前言
C++ 是一门强大而复杂的编程语言，它有其独特的应用场景和优势，尽管它可能在学习和使用上有一些挑战，但仍然被广泛采用的原因有很多,尽管 C++ 有其优势，但它也确实有一些复杂性和潜在的陷阱，因此在选择使用它时需要权衡。对于一些应用场景，其他编程语言，如Python、Java 或C#，可能更容易上手并且更适合。选择使用 C++ 还取决于你的具体项目需求、团队技能和资源可用性。
转眼间已经毕业几年了,在大学里一直使用的是Java做的很多项目,参加很多比赛做的项目也是Java+Spring Boot做的后端,谈到这里就想到了很多很多回忆.什么IOC,什么Docker,什么Mybtis源码当时真的贼熟.
在大学里还做了一个开源项目:https://github.com/truedei/truedei-swagger-plugin
甚至大四实习时也是使用的Java做后端开发
为什么我毕业后却找了C语言和C++相关的工作呢?请跟随脚步,继续往下看.
文字有点多,耐心一些,文末送几本书大家可以看下.
为什么入门选C,不选C++/Java/Python?
踏入大学的后,计算机相关专业同学大多入门的编程课都是C语言,然后慢慢进阶到C++/Java/Python等高级语言.为什么会先学C,为什么不直接学习Java或者C++呢?听到的很多回答的声音都是一致认为:
- 简单性和基础性：C 语言相对于许多高级编程语言来说更加简单，语法相对较少，更容易理解和学习。这使得它成为理想的入门语言，有助于建立基本的编程概念和技能，如控制流、数据结构、函数等。
- 底层控制：C 语言提供了对计算机硬件的较低级别控制，这对于理解计算机体系结构和系统编程非常有帮助。大学通常希望学生在深入学习更高级语言之前，能够建立这种底层理解。
- 跨平台性：C 语言是一种较为底层的语言，能够在各种操作系统和硬件平台上编写程序，这有助于培养学生编写可移植代码的能力。
- 基本算法和数据结构：学习 C 语言有助于学生更深入地理解基本的算法和数据结构，这些知识在后续的编程中非常重要，无论是使用 C++、Java 还是 Python。
一旦学生掌握了 C 语言的基础编程概念，他们通常会更容易地过渡到其他编程语言，因为许多高级语言如 C++ 和 Java 基于 C 语言，具有类似的语法结构和编程概念。此外，学习 C 语言可以为学生提供坚实的编程基础，使他们更容易理解高级语言中的抽象概念和面向对象编程。
虽然学习 C 语言可能需要更多的时间和精力，但它为学生提供了深入理解计算机编程的坚实基础，这对于他们未来的职业发展非常有帮助。一旦他们掌握了 C 语言，学习其他编程语言通常会相对容易。因此，大多数大学选择以 C 语言作为计算机科学专业的入门编程语言是有一定合理性的。
谁在用C++?
C++ 是一门广泛应用的编程语言，许多组织和领域都在使用它。小到嵌入式,大到各种服务器,到处都可以见到C++的身影. 以下是一些主要领域和用途：
- 游戏开发：C++ 在游戏开发中非常流行。许多大型游戏引擎，如Unity、Unreal Engine 和 CryEngine，都使用 C++ 编写。这是因为 C++ 提供了高性能和直接的硬件控制，对于需要实时图形渲染和物理模拟的游戏非常重要。
- 系统编程：操作系统、驱动程序和嵌入式系统通常使用 C++ 编写。C++ 具有底层硬件控制和内存管理的能力，使其成为这些领域的首选语言。
- 金融领域：许多金融机构使用 C++ 来构建高性能的交易系统和金融应用程序。这是因为 C++ 能够快速执行复杂的算法和处理大量的数据。
- 科学计算和数据分析：C++ 用于高性能科学计算和数据分析任务，特别是当需要进行数值计算或处理大型数据集时。例如，一些数值库和数据处理库使用 C++ 编写。
- 嵌入式系统：C++ 在嵌入式系统领域非常有用，因为它可以针对特定硬件平台进行优化，并提供了对硬件的低级别访问。
- 网络和通信：一些网络和通信应用程序使用 C++ 编写，以实现高性能的数据传输和协议处理。
- 图形设计和计算机图形学：C++ 用于创建图形设计工具、3D建模软件以及图形渲染应用程序。一些开源图形库，如OpenGL和DirectX，也是用C++编写的。
- 大规模应用程序：一些大规模的应用程序，如数据库管理系统和操作系统核心，也使用C++编写，因为它提供了高度的可控性和性能。
C++ 是一门多用途的编程语言，由于其性能、控制力和跨平台能力，被广泛应用于各种不同的领域和行业。虽然它有一些复杂性，但在需要高性能和底层控制的应用中，仍然是一个强大的选择。
我的经历
为什么我毕业后却找了C语言和C++相关的工作呢?现在就揭晓答案.
原因是:就在即将毕业的前夕,还有2-3周就要离校了. 其实我已经找好工作了,北京,上海,深圳都拿到了面试的Offer.深圳拿到了20多K也是很不错的,年薪30W+,公司挺不错的,也很大但是没去,有点不喜欢这家公司的文化,加班比较严重,离家也非常远,万一家里有点啥事回趟家都费劲.从深圳回个家就小1000没了,来回2000没了…想想就不能接受.
北京也很不错,Offer有游戏开发的岗位,也有传统软件的岗位等,北京真的不太想去了,因为大四在北京广联达总部实习了一年,北京给我的感觉就是堵,走到哪都是排队,排队,再排队.
各种原因就选择了上海,就在选择了上海的Offer之后.突然招聘软件有位好老板联系到了我,问我想不想试试他们的这个岗位. 当时我已经跟上海的另一家公司谈好了,公司也有几百人.我就各种推辞,不太想尝试,有一点是因为公司比较小,觉得可能也没这么可靠吧.而且我之前面试都是Java,这家公司需要C或C++知识体系的人.而且是属于Linux下的C/C++软件开发…
我对Linux情有独钟,因为我从高一就接触到了Linux,高中还参加Linux比赛,拿到了全国的金牌奖项,一直到大学一直在无间断的使用Linux.
其实没看到这家公司招聘之前,我一直不想去找Linux相关的工作,第一是因为感觉运维太简单了,不想接触.第二是难的岗位太难了,而且自己从来没接触过.
后来经过交谈, 这家公司真的给我眼前一亮,好老板说我没接触过这个相关的也没关系,也原因给我时间工作后去学习,而且薪资也可以按照已经找到的工作的薪资付给我.(有点心动了)就答应了可以参加面试.
后来公司的技术负责人和好老板一块参与了交谈和面试, 经过交谈,给我的感觉是这个技术负责人和我大四实习是的师傅一样,人还不错,实习时找的工作就是因为面试的感觉比较好,交谈的比较舒服才决定去这家公司的.而且你不理解的东西,能给你讲的透透的…这妥妥的是一位大佬,有大佬带谁不心动…最后答应就去了这家公司.
就这样,从Java转到C/C++就靠了一个缘分.真的很感谢好老板给的机会.我是真的喜欢Linux.就想挑战有难度的工作.
就这样,到了现在,一直在做Linux嵌入式应用程序,音视频相关的工作,也接触一些Linux内核,驱动相关的工作.都是C/C++.
C++是真难,用到了快放弃.
我认为难点在于(站在嵌入式的领域来说):
- 1.调试麻烦,做嵌入式的工作,我认为唯一有效率且通用的调试方式就是printf();(那么想快速的调试代码,找到BUG,就需要学习GDB等调试工具了)
- 2.开发工具都不是这么智能,你使用的开发工具可能永远提示不出来xxx.xxx.后面的代码补全提示,不像在开发Java的时候有IDEA神器;(那么想使用好C/C++就需要看个人基础了)
- 3.如果没有硬件的知识,一旦和硬件的技术打交道就会比较吃力.(无其他办法,除了学习还是得继续学习)
- 4.需要比较强的理论知识;
- 5.编程语言的规范.(非常重要,非常重要,非常重要,非常重要)
基础问题,大有学问
下面是我之前记录的一些问题,学习记录而来,还未来得及发博客.正好可以体现出来C++规范.将从以下几个方面来阐述在C与语言开发中所遇到的问题，以及如何使用C++来解决，以及相应的解决方案；
1、C语言字符语法的常见陷阱及如何用C++来解决
例如，定义了如下4个变量
char c1 = 'yes'; char c2 = "yes"; const char* s1 = "/"; const char* s2 = '/';
可以以你的经验来选择哪个对，哪个错；
答案是：
c1和s1对，c2和s2错；
这里需要注意的是char和char*，双" "引号和单’ '号的区别：
char存放单个字符；
char*存放一串字符；
双引号" "存放一个字符串；
但引号’ '存放一个字符；
所以：
我们用char来存放一个字符串是错的
char c2 = "yes";
所以：
用char*存放一个字符是错的
const char* s2 = '/';
你是不是在想:把c2=“yes”，改成c2=“y”，双引号""中只存放单个字符是不是就可以了呢？
char c2 = "yes"; #改成 char c2 = "y";
答案是不可以的；
例如：
char c2 = "y"; // “y” 双引号其实是由\0结尾的，所以真正的存储方式是： {'y','\0'}
有些同志可能对c1有点疑惑，单引号’'不是来存储单个字符的吗？为什么c1=‘yes’，写了3个字符也没问题呢？
这是因为C语言编译器有截断机制；
char c1 = 'yes';//会被截断，结果可能有2种：1.保留首字符，2.保留尾字符 cout << c1 << endl;
如果把c1打印出来，我电脑中的结果是s;
不同的编译器可能结果是不同的。
ubuntu x86的电脑上：
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/CLionProjects/C_Project$ g++ main.cpp main.cpp:15:15: warning: multi-character character constant [-Wmultichar] 15 | char c1 = 'yes'; | ^~~~~ main.cpp: In function ‘int main()’: main.cpp:15:15: warning: overflow in conversion from ‘int’ to ‘char’ changes value from ‘7955827’ to ‘'s'’ [-Woverflow] (base) zhenghui@zh-pc:/data/project/CLionProjects/C_Project$
arm交叉编译工具：
(base) zhenghui@zh-pc:~/tftpboot$ arm-linux-gnueabihf-sigmastar-9.1.0-g++ test.cpp -o test test.cpp:5:15: 警告： 多字节字符常量 [-Wmultichar] 5 | char c1 = 'yes'; | ^~~~~ test.cpp: 在函数‘int main()’中: test.cpp:5:15: 警告： unsigned conversion from ‘int’ to ‘char’ changes value from ‘7955827’ to ‘'s'’ [-Woverflow] (base) zhenghui@zh-pc:~/tftpboot$
可以看到提示的警告信息，会自动转换成s；
又换了一种arm交叉编译工具：
(base) zhenghui@zh-pc:~/tftpboot$ arm-linux-gnueabihf-g++ test.cpp -o test test.cpp:5:15: 警告： 多字节字符常量 [-Wmultichar] char c1 = 'yes'; ^~~~~ test.cpp: 在函数‘int main()’中: test.cpp:5:15: 警告： large integer implicitly truncated to unsigned type [-Woverflow] (base) zhenghui@zh-pc:~/tftpboot$
依然会被截断，结果还是s;
又换了一个，结果还是一样：
zh@xxx:project$ arm-none-linux-gnueabi-g++ test.cpp -o testa test.cpp:5:15: warning: multi-character character constant test.cpp: In function 'int main()': test.cpp:5: warning: large integer implicitly truncated to unsigned type zh@xxx:project$
对于s1和s2也是：因为char*接收的是一个字符串，但是s2传递的是一个单引号’'的值，所以s2会报错。
const char* s1 = "/"; const char* s2 = '/';
但是char*可以引用char：
char c1 = 'yes'; //s // char c2 = "yes"; cout << c1 << endl; const char* s1 = "/"; // const char* s2 = '/'; const char* s2 = &c1; //s cout << *s2 << endl;
C语言是高级语言中的低级语言。
优点是：小巧，高效，接近地层；
缺点是：细节和陷阱比较多。
使用C++来解决和规避以上问题
C++定义了string类，专门用来存储和提供了一系列的字符串操作。
#include "string" using namespace std; string str1(1,'yes'); cout << str1 << endl; // s string str2(2,'yes'); cout << str2 << endl; // ss string str3("yes"); cout << str3 << endl; // yes
例如下面这个，传入了1,‘yes’，打印出来就取了1个s
string str1(1,'yes'); cout << str1 << endl; // s
传递2的时候，就打印了2个ss
string str2(2,'yes'); cout << str2 << endl; // ss
就可以规避上面的问题，用C++操作字符串也比较安心。
2、C语言数组常见问题及如何用C++来解决
我们在C语言项目开发中，经常遇到函数之前传递数组的情况，也带来了一些问题。
例如我们有如下一个数组：
int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
我们求平均值：
double result; for (int i = 0; i < 10; ++i) { result += array1[i]; } result = result / 10; cout << result << endl; //5.5
如果我们想再填入一些数呢？
int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98};
估计自己数都数晕了吧。
在C语言中可以使用sizeof()函数计算一个数组的长度。
例如我们可以改成这样：
int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); double result; for (int i = 0; i < len; ++i) { result += array1[i]; } result = result / len; cout << result << endl;
有了自动计算数组中元素个数的代码，我们就不用再手动计算了。
但是我们把计算平均值的代码提出为一个独立函数时该怎么做呢？
可以写一个函数，把数组传递过去，然后返回平均值
double avg1(int array[]) { int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]); double result; for (int i = 0; i < len; ++i) { result += array[i]; } result = result / len; return result; } int main() { int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); cout << avg1(array1) << endl; return 0; }
运行结果：
真是现实比较骨感阿。
1.5
算出来的值是不对的。
为什么造成这个结果呢？
我们在2个函数中打印以下len的长度看看：
double avg1(int array[]) { int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]); cout << "avg1 len->" << len << endl; //2 double result; for (int i = 0; i < len; ++i) { result += array[i]; } result = result / len; return result; } int main() { int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); cout << "main len->" << len << endl; //24 cout << avg1(array1) << endl; return 0; }
运行结果：
main len->24 avg1 len->2 1.5
为什么传递过去的数组没能计算出来结果呢？
因为：
在C语言中传递数组时，编译器会把数组[]转换成指针的方式传递过去；所以sizeof计算出来的结果并不是正确的。
编译的时候，也会warning:
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/CLionProjects/C_Project$ g++ main.cpp main.cpp: In function ‘double avg1(int*)’: main.cpp:8:22: warning: ‘sizeof’ on array function parameter ‘array’ will return size of ‘int*’ [-Wsizeof-array-argument] 8 | int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]); | ~^~~~~~ main.cpp:7:17: note: declared here 7 | double avg1(int array[]) { | ~~~~^~~~~~~ (base) zhenghui@zh-pc:/data/project/CLionProjects/C_Project$
copy一份avg1改写avg2:
这次改写成指针的方式来接收一个数组，看看计算的结果是不是一样
double avg2(int *array) { int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]); cout << "avg2 len->" << len << endl; //2 double result; for (int i = 0; i < len; ++i) { result += array[i]; } result = result / len; return result; } int main() { int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); cout << "main len->" << len << endl; //24 cout << "avg1:"<< avg1(array1) << endl; cout << "avg2:"<< avg2(array1) << endl; return 0; }
运行结果：
avg2(int *array) 和 avg1(int array[]) 运行的结果是一样的，说明数组确实是被转成指针了
main len->24 avg1:avg1 len->2 1.5 avg2:avg2 len->2 1.5
值得一提的是，我们手动g++编译的时候，avg2并没有报出warning信息，说明我们用指针的方式来接收一个数组的语法是正确的，编译器是认可的。
C语言中如何解决数组传递计算的值的多少不对的问题呢？
答案是在传递数组的时候把数组中的元素个数提前计算好，一起传递过去。
我们利用avg2改写avg3:
double avg3(int *array, int len) { cout << "avg3 len->" << len << endl; //2 double result; for (int i = 0; i < len; ++i) { result += array[i]; } result = result / len; return result; } int main() { int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); cout << "main len->" << len << endl; //24 cout << "avg1:"<< avg1(array1) << endl; //1.5 cout << "avg2:"<< avg2(array1) << endl; //1.5 cout << "avg3:"<< avg3(array1, len) << endl; //107.292 return 0; }
再次运行结果：
可以看到正确了。
main len->24 avg1:avg1 len->2 1.5 avg2:avg2 len->2 1.5 avg3:avg3 len->24 107.292
用C++解决上述问题
在C++中提供了vector对象，需要include一下：
#include "vector"
copy avg3改写avg4:
double avg4(vector<int> v) { cout << "avg4 len->" << v.size() << endl; double result; for (int i = 0; i < v.size(); ++i) { result += v[i]; } result = result / v.size(); return result; }
vector数组的初始化如下：
int main() { int array1[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; int len = sizeof(array1) / sizeof(array1[0]); cout << "main len->" << len << endl; //24 cout << "avg1:"<< avg1(array1) << endl; //1.5 cout << "avg2:"<< avg2(array1) << endl; //1.5 cout << "avg3:"<< avg3(array1, len) << endl; //107.292 vector<int> v{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,123,531,2,5,6,7,8,9,1233,54,123,64,257,98}; cout << "avg4:"<< avg4(v) << endl; //107.292 return 0; }
运行结果：
main len->24 avg1:avg1 len->2 1.5 avg2:avg2 len->2 1.5 avg3:avg3 len->24 107.292 avg4:avg4 len->24 107.292
比较高效的传递方式是采用引用的方式传递过来：
这样传递参数是比较高效的。
double avg4(vector<int> &v){ ... }
还可以改成迭代器的方式：
double avg5(vector<int> &v) { cout << "avg4 len->" << v.size() << endl; double result; vector<int>::iterator itr = v.begin(); for (; itr != v.end(); ++itr) { result += (*itr); } result = result / v.size(); return result; }
使用vector写二维数组：
double avg6(vector<vector<int>> &vv) { double result; int data_num = 0; for (int i = 0; i < vv.size(); ++i) { for (int j = 0; j < vv[i].size(); ++j) { result += vv[i][j]; data_num++; } } result = result / data_num; return result; } int main() { vector<vector<int>> vv{{1,2,3},{1,2,3},{1,2,3}}; cout << "avg6:"<< avg6(vv) << endl; return 0; }
C++编程规范为什么这么重要?
提到C开发的一些规范, 有些C/C开发者可能想到了很多手册什么的,就不一一列举了,我比较喜欢的是 《C++ Core Guidelines 》这个开源项目
地址在: https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines
该开源项目是英文的,对国内的开发者来说不是太友好.但是如果英语好,很值得一看.
自从得知国内的C++大佬们,把国外的书籍翻译过来了,《C++ Core Guidelines解析 》中文书籍已经上市了,立马买了看了看.
书中讲解让我受益匪浅,随便放几个照片:
书籍入口: 点我进入书籍入口
点不进去,再复制到浏览器也可以:
巧了,我这有三本可以送给大家,大家可以先加我QQ群,然后加我微信,进去微信点赞,送给微信点赞的第18名,68名和128名每人一本《C++ Core Guidelines解析 》中文书籍 .
个人微信就不方便放了,可以先加群.再加我私人微信.
