C和C++的联系与区别

jingxin95 2019-06-01

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二维码的世界

C++语言0｜C和C++的联系与区别

1 C语言

1.1 C语言是一个有结构化程序设计、具有变量作用域（variable scope）以及递归功能的过程式语言。

1.2 C语言传递参数有值传递（pass by value）和指针传递（a pointer passed by value）两种方式。

1.3 不同的变量类型可以用结构体（struct）组合在一起。

1.4 只有32个保留字（reserved keywords），使变量、函数命名有更多弹性。

1.5 部份的变量类型可以转换，例如整型和字符型变量。

1.6 通过指针（pointer），C语言可以容易的对存储器进行低级控制。

1.7 预编译处理（preprocessor）让C语言的编译更具有弹性。

示例代码:

#include <stdio.h>

int main(void)

{

printf("hello, world!n");

return 0;

}

2 C++语言

20世纪70年代中期，Bjarne Stroustrup在剑桥大学计算机中心工作。他使用过Simula和ALGOL，接触过C。他对Simula的类体系感受颇深，对ALGOL的结构也很有研究，深知运行效率的意义。既要编程简单、正确可靠，又要运行高效、可移植，是Bjarne Stroustrup的初衷。以C为背景，以Simula思想为基础，正好符合他的设想。1979年，Bjame Sgoustrup到了Bell实验室，开始从事将C改良为带类的C（C with classes）的工作。1983年该语言被正式命名为C++。

由此可见，C++是C的继续和发展。C++功能强大，可以因应开发大型应用软件。即可以面向对象，也可以兼容C，可以面向过程。

C++是一种复杂、难以掌握的语言，不仅体现在其语法，更体现在其提供了4种编程思维模型上面，包括：procedural-based, object-based, object-oriented, generic paradigm。由此C++是既有效率，又有弹性；既可以面向对象，又兼容面向过程。

面向过程的思路：分析解决问题所需的步骤，用函数把这些步骤依次实现。

面向对象的思路：把构成问题的事务分解为各个对象，建立对象的目的，不是完成一个步骤，而是描述某个事务在解决整个问题步骤中的行为。

从上述描述可以看出，其实面向对象和面向过程是两种思考解决问题的方式，其差异主要在于思考的角度。

C++这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C加加”，而西方的程序员通常读做“C plus plus”，“CPP”。它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计等多种程序设计风格。

C++是最流行的编程语言之一，它的应用领域涵盖了系统软件、应用软件、驱动程序、嵌入式软件、高性能的服务器与客户端应用程序和诸如电视游戏等娱乐软件。

2.1 简单(Simple)

C++是一种简单的语言，它提供了结构化方法(将问题分解成几个小部分)，丰富的数据类型、库函数集和类库集等。

2.2 机器独立或移植(Portable)

与汇编语言不同，C/C++语言程序可以在许多机器中执行，但可能有一点点或没有变化。但它不是平台无关的。

2.3 中级编程语言(Mid-level)

C++也用于做低级编程。它用于开发系统应用程序，如内核，驱动程序等。它还支持高级语言的特性。这就是为什么它被称为中级语言。

2.4 结构化编程语言(Structured)

C++是一种结构化编程语言，我们可以使用函数将程序分解为多个小部分。所以，它很容易理解和修改。

2.5 丰富程序库(Rich Library)

C++提供了许多内置函数(程序库)，一些常用的功能不用再去重头开始编写，有助于提高开发速度。

2.6 内存管理(Memory Management)

它支持动态内存分配的特性。在C++语言中，可以通过调用free()函数随时释放分配的内存。

2.7 运行速度快(Fast Speed)

C++语言的编译和执行时间都非常快。

2.8 指针功能(Pointers)

C++提供指针的功能。可以通过使用指针直接与内存交互。我们可以使用内存，结构，函数，数组等指针。

2.9 递归(Recursion)

在C++中，可以调用函数内的函数。它为每个函数提供代码可重用性。

2.10 可扩展(Extensible)

C++语言是可扩展的，因为它可以比较容易地采用新的功能。

2.11 面向对象(ObjectOriented)

C++是面向对象的编程(OOP)语言。OOP使开发和维护变得更容易，因为在面向过程的编程语言中，如果代码随着项目规模的增长而增长，就不容易管理。

2.12 基于编译器(Compiler based)

简单讲，编译器就是将“一种语言（通常为高级语言）”翻译为“另一种语言（通常为低级语言）”的程序。一个现代编译器的主要工作流程：源代码 (source code) → 预处理器 (preprocessor) → 编译器 (compiler) → 目标代码 (object code) → 链接器(Linker) → 可执行程序 (executables)。

示例代码:

#include <iostream>

int main()

{

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

}

3 C和C++的联系与区别

C语言是面向过程的编程，它最重要的特点是函数，通过main函数来调用各个子函数。程序运行的顺序都是程序员事先决定好的。

C++是面向对象的编程，类产它的主要特点，在程序执行过程中，先由主main函数进入，定义一些类，根据需要执行类的成员函数，过程的概念被淡化了（实际上过程还是有的，就是主函数的哪些语句），以类驱动程序运行，类就是对象，所以我们称之为面向对象程序设计。面向对象在分析和解决问题的时候，将涉及到的数据和数据的操作封装在类中，通过类可以创建对象，以事件或消息来驱动对象执行处理。

C语言和C++的最大区别在于它们解决问题的思想方法不一样。C语言主要用于嵌入式领域，驱动开发等与硬件直接打交道的领域， C++可以用于应用层开发，用户界面开发等于操作系统打交道的领域。

4 C++对C的“增强”

4.1 类型检查更为严格。

4.2 增加了面向对象的机制。

4.3 增加了泛型编程的机制（Template）。

4.4 增加了异常处理。

4.5 增加了运算符重载。

4.6 增加了标准模板库（STL）。

4.7 增加了命名空间，避免全局命名冲突。

C++既继承了C强大的底层操作特性，又被赋予了教科书式的面向对象机制。它特性繁多，有其他面向对象语言鲜见的多继承，有耐人寻味的对值传递与引用传递以及const关键字，等等。C++就像是一把瑞士军刀，或者像是一个工具箱，它为你提供尽可能多的工具，多到让不熟悉它的人无所适从，让懂得如何使用它的人如鱼得水。C++的种种特性使得它非常适合用来编写底层数据结构，算法，库等，是系统软件开发以及数学模型构建等的强大武器库，被誉为工业级编程语言。

C的大部分代码在C++上都能应用，而C++的代码在C上不能应用。（记住是大部分，不是所有）。

5 C++与C不兼容之处

上面说了C的大部分代码在C++上都能run的溜溜的，但是也有少数C代码会在C++中失效，或者在C++中有不同的行为。例如：隐式转换。

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

//从void*类型隐式转换为int*类型

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);

5.2 在C中，多次声明一个全局变量虽然不可取，但不算错。在C++中，多次声明同一个全局变量会引发错误。

5.3 另一个常见的可移植问题是，C++定义了新关键字，例如如new，class，它们在C程序中可以作为识别字（例：变量名）的。

在C标准（C99）中去除了一些不兼容之处，也支持了一些C++的特性，如//注解，以及在代码中混合声明。不过C99也纳入几个和C++冲突的新特性（如：可变长度数组、原生复数类型和复合逐字常数）。

5.4 若要混用C和C++的代码，则所有在C++中调用的C代码，必须放在 extern "C" { /* C代码 */ } 内。