1.3 C++对面向对象技术的支持

1.3.1 C++的发展历史

C++是在C语言的基础上开发的一种集面向对象编程、泛型编程和过程化编程于一体的编程语言。C语言是1972年由美国贝尔实验室的D.M.Ritchie开发，它采用结构化编程方法，遵从自顶向下的原则。在操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其他高级语言，但在编写大型程序时，C语言仍面临着挑战。1983年，在C语言的基础上，贝尔实验室的Bjarne Stroustrup推出了C++。C++进一步扩充和完善了C语言，是一种面向对象的程序设计语言，它支持过程化程序设计方法，增加了面向对象的能力，是一种混合型程序设计语言。为了扩充C++的设计能力，许多大学和公司为C++编写了各种不同的类库，如Microsoft公司的MFC，奇趣公司的Qt，MFC在国内外都得到了广泛应用，Qt支持移动平台的特性也得到了广泛应用。

C++目前在各个领域都有广泛的应用。早期它主要应用于系统程序设计，很多系统的关键部分都用C++设计；C++还用于编写设备驱动程序，或者其他对运行效率及响应时间有特殊要求的系统中，如电信领域核心控制程序。C++还能被应用到游戏、图画、设计等领域。

1.3.2 C++——带类的C语言

C语言是C++的基础，C++和C语言在很多方面是兼容的。

C语言是一个结构化语言，它的重点在于算法与数据结构。C语言程序的设计首先考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事物）控制）。而C++程序，首要考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事物）控制。所以C和C++的最大区别在于它们解决问题的思想方法。

C++对C语言的“增强”，表现在以下六个方面。

（1）类型检查更为严格。

（2）增加了面向对象的机制。

（3）增加了泛型编程的机制（Template）。

（4）增加了异常处理。

（5）增加了运算符重载。

（6）增加了标准模板库（STL）。

1.3.3 C++的优点与缺点

1. C++的优点

C++简洁灵活，运算符的数据结构丰富、具有结构化控制语句、程序执行效率高。而且C++同时具有高级语言与汇编语言的优点，与其他高级语言相比，C++具有可以直接访问物理地址的优点；与汇编语言相比又具有良好的可读性的可移植性。

总之，C++的主要特点表现在两个方面，一是兼容C语言，二是支持面向对象的方法。它保持了C语言的简洁、高效的接近汇编语言等特点，对C语言的类型系统进行了改良和扩充，因此C++比C语言更安全，C++的编译系统也能检查出更多的类型错误。另外，由于C语言的广泛使用，在一定程度上也促进了C++的普及和推广。

C++最有意义的方面是支持面向对象的特征。虽然与C语言的兼容使得C++具有双重特点，但他在概念上与C语言完全不同，更具面向对象的特征。

出于保证语言的简洁和运行高效等方面的考虑，C++的很多特性都是以库（如STL）或其他的形式提供的，而没有直接添加到语言本身里。

C++引入了面向对象的概念，使得开发人机交互类型的应用程序变得更为简单、快捷。包括Boost、Qt、MFC、OWL、wxWidgets、WTL在内的很多优秀的人们一般认为，使用Java或C#的开发成本比C++低。但是，如果充分分析C++和这些语言的差别，会发现这句话的成立是有条件的。这个条件就是：软件规模和复杂度都比较小。如果不超过3万行有效代码（不包括生成器产生的代码），这句话基本上还能成立。否则，随着代码量和复杂度的增加，C++的优势将会越来越明显。造成这种差别的就是C++的软件工程性。程序框架都使用C++。

2. C++的缺点

C++由于语言本身过度复杂，甚至使人们难以理解其语义。C++的编译系统受到C++的复杂性的影响，非常难以编写，即使能够使用的编译器也存在了大量的问题，这些问题大多很难被发现。

由于本身的复杂性，复杂C++程序的正确性也难以保证。