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C++是一種非常強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。那些剛接觸 C++ 編程語(yǔ)言或想掌握該語(yǔ)言的人通常會(huì)有一個(gè)問(wèn)題：為何那么麻煩呢？
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這種編程語(yǔ)言相當(dāng)古老，不像 Python 或 JavaScript 那樣流行。此外，C++學(xué)習(xí)曲線比其他語(yǔ)言更困難。盡管如此，人們?nèi)匀幌胫缹W(xué)習(xí) C++ 的重要性。
針對(duì)不同問(wèn)題的不同工具
在考慮編程語(yǔ)言C++時(shí)，不可能不提及性能問(wèn)題。C++ 是一種滿足您高性能期望的編程語(yǔ)言。C++ 是性能很重要的應(yīng)用程序中不可或缺的工具。如果您要開(kāi)發(fā)的程序需要利用硬件的強(qiáng)大功能，C++ 將是您在這方面的最大幫手。
由于它是一種接近硬件的軟件語(yǔ)言，因此您有機(jī)會(huì)根據(jù)需要從硬件的所有功能中受益。例如，游戲引擎、Web 瀏覽器、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序或 HTTP 服務(wù)器大量使用 C++。在這些以性能為導(dǎo)向的技術(shù)中，C++ 是一個(gè)很好的選擇。但是，為了更好地理解這一點(diǎn)，您可以想到游戲引擎是如何工作的。
要求高性能的應(yīng)用
游戲引擎是需要高性能的游戲開(kāi)發(fā)平臺(tái)。一般來(lái)說(shuō)，游戲引擎的任務(wù)是獲取游戲中物理、碰撞測(cè)試和三維環(huán)境的二維圖像。當(dāng)游戲引擎在做這一切時(shí)，它必須在后臺(tái)做很多數(shù)學(xué)運(yùn)算，比如矩陣運(yùn)算。
在某些情況下，這些三維環(huán)境由數(shù)百萬(wàn)個(gè)三角形組成。如果你考慮到所有這些三角形都是由三個(gè)點(diǎn)表示的，你可以猜到有大量的點(diǎn)數(shù)據(jù)。為了獲得圖像，這些點(diǎn)中的每一個(gè)都需要經(jīng)過(guò)許多數(shù)學(xué)運(yùn)算。
所有這些繁重的處理必須在 1/60 秒內(nèi)運(yùn)行。因此，有必要以極快的速度進(jìn)行如此多的操作。這意味著您必須充分利用硬件。這就是為什么游戲引擎通常更喜歡 C++。
C 和 C++ 在性能中的作用
C 語(yǔ)言是操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的常見(jiàn)選擇。由于您可以使用它直接與硬件通信，因此您可以執(zhí)行低級(jí)操作，例如直接內(nèi)存訪問(wèn)。此外，C 語(yǔ)言中幾乎所有的控制權(quán)都掌握在開(kāi)發(fā)人員手中。計(jì)算機(jī)對(duì)代碼進(jìn)行最少的更改。這再次在內(nèi)存上留下了非常低的標(biāo)記。
C++ 從 C 繼承了許多這些積極的表現(xiàn)方面。此外，C++ 今天更加突出，因?yàn)樗С置嫦驅(qū)ο蟮木幊獭?/p>
從 C 繼承的缺點(diǎn)
C++ 通過(guò)在 C 語(yǔ)言之上添加對(duì)面向?qū)ο缶幊痰闹С侄霈F(xiàn)的。C++ 可以使用許多 C 庫(kù)。不幸的是，相反的情況并不總是可能的。當(dāng) C++ 首次出現(xiàn)時(shí)，許多技術(shù)已經(jīng)在使用 C。因此，對(duì)于當(dāng)時(shí)許多想要使用 C 代碼的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，切換到 C++ 非常容易。
然而，C++ 繼承了 C 的許多缺點(diǎn)，以及它的優(yōu)點(diǎn)。C++ 是一種古老的語(yǔ)言，自首次發(fā)布以來(lái)增加了許多附加功能。雖然 C 已經(jīng)是一種困難的語(yǔ)言，但隨著它添加到 C++ 的每一個(gè)額外功能，C++ 變得更加復(fù)雜。這就是為什么很難掌握 C++ 語(yǔ)言的原因。
此外，由于它具有很高的硬件控制，因此會(huì)有很多被忽視的錯(cuò)誤。處理和調(diào)試這些錯(cuò)誤需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。那些想要掌握 C++ 的人需要決定他們將使用該語(yǔ)言的目的，并考慮它是否值得。如果您正在尋找高性能，C++ 在許多方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
使用 C++ 進(jìn)行開(kāi)發(fā)可能需要很長(zhǎng)時(shí)間
Java，C# 和 Python 等語(yǔ)言由于 C++ 結(jié)構(gòu)復(fù)雜和學(xué)習(xí)曲線困難而出現(xiàn)。如果您不需要開(kāi)發(fā)面向性能的程序，則無(wú)需使用 C++，同時(shí)牢記所涉及的時(shí)間和精力成本。一些替代語(yǔ)言更容易學(xué)習(xí)和更實(shí)用。這就是為什么公司轉(zhuǎn)向編程語(yǔ)言的原因，當(dāng)性能不重要時(shí)，他們可以更快地開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。
C++ 很少有額外的庫(kù)，不像 Python 和 Java，它帶有許多現(xiàn)成的庫(kù)。您不必自己外包或?qū)嵤┧鼈?。另一方面，?C++ 中，您必須編寫(xiě)所需的大多數(shù)庫(kù)。反過(guò)來(lái)，這會(huì)增加您犯錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)并增加您的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
為什么 C++ 運(yùn)行得更快？
這種將 C++ 與其他語(yǔ)言區(qū)分開(kāi)來(lái)的快速結(jié)構(gòu)的原因隱藏在它的編譯方式中。為了更好地理解這一點(diǎn)，您可以查看下圖：
您需要編譯用C++編寫(xiě)的代碼。通過(guò)此過(guò)程，您的計(jì)算機(jī)會(huì)生成一個(gè)可以運(yùn)行的應(yīng)用程序文件。此文件包含本機(jī)或計(jì)算機(jī)代碼。您不需要任何其他程序或代理來(lái)運(yùn)行此文件。由于它已經(jīng)包含機(jī)器代碼，因此您的設(shè)備將識(shí)別并運(yùn)行它。
但是，Java、C# 或 Python 等語(yǔ)言不會(huì)生成本機(jī)代碼。相反，他們將源代碼編譯為中間代碼。您可以使用其他工具或程序?qū)⒋酥虚g代碼應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼。當(dāng)這些程序?qū)⒛拇a轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼時(shí)，它們會(huì)消耗各種系統(tǒng)資源。
C++ 的編譯和運(yùn)行速度非常高，因?yàn)闆](méi)有像其他語(yǔ)言那樣的開(kāi)銷。
將C++與統(tǒng)計(jì)信息結(jié)合使用
C++ 擁有非常龐大的用戶群。根據(jù)GitHub的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，它一直是程序員使用的最流行的語(yǔ)言之一。其他語(yǔ)言，如 Python，JavaScript 和 PHP，會(huì)定期出現(xiàn)起伏。但 C++ 開(kāi)發(fā)人員總是很受歡迎。
Python 通過(guò)其機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)獲得了巨大的發(fā)展勢(shì)頭。除了編程和軟件工程之外，工程分支還積極使用 Python 進(jìn)行日常工作。JavaScript 庫(kù)在后端和前端都很受歡迎。JavaScript 語(yǔ)言有一個(gè)不斷的變化，因?yàn)樗苋菀讓W(xué)習(xí)和使用。
但是，C++ 在數(shù)據(jù)庫(kù)、安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、硬件和機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)中很受歡迎。因此，C++ 不受當(dāng)前框架或庫(kù)的嚴(yán)重影響。而且，它在這些領(lǐng)域仍然沒(méi)有一個(gè)真正的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
許多初學(xué)者轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)曲線更容易的語(yǔ)言，如 Python 和 JavaScript，或者更喜歡這些語(yǔ)言流行的職業(yè)路線。但科技公司也仍在尋找 C++ 開(kāi)發(fā)商。
C++ 還值得學(xué)習(xí)嗎？
C++ 標(biāo)準(zhǔn)在不斷發(fā)展。特別是隨著 2011 年之后添加的功能，C++ 現(xiàn)在更容易使用。隨著開(kāi)發(fā)人員和庫(kù)數(shù)量的增加，對(duì) C++ 開(kāi)發(fā)人員的需求也在增加。Web 開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常使用的許多服務(wù)器、游戲引擎、圖形工具、辦公程序和科學(xué)計(jì)算應(yīng)用程序 C++。
當(dāng)然，現(xiàn)在 對(duì) C++ 開(kāi)發(fā)人員的需求是很大。如果你打算用 C++ 規(guī)劃你的職業(yè)道路，一條充滿挑戰(zhàn)和回報(bào)的道路在等著你。
文章題目：為什么要學(xué)C++？
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