Языки C и C++. Где их используют и зачем?
Сфера применения C и C++ на удивление широка. Даже в сегодняшнем мире, несмотря на всё многообразие современных надёжных инструментов, эти два языка программирования остаются незаменимыми. Давайте же выясним, какие популярные приложения написаны на этих языках и зачем нам использовать их сегодня.
Когда и зачем используются C и C++ ?
1. Операционные системы
Язык C первоначально создавался для системного программирования, поэтому не удивительно, что его так активно применяют при создании операционных систем и программного обеспечения.
Быстрый и энергоэффективный, он достаточно близок к аппаратному слою, что позволяет работать с кодом низкого уровня.
Вот почему он идеален для разработки операционных систем.
Любая операционная система в первую очередь должна быстро запускаться и эффективно управлять системными ресурсами. Например, Linux, Microsoft Windows, Mac OS полностью написаны на языке C, а Android и iOS — частично.
Разработчик на языке C может реализовывать все структуры данных самостоятельно, производя тонкую настройку мельчайших деталей операционной системы. Такая высокая гибкость — весомый аргумент в пользу языка.
В отличие от других языков программирования, язык C не имеет зависимостей времени исполнения. Это означает, что программа может выполняться силами аппаратных средств без участия менеджера памяти, входного или выходного слоя.
2. Программирование встроенных систем
Язык программирования C просто необходим при проектировании встроенных систем.
Главным образом из-за высокой производительности и простоты использования. Язык C очень экономичен в потреблении ресурсов системы, благодаря чему программа выполняется быстро. В результате встроенные системы работают в реальном времени без замедления.
Ещё важнее здесь — код на C, будучи платформенно-независимым, не связан с каким-либо конкретным микропроцессором или системой. Так что встроенную программу можно скомпилировать в разных устройствах и платформах с незначительными изменениями или вовсе без них.
Вот почему беспилотные автомобили, умные часы, сенсоры и устройства, использующие технологию Интернета вещей (например, кофемашины), имеют встроенное ПО, целиком написанное на C или C++. В связанных системах C позволяет работать непосредственно с ресурсами памяти и править любую часть кода.
3. Разработка игр и игрового движка
Производительность крайне важна для игры, поэтому выбор языка программирования здесь ограничен.
Являясь самым быстрым на сегодняшний день языком программирования, С++ оказывается одним из лучших для игр в 3D, многопользовательских и других.
Например, Counter-Strike, StarCraft: Brood War, Diablo I, World of Warcraft — все эти игры написаны на C++. Не говоря уже о консолях Xbox и PlayStation, в основе которых лежит программирование C++.
В ядре игрового движка Unity — самого популярного движка для создания видеоигр под несколько операционных систем одновременно — также использовался C++.
Средства разработки C++ могут совладать даже с самой сложной игровой графикой. Они позволяют оптимизировать и регулировать то, как именно будут использоваться ресурсы памяти и структуры данных в игре.
4. Разработка настольных и кроссплатформенных приложений
C++ также можно использовать для создания настольных приложений. Всё благодаря превосходным кроссплатформенным средствам разработки (иногда называемым фреймворками), таким как Qt. Оно позволяет нацелиться на Windows, Linux, macOS, Android и встроенные системы — все c единой кодовой базой. Так что разработка приложений с помощью Qt оказывается отличным решением для тех, кто хочет сэкономить на времени и стоимости программирования.
Стоит упомянуть и о библиотеке SDL, нашпигованной функциями, позволяющими создавать приложения одновременно для Windows, Linux, Android, MacOS и iOS.
Кстати, Photoshop, Illustrator и Adobe Premiere целиком написаны на C++.
Какие ещё есть приложения?
В Facebook перевели часть кода из PHP на язык C++, чтобы сократить затраты электроэнергии в расчёте на одного пользователя. Возможно, облачные системы хранения, базы данных, драйверы устройств и другие виды ПО тоже используют C++.
Сюда также можно отнести банковские и другие приложения, обладающие высокой степенью многопоточности и низким периодом ожидания. Словом — всё, что должно работать быстро и без проблем.
Выводы
Принимая во внимание всё вышесказанное, будем считать, что языки C/C++ вполне годятся для:
- разработки операционных систем,
- программирования встроенных систем,
- разработки игр,
- разработки баз данных,
- разработки настольных и кроссплатформенных приложений (с помощью средств C++).
Также можно отметить, что в проектах, имеющих дело со сложными типами данных, разработка ПО с использованием C++ предотвращает перегрузку данными и похожие проблемы.
Так что, если вы спросите:
Почему мы до сих пор используем C/C++?
Есть короткий ответ: C и C++ гибкие, очень быстрые и эффективные. К тому же они ближе к машинному коду, чем любой другой язык программирования. Именно поэтому в некоторых случаях эти языки просто незаменимы.
Так что наш прогноз таков: в ближайшем будущем язык C не сойдёт с технологической арены. Особенно по причине роста количества устройств, поддерживающих технологию Интернета вещей, а эти устройства крепко завязаны на управлении машинным кодом и памятью.
Для чего хорош Си?
Си применяют в сферах, где важен код, наиболее тесно взаимодействующий с «железом». Под влиянием Си появились языки C++, C#, Java и Objective-C.
Си иногда называют подмножеством C++ или «C++ без классов», но это не совсем верно. Почему это не так, можно узнать в статье про C++.
Си поддерживает исключительно процедурное программирование. Никаких классов, ООП, наследования — только функции и структуры. К основным особенностям языка относятся:
- доступ к памяти через указатели (особые переменные, в которых хранится адрес объекта);
- активное использование структур и объединений;
- чистый стиль программирования (код проще отлаживать, но сложнее писать).
Си обычно используется в довольно специфичных и сложных задачах, потому что более лёгкие задачи проще сделать с помощью высокоуровневых языков. Мы отобрали несколько наиболее популярных применений Си.
Оптимизация участков кода на C++
Объектно-ориентированные возможности C++ часто обходятся дороже, чем «чистый Си», так как расходуют больше ресурсов (в частности оперативной памяти). Поэтому иногда код в стиле Си может быть эффективнее. Если нужно заставить какой-либо алгоритм работать быстрее — используйте процедурный стиль и откажитесь от встроенных инструментов C++ для ООП, например от полиморфизма.
Но если нужна действительно высокая скорость, лучше переписать часть кода на ассемблере.
Информационная безопасность
Сюда относятся сложные хакерские приёмы. Среди них:
- Использование уязвимостей: переполнения буфера, двойные удаления (повреждения кучи).
- Инъекция (сокрытие) кода. Если получить доступ к другому процессу, используя уязвимость, то можно спрятать свой код внутри чужого и заставить процесс выполнять его. Теперь скрытый код будет жить в «невинном» процессе, спрятанном от глаз пользователя.
- Перехват (hooking). Если вы хотите мониторить чьи-то взаимодействия с системой (нажатие клавиш, открытие файлов), вам, как правило, нужно вызывать отслеживающий код всякий раз, когда пользователь что-то делает. Для этого вы заменяете какой-либо фрагмент API операционной системы вашим кодом.
Почти для всех этих применений используется PIC код (position-independent code — код, не зависящий от адреса). Он может выполняться в любом месте памяти, независимо от того, где находится и кто его запустил. У PIC-кода нет доступа к глобальным переменным и таблицам, поэтому C++ для его написания не подойдёт (классам C++ нужны глобальные таблицы для реализации наследования).
Код ядра
Код, который выполняется в режиме ядра (kernel mode) имеет полный доступ к памяти и оборудованию: RAM, GPU, жёсткому диску. В режиме ядра работают:
- Аппаратные драйверы — здесь без доступа к железу не обойтись. Драйверы являются посредниками между пользовательским кодом (не в режиме ядра) и оборудованием.
- Ядро операционной системы. На Си, кстати, написано множество ядер ОС, в том числе Unix и Android.
Использовать для всего этого код на C++ почти невозможно, поскольку в режиме ядра нет доступа к тем же глобальным таблицам, о которых говорилось выше. Иногда в режиме ядра тоже необходим PIC код — например для загрузчика (bootloader). Загрузчик — самая первая программа, выполняющаяся при запуске ПК. Биос извлекает её из жёсткого диска, помещает в память и говорит процессору запустить эту часть памяти.
Embedded-разработка
Для программирования встраиваемых систем часто используется как Си, так и C++. Но Си имеет преимущество, поскольку позволяет разрабатывать встроенное ПО при ограниченных ресурсах — например когда у микроконтроллера очень мало RAM. Помимо Си также может пригодиться знание ассемблера (как вариант, ARM-ассемблера) для написания ассемблерных вставок, чтобы ещё больше оптимизировать код и получить доступ к специфичным инструкциям процессора.
C2017/Язык программирования C
C (рус. Си) — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения.
Содержание
История
Язык программирования С был разработан в лабораториях Bell Labs в период с 1969 по 1973 годы Деннисом Ритчи. Самый активный период творчества пришёлся на 1972 год. Язык назвали «Си» (C — третья буква английского алфавита), потому что многие его особенности берут начало от старого языка «Би» (B — вторая буква английского алфавита).
Язык B был в основном произведением Кена Томпсона при содействии Денниса Ритчи и был опубликован в 1969 году. Язык B можно рассматривать как C без типов. Сам B был создан на основе языка BCPL (Basic Combined Programming Language). Предшественником BCPL был язык CPL, разработанный в начале 1960-х. Название B появилось или от названия BCPL, или от имени жены Томпсона — Бонни. Пример кода на B:
В 1970 Bell Labs приобрела для проекта компьютер PDP-11. Так как B был готов к работе на PDP-11, Томпсон переписал часть UNIX на B.
Но модель B и BCPL подразумевала издержки при работе с указателями: правила языка, определяя указатель как индекс в массиве слов, делали указатели индексами слов. Каждое обращение к указателю при исполнении генерировало масштабирование указателя в адрес байта, который ожидал процессор.
Поэтому становилось ясно, что для того, чтобы справиться с символами и байтовой адресацией, а также подготовиться к грядущей аппаратной поддержке вычислений с плавающей точкой, нужна типизация.
В 1971 году Ритчи начал создавать расширенную версию B. Сначала он назвал её NB (New B), но когда язык стал сильно отличаться от B, название сменили на C.
Сформировался синтаксис объявления имён, который отражает синтаксис выражения, где эти имена используются. Так
объявляет целое, указатель на целое и указатель на указатель на целое. Синтаксис этих объявлений отражает тот факт, что i, *pi, и **ppi все в результате дают тип int, когда используются в выражении. Похожим образом
объявляют функцию, возвращающую целое, функцию возвращающую указатель на целое, указатель на функцию возвращающую целое;
объявляют массив указателей на целое, указатель на массив целых.
Во всех этих случаях объявление переменной напоминает её использование в выражении, чей тип – это то, что находится в начале объявления.
К 1973 году язык С стал достаточно силён, и большая часть ядра UNIX, первоначально написанная на ассемблере PDP-11/20, была переписана на С.
В 70-х программистов на C было немного и большинство из них были пользователями UNIX. Тем не менее, в 80-х C вышел за узкие рамки мира UNIX. Компиляторы C стали доступны на различных машинах, работающих под управлением разных операционных систем. В частности, C стал распространяться на быстро развивающейся платформе IBM PC.
В 1978 году Брайан Керниган и Деннис Ритчи опубликовали первую редакцию книги «Язык программирования Си». Эта книга, известная среди программистов как «K&R», служила многие годы неформальной спецификацией языка. Версию языка Си, описанную в ней, часто называют «K&R C».
K&R ввёл следующие особенности языка:
- структуры (тип данных struct);
- длинное целое (тип данных long int);
- целое без знака (тип данных unsigned int);
- оператор += и подобные ему (старые операторы =+ вводили анализатор лексики компилятора C в заблуждение, например, при сравнении выражений i =+ 10 и i = +10).
K&R C часто считают самой главной частью языка, которую должен поддерживать компилятор C. Многие годы даже после выхода ANSI C он считался минимальным уровнем, которого следовало придерживаться программистам, желающим добиться от своих программ максимальной переносимости, потому что не все компиляторы тогда поддерживали ANSI C, а хороший код на K&R C был верен и для ANSI C.
Стандарты
ANSI C (C89)
В 1983 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) сформировал комитет для разработки стандартной спецификации Си. По окончании этого долгого и сложного процесса в 1989 году он был наконец утверждён как «Язык программирования Си» ANSI X3.159-1989. Эту версию языка принято называть ANSI C или C89.
Одной из целей этого стандарта была разработка надмножества K&R C, включающего многие особенности языка, созданные позднее. Однако комитет по стандартизации также включил в него и несколько новых возможностей, таких, как прототипы функций (заимствованные из C++) и более сложный препроцессор.
ANSI C сейчас поддерживают почти все существующие компиляторы. Любая программа, написанная только на стандартном С, гарантированно будет правильно выполняться на любой платформе, имеющей соответствующую реализацию С.
В 1990 году, стандарт ANSI C (с небольшими изменениями) был принят Международной организацией по стандартизации (ISO) как ISO/IEC 9899:1990. Эту версию иногда называют C90. Однако, термины C89 и C90 относятся в сущности к одному языку.
После стандартизации в ANSI спецификация языка C оставалась относительно неизменной в течение долгого времени, в то время как C++ продолжал развиваться. Однако в конце 1990-х годов стандарт подвергся пересмотру, что привело к публикации ISO 9899:1999 в 1999 году. Этот стандарт обычно называют «C99». В марте 2000 года он был принят и адаптирован ANSI.
Некоторые новые особенности C99:
- подставляемые функции (inline);
- объявление локальных переменных в любом операторе программного текста (как в C++);
- новые типы данных, такие, как long long int (для облегчения перехода от 32- к 64-битным числам), явный булевый тип данных _Bool и тип complex для представления комплексных чисел;
- массивы переменной длины;
- поддержка ограниченных указателей (restrict);
- именованная инициализация структур: struct < int x, y, z; >point = ;
- поддержка однострочных комментариев, начинающихся на //, заимствованных из C++;
- несколько новых библиотечных функций, таких, как snprintf;
- несколько новых заголовочных файлов, таких, как stdint.h.
8 декабря 2011 опубликован новый стандарт для языка С (ISO/IEC 9899:2011). Основные изменения:
- поддержка многопоточности;
- улучшенная поддержка Юникода;
- обобщенные макросы (type-generic expressions, позволяют статичную перегрузку);
- анонимные структуры и объединения (упрощают обращение ко вложенным конструкциям);
- управление выравниванием объектов;
- статичные утверждения (static assertions);
- удаление опасной функции gets (в пользу безопасной gets_s);
- функция quick_exit;
- спецификатор функции _Noreturn;
- новый режим эксклюзивного открытия файла.
Где взять стандарт почитать
Однако можно найти черновые версии в свободном доступе. Например C11.
Популярность
Что написано на C
- Ядро Linux.
- Ядро Windows.
- Интерпретаторы Python, Perl, PHP, bash.
- Классические UNIX-утилиты.
- Web-серверы nginx, Apache.
- СУБД: SQLite, MySQL (
Рейтинги
По индексу TIOBE (количество результатов в поисковиках) язык занимает второе место, хотя его популярность резко падает.
По рейтингу GitHub (объём изменений в репозиториях) язык занимает 9-е место в 2016 г.
Альтернативы?
- Современный C++
- Rust
- Swift
Компиляторы C
Компиляторов C на самом деле много, но популярных и качественных совсем немного.
Зачем писать на C++ в 2022 году?
C++ — это язык программирования, основы которого были заложены более 40 лет назад, но который по-прежнему повсеместен. В этой статье мы с вами разберемся, где и почему он используется, и порассуждаем, есть ли у него будущее.
Где сегодня используется C++?
С++ повсюду. Код, написанный на C++, можно найти в вашем телефоне, в вашей стиральной машине, в вашем автомобиле, в самолетах, в банках и вообще везде, где только можно представить.
Но давайте будем более конкретными. Многие приложения для работы с изображениями, такие как Adobe Photoshop или Illustrator, написаны на C++. 3D-игры также часто пишут на C++. Программное обеспечение для 3D-анимации, моделирования и рендеринга также в основном написано на C++. Манипуляции с изображениями — довольно сложная и ресурсоемкая область, требующая скорости и близости к аппаратной части C++.
Но работа с изображениями — далеко не единственная область, в которой доминирует C++. С большой долей вероятности браузер, который вы используете для чтения этой статьи, также был написан на C++, как, например, Chrome и Firefox.
Если мы спустимся еще ниже и посмотрим на компиляторы и операционные системы, то многие из них написаны на C++. Если нет, то, скорее всего, это C.
Но это все пока только примеры в пределах десктопного мира.
В мире корпоративного программного обеспечения вы, конечно, найдете и другие языки, но там, где критична производительность, вполне обоснованно выбирают C и C++.
В мире встраиваемых систем, где и память, и ЦП более ограничены, чем у десктопных компьютеров, C++ процветает. Независимо от того, смотрите ли вы на свои умные часы, телефон, включаете ли вы стиральную машину, садитесь ли в автомобиль и включаете зажигание, вам следовало бы испытывать немного благодарности в отношении неизвестного C++ разработчика, который сумел не испортить все из-за ошибки сегментации сразу после запуска.
Почему С++ используется до сих пор?
Итак, мы увидели, что C++ по-прежнему используется почти везде. Но почему? Можно встретить очень много скептиков, которые считают, что это чистой воды легаси и его следует удалять из кодовой базы большинства современных компаний.
Так все-таки это легаси?
Некоторые люди утверждают, что C++ все еще используется только потому, что это технология, унаследованная от старых приложений. Под “старым” я часто подразумеваю программное обеспечение десятилетней давности.
Это правда только отчасти.
Давайте порассуждаем о Cobol-ковбоях. Мало кто хорошо владеет Cobol, поэтому, если на него есть спрос, то они могут заработать кучу денег.
Cobol по-прежнему широко используется в финансовой индустрии. Эти системы были написаны много десятилетий назад и до сих пор работают довольно хорошо. Может быть, они не соответствуют всем современным требованиям, но они устойчивы, надежны и настолько сложны, что никто не осмеливается их переписывать.
C++ не так уж плох, он не так стар, как Cobol, и все больше людей изучают его и знают, более или менее, как его использовать.
Но иногда он используется только потому, что компания уже очень много в него инвестировала. У нее вокруг C++ уже развились целые экосистемы. Мигрировать их было бы слишком дорого. Даже руководители, которые по каким-либо причинам не в восторге от C++, сочтут такую миграцию экономически бессмысленной.
Но является ли C++ таким уж прям легаси?
C++ эволюционирует
Вовсе нет! C++ развивается совершенно предсказуемым образом. Как я подробно объяснял в одной из своих предыдущих статей, с 2011 года C++ следует модели подобной отправлению поездов. Каждые три года выпускается новая версия с новыми языковыми фичами и библиотеками, а также с исправлениями ошибок и доработками более ранних фич.
Четкий график релизов и стандартизированная работа гарантируют, что новые версии являются результатом продуманных дополнений, а не разовых решений. У разработчиков компиляторов есть время, чтобы реализовать их должным образом, а у сообщества - чтобы адаптироваться.
В то же время одной из суперсил C++ является обратная совместимость. Код, скомпилированный вчера, скорее всего, скомпилируется и завтра. Даже больше - код, который можно было скомпилировать в 1985 году, скорее всего, можно будет скомпилировать и в 2025 году.
Эволюция C++ была направлена на то, чтобы минимизировать головную боль разработчиков и сделать написание более безопасного кода проще.
Одной из важнейших особенностей C++ является предсказуемое управление памятью. Тут нет сборки мусора, которая в конечном итоге происходит (или нет). Когда и как память будет освобождена и возвращена операционной системе - абсолютно детерминировано. Хотя все всегда было абсолютно детерминировано, было также довольно легко выстрелить себе в ногу и испортить все, не высвобождая память или наоборот пытаясь высвободить ее дважды или даже больше раз.
Современный C++ предоставляет интеллектуальные указатели, которые сделали динамическое управление памятью менее подверженным ошибкам за счет добавления указателей, которые могут “убирать за собой”.
Еще одним поводом для головной боли у многих разработчиков выступают шаблоны. SFINAE, невероятно длинные и трудные для чтения сообщения об ошибках, перестают быть такой большой проблемой с введением концептов в C++20, которые помогают нам ограничивать типы, принимаемые шаблонами, и предоставлять релевантные и относительно легко читаемые сообщения об ошибках, если что-то все-таки идет не так.
В последние годы была проделана большая работа по внедрению библиотеки <ranges>, с помощью которой мы можем переписать иначе очень процедурные циклы в функциональном стиле.
Экономическое преимущество
C++ близок к аппаратному обеспечению, может легко манипулировать ресурсами, поддерживает процедурное программирование для функций, интенсивно использующих ЦП, и является очень быстрым. Он также отлично справляется со сложностями 3D-игр и позволяет создавать многослойные сетевые конфигурации. Все эти преимущества делают его главным выбором для разработки игровых систем, а также инструментария для разработки игр.
Если вы используете так называемый “современный” язык, такой как Python или Javascript, зачастую вам придется прибегать к написанию некоторых важных функций или библиотек на C или C++, просто чтобы сделать их скорость приемлемой.
Существует очень мало языков, которые могут конкурировать с C++ по скорости, и один из них это - C.
Но скорость — это еще не все.
Вы можете сказать, что вы не так сильно заботитесь о скорости. Вам нужно обрабатывать относительно небольшое количество транзакций, и у вас нет серьезных требований к скорости. Вы предпочитаете код, который легче в написании.
Вас можно понять.
Как мы уже говорили ранее, C++ становится все проще в разработке. Конечно, легкость написания современного C++ не идет ни в какое сравнение с Python, но все не так однозначно.
Некоторые современные языки ориентированы на простоту написания кода, другие — на большие функциональные возможности.
Когда вы выбираете автомобиль, вы думаете не только о комфорте или скорости, хотя они могут быть очень важны. Скорее всего вам также придется учитывать расход топлива. Делаем ли мы то же самое, когда разрабатываем приложения? Думаем ли мы о том, сколько энергии они будут потреблять? В этом смысле трио C/C++/Rust работает намного лучше, чем все остальные языки. По сути, они находятся совершенно на другом уровне.
Приведенные выше цифры впечатляют.
Теперь давайте посмотрим на слайд, который был представлен на CPPP Дэмиеном Булом (Damien Buhl).
Используя C++, мы можем значительно сократить выбросы CO2. Удивительно, не правда ли?
Получается, что по большей части, даже если ваши требования к производительности не являются определяющим фактором, энергопотребление и защита окружающей среды все-таки подталкивают вас к использованию C++.
Каковы его недостатки?
Если C++ так развивается и становится проще в работе, и, кроме того, если он даже позитивно сказывается на счетах за электроэнергию и, следовательно, на нашей родной планете, то в чем проблема? Почему многие люди так не хотят с ним связываться?
Давайте обсудим пару моментов.
Плохая реклама
Нужно признать, что C++ имеет плохую репутацию.
Если вы читали Coders At Work, то могли отметить, что многие писали о том, что C и C++ слишком сложны в использовании, и вообще существует всего несколько причин чтобы их использовать в принципе. С C очень легко выстрелить себе в ногу, с C++ это немного сложнее, но когда это происходит, вы можете отстрелить себе ногу целиком.
Не очень обнадеживающие заявления, правда?
Эти комментарии определенно были небезосновательны, но их актуальность постепенно угасает.
Язык развивается, но старые книги и интервью никуда не денутся. Очень сложно изменить общественное мнение, особенно среди тех, кто больше не пишет код. Как, например, большинство нынешних руководителей.
По мере того, как язык развивается, его становится все труднее изучать
Как я уже несколько раз говорил ранее, C++ развивается. Он получает все больше и больше фич, и на нем становится все проще писать выразительный код.
То, что раньше было стандартным циклом, сегодня можно записать таким вот функциональным образом:
Хотя это все очень модно и прекрасно, это также означает, что те, кто хочет писать лучший код на C++, должны больше учиться. Многие считают, что самая большая суперсила C++ заключается в том, что он почти полностью обратно совместим. Такая важная фича, что Мэтт Годболт (Matt Godbolt) посвятил ей почти весь свой главный доклад на CPPP 2021!
Также правда, что некоторые старые лучшие практики со временем стали антипаттернами. Но они по-прежнему компилируются, их синтаксис по-прежнему валиден, и обычно это базовый синтаксис, поэтому мы изучаем их. Возможно, вам больше не нужно заниматься арифметикой указателей, по крайней мере, не в такой степени, как раньше, но вам все равно нужно в этом разбираться. То же самое касается ручного управления памятью, C-массивов и так далее.
Я лично думаю, что такие темы больше не должны преподаваться настолько глубоко, но, как я могу наблюдать, в большинстве университетов преподают устаревший C++, и людям приходится заново изучать современный C++, когда они начинают работать в реальных компаниях. Если конечно компания использует более современную версию.
Интеллектуальная небрежность
Как поделился со мной в Твиттере Марек Краевски (Marek Krajewski), некоторые люди просто не стали бы использовать C++ из-за интеллектуальной инертности. Да, его сложнее изучать, чем Python или Javascript. Да, вы можете создавать отличные вещи с более простыми в освоении альтернативами. И на самом деле вам не всегда нужны возможности C++. Это все правда.
Вы должны использовать самый подходящий инструмент для конкретной работы.
Проблема в том, что многим просто лень изучать эти инструменты или даже признать, что иногда это правильные инструменты. Это происходит часто из-за фанатизма, из-за ограниченности и, в основном, из-за интеллектуальной небрежности.
Наша работа — показать и объяснить, когда C++ (или Rust. ) — излишен, а когда — правильное решение. Что еще более важно, мы должны показать, что это уже не тот язык, которым он когда-то был.
Экосистема
В своем докладе на C++ MythBusters Виктор Чиура (Victor Ciura) развеял миф о том, что у C++ не все так гладко с вспомогательными инструментами. Они есть, и их в нашем распоряжении достаточно много. Но Виктор считает, что у нас никогда не будет “стандартизированных” инструментов, нам всегда нужно искать подходящий инструмент, разбираться, как он работает, и только потом использовать его.
Хоть я и разделяю его точку зрения, мы должны признать, что в других языках есть более простые решения простых проблем. Если вы работаете с Python, вы точно знаете, как и откуда вы должны получать свои пакеты. Похожая ситуация и с Java, не говоря уже о Javascript. Эти языки не стандартизированы, но в них есть стандартные способы простой доставки и использования библиотек, совместного использования и создания кода, которые не требует много времени и сил на то, чтобы разобраться с ними.
C++ этим похвастаться не может.
Написание мейкфайлов - не самая простая задача. Многие де-факто принимают CMake за стандарт для написания скриптов сборки, но это явно не так. Многим он не нравится из-за его синтаксиса, и существует множество других способов создания скриптов сборки. У многих компаний даже есть собственные системы, в том числе у Amadeus.
А как насчет управления пакетами?
C++ в этом плане еще есть куда расти.
Так что на счет будущего C++?
Я опросил некоторых выдающихся представителей сообщества C++, и вот что они сказали:
C++ сегодня как никогда верен своей первоначальной миссии по предоставлению абстракций с нулевой стоимостью над низкоуровневым системным кодом, где это возможно, и недорогих абстракций, за которые вы платите только тогда, когда используете, когда первое невозможно. И мы получаем это вместе с совместимостью с C и более ранними версиями C++, несмотря на то, что язык постоянно развивается и внедряет современные языковые фичи. — Фил Нэш (Phil Nash), автор Catch2, главный организатор C++ On Sea
C++ — это и наше наследие, и наше будущее. Несмотря на все его недостатки и исторические проблемы, он имеет множество современных фич, многие из которых специально разработаны для смягчения/замены старых идиом/конструкций. В настоящее время C++ программисты могут легко писать программы, полностью избегая таких опасных старых вещей. [. ] STL C++ значительно выросла благодаря стандартам ISO 11,14,17,20, а C++23 принесет еще ряд очень ценных дополнений. От новых алгоритмов и диапазонов (ranges) до различных утилит и вспомогательных библиотек для IO, сетей, корутин, параллелизма, гетерогенного параллелизма и многого другого. Да, есть более специализированные вещи, которые могут понадобиться программисту, но здесь приходит на помощь экосистема C++, которая заполняет пробелы множеством стабильных библиотек коммерческого качества практически под каждую потребность. Каждая ключевая часть программного обеспечения, которое мы используем сегодня, содержит в себе C++: может быть, это целиком C++, может быть, там там только некоторые важные компоненты написаны на C++, может быть, его библиотека изначально скомпилирована на C++, может быть, его компилятор/среда выполнения написаны на C++, .
C++ по-прежнему остается королем языков программирования. Да здравствует король! — Виктор Сиура, старший инженер-программист команды Visual C++ в Microsoft
C++, широко используется в разработке игр, в частности, игр для консолей и ПК. Он обеспечивает прямой доступ к аппаратному обеспечению через абстракции с нулевой стоимостью. Мощь и гибкость, которые он предоставляет, делают его трудным для изучения, потому что в вашем распоряжении оказывается огромное количество возможных решений широчайшего спектра задач. Глядя на международный стандарт с обязательством обратной совместимости, вы уверены, что не будет ситуации Python2/Python3. Будущее выглядит радужным, параллелизм и работа в сети выглядят очень многообещающими в C++26, не говоря уже о множестве фич, предназначенных для рационализации и упрощения языка. — Джей. Гай Дэвидсон (J. Guy Davidson), руководитель инженерной практики Creative Assembly, соавтор книги Beautiful C++, член с правом голоса комитета ISO C++
Заключение
C++ мог бы считаться устаревшим в глазах тех, кто был знаком только со старыми шаблонами, со старыми стандартами, но язык постоянно развивается. С 2011 года, начиная с C+11, каждые 3 года мы получаем новую версию с исправлениями ошибок и новыми фичами. Экосистема растет, хотя она далеко не так проста, как у некоторых других новых языков, где, например, управление пакетами везде выполняется очень похожим образом.
Тем не менее, язык и экосистема растут, сообщество очень большое, а C++ неизбежно повсеместен. Так или иначе, его хотя бы частично можно найти почти в каждом написанном на сегодня программном обеспечении. Я не говорю, что C++ — это молоток, который должен превратить все вокруг вас в гвозди, но его все же стоит изучить и освоить. Даже в 2022 году и далее.
Мир фракталов породил много интересных изображений, которые описываются простыми математическими формулами. Для построения этих изображений нам потребуется язык программирования и в рамках открытого урока мы рассмотрим, как можно написать программу для генерации фракталов на C++. Приглашаем всех желающих присоединиться.