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下篇已出#xff1a;【C篇】迈入新世界的大门——初识C(下篇#xff09; C发展历史 C起源
与C语言一样#xff0c;C也是在贝尔实验室诞生的#xff0c;Bjarne Stroustrup于20世纪80年代在这里开发出了这种语言。Stroustrup比较关系的是让C更有用#xff0…文章目录 前言
下篇已出【C篇】迈入新世界的大门——初识C(下篇 C发展历史 C起源
与C语言一样C也是在贝尔实验室诞生的Bjarne Stroustrup于20世纪80年代在这里开发出了这种语言。Stroustrup比较关系的是让C更有用而不是实施特定的编程原理和风格。名称C来自C语言的递增运算符名称C表示它是C的扩充版本。
祖师爷 C版本更新 C23小故事 C⼀直被诟病的⼀个地⽅就是⼀直没出⽹络库( networking ) networking之前是在C23的计划中 的现在C23已经发布了但是没有networking⽹上引发了⼀系列的吃⽠和吐槽。中间过程就 像发⽣了宫⽃剧⼀样。 P2452R0 2021 October Library Evolution and Concurrency Networking and Executors Poll Outcomes C23的⽬标 C在工作领域的应用
C的应⽤领域服务器端、游戏引擎、机器学习引擎、⾳视频处理、嵌⼊式软件、电信设备、⾦融 应⽤、基础库、操作系统、编译器、基础架构、基础⼯具、硬件交互等很多⽅⾯都有。 1. ⼤型系统软件开发。如编译器、数据库、操作系统、浏览器等等 2. ⾳视频处理。常⻅的⾳视频开源库和⽅案有FFmpeg、WebRTC、Mediasoup、ijkplayer⾳视频 开发最主要的技术栈就是C。 3. PC客⼾端开发。⼀般是开发Windows上的桌⾯软件⽐如WPS之类的技术栈的话⼀般是C和 QTQT 是⼀个跨平台的 C图形⽤⼾界⾯Graphical User InterfaceGUI程序。 4. 服务端开发。各种⼤型应⽤⽹络连接的⾼并发后台服务。这块Java也⽐较多C主要⽤于⼀些对 性能要求⽐较⾼的地⽅。如游戏服务、流媒体服务、量化⾼频交易服务等 5. 游戏引擎开发。很多游戏引擎就都是使⽤C开发的游戏开发要掌握C基础和数据结构学习 图形学知识掌握游戏引擎和框架了解引擎实现引擎源代码可以学习UE4、Cocos2d-x等开源 引擎实现 6. 嵌⼊式开发。嵌⼊式把具有计算能⼒的主控板嵌⼊到机器装置或者电⼦装置的内部通过软件能够 控制这些装置。⽐如智能⼿环、摄像头、扫地机器⼈、智能⾳响、⻔禁系统、⻋载系统等等粗 略⼀点嵌⼊式开发主要分为嵌⼊式应⽤和嵌⼊式驱动开发。 7. 机器学习引擎。机器学习底层的很多算法都是⽤C实现的上层⽤python封装起来。如果你只想 准备数据训练模型那么学会Python基本上就够了如果你想做机器学习系统的开发那么需要学 会C。 8. 测试开发/测试。每个公司研发团队有研发就有测试测试主要分为测试开发和功能测试测试 开发⼀般是使⽤⼀些测试⼯具(selenium、Jmeter等)设计测试⽤例然后写⼀些脚本进⾏⾃动化 测试性能测试等有些还需要⾃⾏开发⼀些测试⽤具。功能测试主要是根据产品的功能设计测 试⽤例然后⼿动的⽅式进⾏测试。 C参考网站及文档书籍 编程语言排行榜 TIOBE排⾏榜是根据互联⽹上有经验的程序员、课程和第三⽅⼚商的数量并使⽤搜索引擎如 Google、Bing、Yahoo!以及Wikipedia、Amazon、YouTube和Baidu百度统计出排名数据只 是反映某个编程语⾔的热⻔程度并不能说明⼀⻔编程语⾔好不好或者⼀⻔语⾔所编写的代码数量 多少。 TIOBLE 2024年8月排行榜 可见C/C占比很高 趋势 C难度 C是⼀个相对难学难精的语⾔相⽐其他⼀些语⾔学习难度要⾼⼀些要陡峭⼀些这⾥有历史包袱的问题也有语⾔本⾝设计和发展历史的问题。 ⽹上以前⼀直流传下⾯这个21天内⾃学精通C的梗。当然⾃学难度很⼤跟着⽐特课程⾛相对会好⼀些。 参考文档书籍 参考文档 https://legacy.cplusplus.com/reference/ https://zh.cppreference.com/w/cpp https://en.cppreference.com/w/ 参考书籍 》C Primer主要讲解语法经典的语法书籍前后中期都可以看前期如果⾃学看可能会有点晦涩 难懂能看懂多少看懂多少就当预习学了⽐特课程后中后期作为语法字典⾮常好⽤。 》STL源码剖析主要从底层实现的⻆度结合STL源码庖丁解⽜式剖析STL的实现是侯捷⽼师的经典 之作。可以很好的帮助我们学习别⼈⽤语法是如何实现出⾼效简洁的数据结构和算法代码如何使⽤ 泛型封装等。让我们不再坐井观天闭⻔造⻋本书课程上⼀半以后中后期可以看。 》Effctive C本书也是侯捷⽼师翻译的本书有的⼀句评价把C程序员分为看过此书的和没看过 此书的。本书主要讲了55个如何正确⾼效使⽤C的条款建议中后期可以看⼀遍⼯作1-2年后再看 ⼀遍相信会有不⼀样的收获。 C第一个程序 C兼容C语⾔绝⼤多数的语法所以C语⾔实现的hello world依旧可以运⾏C中需要把定义⽂件 代码后缀改为.cppvs编译器看到是.cpp就会调⽤C编译器编译linux下要⽤g编译不再是gcc //test.cpp #includestdio.h int main() { printf(hello world!); return 0; } C有自己一套严格的输入输出 //test.cpp
#includeiostream
using namespace std;
int main()
{counthello world\n!endl;return 0;
}命名空间 为什么使用namespace 在C/C中变量、函数和后⾯要学到的类都是⼤量存在的这些变量、函数和类的名称将都存在于全 局作⽤域中可能会导致很多冲突。使⽤命名空间的⽬的是对标识符的名称进⾏本地化以避免命名 冲突或名字污染于是祖师爷针对此问题在C/C引入namespace #includestdio.h
#includestdlib.h
int rand 20;
int main()
{//编译报错::rand重定义以前定义的是函数”printf(%d\n, rand);return 0;
} 因为标准库中有rand这个函数在预处理阶段把头文件拷贝过来在全局域就有两个rand所以编译器认为rand重定义 namesapce定义及规则 • 定义命名空间需要使⽤到namespace关键字后⾯跟命名空间的名字然后接⼀对{}即可{}中 即为命名空间的成员。命名空间中可以定义变量/函数/类型等。 namespace myTest
{int rand 20;int add(){//......}
} • namespace本质是定义出⼀个域这个域跟全局域各⾃独⽴不同的域可以定义同名变量所以下 ⾯的rand不在冲突了。 namespace myTest
{// 命名空间中可以定义变量/函数/类型int rand 10;int Add(int left, int right){return left right;}struct Node{struct Node* next;int val;};
}
int main()
{// 这⾥默认是访问的是全局的rand函数指针printf(%p\n, rand);// 这⾥指定myTest命名空间中的randprintf(%d\n, myTest::rand);return 0;
} • C中域有函数局部域全局域命名空间域类域域影响的是编译时语法查找⼀个变量/函数/ 类型出处(声明或定义)的逻辑所有有了域隔离名字冲突就解决了。局部域和全局域除了会影响 编译查找逻辑还会影响变量的⽣命周期命名空间域和类域不影响变量⽣命周期。 • namespace只能定义在全局当然他还可以嵌套定义。 namespace bit
{// xiaohuanamespace xiaohua{int rand 1;int Add(int left, int right){return left right;}}// xiaopangnamespace xiaopang{int rand 2;int Add(int left, int right){return (left right) * 10;}}
}
int main()
{printf(%d\n, bit::xiaohua::rand);printf(%d\n, bit::xiaopang::rand);printf(%d\n, bit::xiaohua::Add(1, 2));printf(%d\n, bit::xiaopang::Add(1, 2));return 0;
} bu • 项⽬⼯程中多⽂件中定义的同名namespace会认为是⼀个namespace不会冲突。 • C标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中。 #includeiostream
using namespace std;
int main()
{cout hello world endl;return 0;
} 命名空间使用 编译查找一个变量的声明/定义时默认只会在局部或全局查找不会到命名空间查找。所以我们要使用命名空间中定义的变量/函数有三种方式: 不指定就会报错 #includeiostream
namespace mytest
{int a 0;int b 0;
}
int main()
{//error C2065: “a”: 未声明的标识符printf(%d, a);
} • 指定命名空间访问项⽬中推荐这种⽅式。 • using将命名空间中某个成员展开项⽬中经常访问的不存在冲突的成员推荐这种⽅式。 • 展开命名空间中全部成员项⽬不推荐冲突⻛险很⼤⽇常⼩练习程序为了⽅便推荐使⽤。 制定命名空间使用 int main() { printf(%d,mytest:: a); } using将命名空间中某个成员展开 using mytest::a; int main() { printf(%d, a); } 展开命名空间中全部成员 namespace mytest { int a 0; int b 0; } using namespace mytest; int main() { printf(%d, a); } C输入输出 • iostream 是 Input Output Stream 的缩写是标准的输⼊、输出流库定义了标准的输⼊、输 出对象。 • std::cin 是 istream 类的对象它主要⾯向窄字符narrow characters (of type char)的标准输 ⼊流。 • std::cout 是 ostream 类的对象它主要⾯向窄字符的标准输出流。 • std::endl 是⼀个函数流插⼊输出时相当于插⼊⼀个换⾏字符加刷新缓冲区。 • 是流插⼊运算符是流提取运算符。C语⾔还⽤这两个运算符做位运算左移/右移 • 使⽤C输⼊输出更⽅便不需要像printf/scanf输⼊输出时那样需要⼿动指定格式C的输⼊ 输出可以⾃动识别变量类型(本质是通过函数重载实现的这个以后博客会讲到)其实最重要的是C的流能更好的⽀持⾃定义类型对象的输⼊输出。 #includeiostream
using namespace std;
int main()
{int a 20;double d 0.1;char c x;cout a d c;scanf(%d%f, a, d);printf(%d%f, a, d);//可以自动识别变量类型cin a;cin d c;cout a endl;cout d c endl;return 0;
} • IO流涉及类和对象运算符重载、继承等很多⾯向对象的知识这些知识我们还没有讲解所以这⾥我们只能简单认识⼀下C IO流的⽤法后⾯我们会有专⻔的⼀个章节来细节IO流库。 • cout/cin/endl等都属于C标准库C标准库都放在⼀个叫std(standard)的命名空间中所以要 通过命名空间的使⽤⽅式去⽤他们。 • ⼀般⽇常练习中我们可以using namespace std实际项⽬开发中不建议using namespace std。 • 这⾥我们没有包含stdio.h也可以使⽤printf和scanf在包含iostream间接包含了。vs系列 编译器是这样的其他编译器可能会报错。 补充 # include iostream using namespace std; int main () { // 在 io 需求⽐较⾼的地⽅如部分⼤量输⼊的竞赛题中加上以下 3 ⾏代码 // 可以提⾼ CIO 效率 ios_base:: sync_with_stdio ( false ); cin. tie ( nullptr ); cout. tie ( nullptr ); return 0 ; } IO流机类和对象运算符重载、继承等很多面向对象的知识这些知识我们还没讲解所以这里我们只简单认识一下CIO流的用法后面会有专门的一个章节细节讲解IO流库。 缺省函数 • 缺省参数是声明或定义函数时为函数的参数指定⼀个缺省值。在调⽤该函数时如果没有指定实参 则采⽤该形参的缺省值否则使⽤指定的实参缺省参数分为全缺省和半缺省参数。有些地⽅把 缺省参数也叫默认参数 # include iostream # include assert.h using namespace std; void Func ( int a 0 ) { cout a endl; } int main () { Func (); // 没有传参时使⽤参数的默认值 Func ( 10 ); // 传参时使⽤指定的实参 return 0 ; } • 全缺省就是全部形参给缺省值半缺省就是部分形参给缺省值。C规定半缺省参数必须从右往左依次连续缺省不能间隔跳跃给缺省值。 • 带缺省参数的函数调⽤C规定必须从左到右依次给实参不能跳跃给实参。 # include iostream using namespace std; // 全缺省 void Func1 ( int a 10 , int b 20 , int c 30 ) { cout a a endl; cout b b endl; cout c c endl endl; } // 半缺省 void Func2 ( int a, int b 10 , int c 20 ) { cout a a endl; cout b b endl; cout c c endl endl; } int main () { Func1 (); Func1 ( 1 ); Func1 ( 1 , 2 ); Func1 ( 1 , 2 , 3 ); Func2 ( 100 ); Func2 ( 100 , 200 ); Func2 ( 100 , 200 , 300 ); return 0 ; } • 函数声明和定义分离时缺省参数不能在函数声明和定义中同时出现规定必须函数声明给缺省 值。 // Stack.h void STInit (ST* ps, int n 4 ); // 缺省参数不能声明和定义同时给 void STInit (ST* ps, int n) { assert (ps n 0 ); ps-a (STDataType*) malloc (n * sizeof (STDataType)); ps-top 0 ; ps-capacity n; } 函数重载 C⽀持在同⼀作⽤域中出现同名函数但是要求这些同名函数的形参不同可以是参数个数不同或类型不同。 参数类型不同 // 1 、参数类型不同 int Add ( int left, int right) { cout int Add(int left, int right) endl; return left right; } double Add ( double left, double right) { cout double Add(double left, double right) endl; return left right; } 参数个数不同 // 2、参数个数不同 void f () { cout f() endl; } void f ( int a) { cout f(int a) endl; } 返回值不能作为重载条件因为调用时也无法区分。 返回值不同不能作为重载条件因为调⽤时也⽆法区分 //void fxx() //{} // //int fxx() //{ // return 0; //} 注意 // 下⾯两个函数构成重载 // f() 但是调⽤时会报错存在歧义编译器不知道调⽤谁 void f1 () { cout f() endl; } void f1 ( int a 10 ) { cout f(int a) endl; } int main () { Add ( 10 , 20 ); Add ( 10.1 , 20.2 ); f (); f ( 10 ); f ( 10 , a ); f ( a , 10 ); return 0 ; } 通过函数重载C函数调用就表现了多态行为使用更灵活。C语言不支持同一作用中出现同名函数的。 你的支持就是我创作的动力
