те или иные средства, позволяющие получить значение кода возврата и проанализировать его.
Развитие и стандартизация языка
Область инициализированных данных — сегмент данных — тоже содержит глобальные переменные, но в эту область попадают те переменные, которым было задано начальное значение. Неизменяемые данные, включающие в себя переменные, объявленные с модификатором const, строковые литералы и другие составные литералы, помещаются в сегмент текста программы. Сегмент текста программы содержит также исполняемый код и доступен только на чтение, поэтому попытка изменения данных из этого сегмента приведёт к неопределённому поведению в виде ошибки сегментации. Глобальные переменные и функции, кроме static и inline, могут быть доступны из других файлов при условии их надлежащего объявления там со спецификатором extern. Переменные и функции, объявленные с модификатором static, также могут быть доступны в других файлах, но лишь при передаче их адреса по указателю. При необходимости использования в других файлах они должны быть там продублированы либо вынесены в отдельный заголовочный файл.
- Компилятор гарантирует, что на момент запуска функции main() все глобальные переменные в программе будут инициализированы[44].
- Также поддерживаются опции встраивания в код проверок выхода за пределы массива, разрушения стека, выхода за пределы динамической памяти, чтения неинициализированных переменных, возможностей неопределённого поведения и т.
- При этом некоторые интуитивно ожидаемые операции (подчистка динамических объектов в случае генерации исключений) в C++ не выполняются, а значительная часть перегруженных функций и операторов вызывается неявно (приведение типов, создание временных экземпляров классов и др.).
- Много усилий было приложено разработчиками Python и Lua для обеспечения использования этих языков программистами на C++, так что из всех языков, достаточно тесно связанных с ФП, именно они чаще всего отмечаются в совместном использовании с C++ в одном проекте.
C++ и функциональные и скриптовые языки
Целью языка было облегчение написания больших программ с минимизацией ошибок по сравнению с ассемблером, следуя принципам процедурного программирования, но избегая всего, что может привести к дополнительным накладным расходам, специфичным для языков высокого уровня. Попыткой совмещения безопасности и скорости разработки, характерных для Java и C#, с возможностями C++ явился диалект Managed C++ (впоследствии — C++/CLI). Он разработан Microsoft в основном для переноса существующих проектов на C++ под платформу Microsoft.NET.
Недостатки отдельных элементов языка
Перечисления представляют собой набор именованных целочисленных констант и обозначаются с помощью ключевого слова enum. Если константе не сопоставлено число, то ей автоматически задаётся либо 0 для первой константы в списке, либо число на единицу бо́льшее, чем задано в предыдущей константе. При этом сам тип данных перечисления по факту может соответствовать любому знаковому или беззнаковому примитивному типу, в диапазон которого умещаются все значения перечислений; решение о выборе того или иного типа принимает компилятор. Следует иметь в виду, что функция c16rtomb() для преобразования из 16-битной строки в многобайтовую работает не так, как задумывалось, и в стандарте C11 оказалась неспособной переводить из UTF-16 в UTF-8[29]. Исправление работы данной функции может зависеть от конкретной реализации компилятора.
Операторы работы с указателями и членами класса
Некоторые компиляторы идут в комплекте с компиляторами других языков программирования (включая C++) или являются составной частью среды разработки программного обеспечения. Практика возвращения маркера ошибки, вместо кода ошибки, хоть и экономит количество передаваемых в функции аргументов, но в ряде случаев приводит к ошибкам в результате человеческого фактора. Например, программистами часто игнорируется проверка результата типа ssize_t, а сам результат используется дальше в вычислениях, что приводит к трудно уловимым ошибкам, если возвращается -1[59]. Препроцессор работает до компиляции и преобразует текст файла программы согласно встреченным в нём или переданным в препроцессор директивам. Технически препроцессор может быть реализован по-разному, но логически его удобно представлять именно как отдельный модуль, целиком обрабатывающий каждый предназначенный для компиляции файл и формирующий текст, попадающий затем на вход компилятора.
Поскольку язык Си не предоставляет средств для безопасного написания кода, а многие элементы языка способствуют появлению ошибок, написание качественного и отказоустойчивого кода можно гарантировать только с помощью создания автоматизированных тестов. Для упрощения такого тестирования существуют различные реализации сторонних библиотек модульного тестирования. В таком случае, согласно стандарту, функция main() возвращает 0, исполняя все обработчики, назначенные на функцию exit().
Операторы, указанные в таблице выше (раньше), имеют более высокий приоритет (приоритет вычисления). При рассмотрении выражения, операторы, имеющие более высокий приоритет, будут вычислены раньше операторов с низким приоритетом. Если несколько операторов указаны в одной ячейке, то они имеют одинаковый приоритет и вычисляются в последовательности, задаваемой ассоциативностью.
При этом необходимо учитывать работу механизма автоматического неявного повышения типов при вызове функций[111], согласно которому целочисленные типы аргументов размером менее int приводятся к int (или unsigned int), а float приводится к double. Ошибка в вызове или в работе с параметрами внутри функции проявится только во время исполнения программы, приводя к непредсказуемым последствиям, от чтения неверных данных до порчи стека. Область стека предназначена для размещения данных, связанных с вызовом функций, и локальных переменных.
Граница между стеком и кучей может быть частично защищена от переполнения стека специальной областью памяти[51]. Стандарт Си абстрагируется над реализацией и позволяет писать переносимый код, однако понимание устройства памяти процесса помогает в отладке и написании безопасных и отказоустойчивых приложений. Массивы фиксированного размера, объявляемые как локальные или глобальные переменные, можно инициализировать, задавая им начальное значение с помощью фигурных скобок и перечисления элементов массива через запятую. В инициализаторах глобальных массивов допускается использовать только такие выражения, которые вычисляются на этапе компиляции[36]. Переменные, используемые в таких выражениях должны объявляться как константы, с модификатором const. У локальных массивов инициализаторы могут содержать выражения с вызовами функций и использованием других переменных, в том числе можно заносить указатель на сам объявляемый массив.
К таким языкам относятся, прежде всего, C++ и Objective-C, а опосредованно — их потомки Swift и D. Также известны попытки улучшить Си, исправив его наиболее существенные недостатки, но сохранив его привлекательные черты. Иногда оба направления развития объединяются в одном языке, примером может служить Go. Арифметические операции с вещественными числами также являются неточными и зачастую имеют некоторую плавающую погрешность[20].
Освобождение ресурсов по ошибкам находится за основным алгоритмом для повышения читабельности, а переход осуществляется с помощью goto[66]. Предотвращение двух из трёх типов ошибок сводится к проверкам входных данных на область допустимых значений. Поэтому стандартом языка предусмотрена возможность анализа математических функций на ошибки. Начиная со стандарта C99 такой анализ возможен двумя способами, в зависимости от значения, хранимого в макросе math_errhandling.
Глобальные переменные и прототипы функции, объявленные со спецификатором extern, считаются подключаемыми из других файлов. То есть их допускается использовать в соответствии с описанием; предполагается, что после сборки программы они будут связаны компоновщиком с оригинальными объектами и функциями, описанными в своих файлах. Поддерживая функции с переменным числом аргументов, Си не содержит ни средств определения числа и типов фактических параметров, переданных такой функции, ни механизма безопасного доступа к ним[110]. Информирование функции о составе фактических параметров лежит на программисте, а для доступа к их значениям необходимо отсчитать правильное количество байтов от адреса последнего фиксированного параметра в стеке либо вручную, либо пользуясь набором макросов va_arg из заголовочного файла stdarg.h.
Это позволило работать над новым языком и использовать его на практике, применяя уже имевшуюся в unix-инфраструктуру для разработки на Си. Новый язык неожиданно для автора приобрёл большую популярность среди коллег и вскоре Страуструп уже не мог лично поддерживать его, отвечая на тысячи вопросов. Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование. Язык имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. В сравнении с его предшественником — языком C — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования[5]. Существуют специальные программные средства для статического анализа кода на Си для выявления не-синтаксических ошибок.
Язык также не был назван D, поскольку «является расширением C и не пытается устранять проблемы путём удаления элементов C»[7]. Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку Си под собственные нужды[7]. Так, язык Симула имеет такие возможности, которые были бы очень полезны для разработки большого программного обеспечения, но работает слишком медленно, а язык BCPL достаточно быстр, но слишком близок к языкам низкого уровня и не подходит для разработки большого программного обеспечения. Источником опасных ситуаций служит совместимость указателей с числовыми типами и возможность использования адресной арифметики без строгого контроля на этапах компиляции и исполнения. Это даёт возможность получить указатель на любой объект, включая исполняемый код, и обратиться по этому указателю, если только механизм защиты памяти системы этому не воспрепятствует. Язык весьма сложен и наполнен опасными элементами, которые очень легко использовать неправильно.
IT курсы онлайн от лучших специалистов в своей отросли https://deveducation.com/ here.