C++ 介绍

C++（发音为“see plus plus”）由贝尔实验室的Bjarne Stroustrup开发，作为C的扩展，从1979年开始。C++ 为 C 语言添加了许多新特性，也许最好将其视为 C 的超集，尽管这并不完全正确（因为 C99 引入了一些 C++ 中不存在的功能）。C++之所以声名鹊起，主要是因为它是一种面向对象的语言。至于什么是“对象”，以及它与传统编程方法有何不同，我们将在后面的章节中介绍。

C++在1998年由ISO委员会标准化（这意味着ISO标准委员会批准了描述C++语言的文档，以帮助确保所有编译器都遵守同一组标准）。2003年发布了该语言的一个小更新（称为C++03）。

从那时起，对 C++ 语言进行了五次重大更新（C++11、C++14、C++17、C++20 和 C++23），每次都增加了额外的功能。特别是C++11增加了大量的新功能，并被广泛认为是该语言的新基线版本。预计未来每三年左右对该语言进行一次升级。

该语言的每个新正式版本都称为语言标准（或语言规范）。标准以发布年份命名。例如，没有C++15，因为2015年没有新标准。

C++ 擅长领域

以下是一些最有可能用 C++ 编写的常见应用程序类型：

• 电子游戏
• 实时系统（例如用于运输、制造等）
• 高性能金融应用（例如高频交易）
• 图形化应用和模拟
• 生产力/办公应用
• 嵌入式软件
• 音频和视频处理
• 人工智能和神经网络

C++ 程序是如何开发

下面是一个图形，概述了一种简单的方法：

• 第 1 步：定义要解决的问题
• 第 2 步：确定您将如何解决问题
• 第 3 步：编写程序:
  • 编译阶段
  • 链接阶段
  • 测试程序

编译器、链接器和库

创建三个C++脚本文件：
test.h

int add(int a, int b);

test.cpp

#include "test.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"

int main()
{
    int sum = add(1, 2);
    std::cout << "sum: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

然后进行编译，过程步骤：

编译预处理

g++ -E [*.cpp *.h, ...] -o [*.ii]，
主要对包含的头文件(#include …), (#define …) 进行处理。

g++ -E test.cpp  test.h  -o test.ii

在test.ii文件可以查看预处理过程

编译阶段

g++ -S [*.ii ...] -o [*.s]
主要是进行c++的语法检查，检查无误将代码翻译成汇编语言。

g++ -S test.ii -o test.s

汇编阶段

g++ -c [*.s ...] -o [*.o ... ]
将汇编代码生成可以链接的二进制代码。

g++ -c test.s -o test.o

链接阶段

g++ [*.o *.so *.a ...] -o main.exe
链接动态库, 静态库， 可执行.o文件，组成可执行文件。

缺保下面这两步执行，并生成 main.o 和 test.o 文件

g++ test.cpp -c -o test.o
g++ main.cpp -c -o main.o 

执行

g++ main.o test.o -o main.exe

生成 main.exe 文件

最后执行，命令行

./main.exe

整个编译过程到这里就结束了。

安装集成开发环境 （IDE）

对于入门来说，使用Visual Studio (for Windows)是很方便的。

我这里使用的VSCode+MinGW，个人习惯罢了。

配置编译器：构建配置

首次运行程序时，在资源管理器窗格中的 .vscode 文件夹下创建了一个名为 tasks.json 的新文件。打开tasks.json文件，找到“args”，然后在该部分中找到“${file}”行。

在“${file}”行上方，在调试时添加包含以下命令（每行一个命令）的新行：
“-ggdb”,

在“${file}”行上方，为发布版本添加包含以下命令（每行一个命令）的新行：
“-O2”,
“-DNDEBUG”,

配置编译器：编译器扩展

禁用编译器扩展，以确保您的程序（和编码实践）保持符合 C++ 标准，并且可以在任何系统上运行。

• 打开tasks.json文件，找到 ，然后找到该部分中的行。“args”“${file}”
• 在该行上方，添加一个包含以下命令的新行：“${file}”
  “-pedantic-errors”,

在撰写本文时，VS Code 不会自动在缺少换行符的代码文件的末尾添加换行符（这是 C++ 标准迂腐地要求的）。幸运的是，我们可以告诉 VS Code 这样做：

• 打开 VS Code，然后转到“文件（如果使用 Mac，则为代码）”>“首选项”>“设置”。这将打开一个设置对话框。
• 进入搜索栏。insert final newline
• 在“工作区设置”和“用户设置”选项卡中，确保选中标记为“文件：插入最后换行符”的复选框。

配置编译器：警告和错误级别

将警告级别调到最大，尤其是在学习时。它将帮助您识别可能的问题。

打开tasks.json文件，找到“args”，然后在该部分中找到“${file}”行。

在“${file}”行上方，添加包含以下命令的新行（每行一个）：

"-Wall",
"-Weffc++",
"-Wextra",
"-Wconversion",
"-Wsign-conversion",

配置编译器：选择语言标准

下面是代号到最终名称的映射：

c++0x = C++11
c++1y = C++14
c++1z = C++17
c++2a = C++20
c++2b = C++23
C++2c = C++26（尚未最终确定）

对于 VS Code，可以使用编译器标志 、 、 或分别启用 C++11/14/17/20 支持。如果您使用的是 GCC 8 或 9，则需要改用 C++20 支持。“-std=c++11”,“-std=c++14”,“-std=c++17”,“-std=c++20”,“-std=c++2a”,

将适当的语言标准标志（包括双引号和逗号）放在配置文件的 section 中，放在 之前的自己的行上。tasks.json"args"“${file}”

我们还希望将 Intellisense 配置为使用相同的语言标准。对于 C++20，在 中，更改或在其自己的行上添加以下设置：。settings.json"C_Cpp.default.cppStandard": “c++20”