前言
编程的目的是通过逻辑的运算来解决现实问题,而不仅仅是密密麻麻的代码。学习一门新的编程语言,首先应该了解它的发展历史。了解它的起源、发展以及设计者是如何思考的,这有助于你的代码设计,编程思路,激发创作的灵感。
一、三个阶段
C++语言发展大概可以分为三个阶段:
第一阶段从80年代到1995年。这一阶段C++语言基本上是传统类型上的面向对象语言,并且凭借着接近C语言的效率,在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额。
第二阶段从1995年到2000年,这一阶段由于标准模板库(STL)和后来的Boost等程序库的出现,泛型程序设计在C++中占据了越来越多的比重。当然,同时由于Java、C#等语言的出现和硬件价格的大规模下降,C++受到了一定的冲击。
第三阶段从2000年至今,由于以Loki、MPL(Boost)等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现,C++出现了发展历史上又一个新的高峰,这些新技术的出现以及和原有技术的融合,使C++已经成为当今主流程序设计语言中最复杂的一员。
二、C++名称的由来
在20世纪80年代,比雅尼·斯特劳斯特鲁普博士在贝尔实验室工作期间发明并实现了C++。C++这个名称是Rick Mascitti在1983年中所提出的,并于1983年12月首次使用。在更早的时候,这个尚在研究阶段的语言曾被称为“new C”,之后又被称作“C with Classes”(“包含‘类’的C语言”)。它表明这种新语言是在C基础上研发的,是C语言的超集。它最后得名于C语言中的“++”运算符(其对变量的值进行递增)。而且在共同的命名约定中,使用“+”以表示增强的程序。斯特劳斯特鲁普说:“这个名字象征着源自于C语言变化的自然演进”。C+是一个和C/C++无关的早期编程语言。
Rick Mascitti在1992年被非正式地问起名字的由来,他表示这是在半开玩笑中说出的。他从没想过C++会成为这门语言的正式名字。
有一个关于C++名字的笑话是,当你使用后缀++时,附加只发生在运算之后(因此,它应该是++C,而不是C++,这个笑话是说时下某些程序员还在以使用C的方式使用C++,这通常被一些权威著作认为是不正确的)。
作为C语言的增强版出现。随后,C++不断增加新特性。虚函数(virtual function)、运算符重载(operator overloading)、多继承(multiple inheritance)、标准模板库(standard template library, STL)、异常处理(exception)、运行时类型信息(runtime type information)、名字空间(namespace)等概念逐渐纳入标准。
三、C++标准
由ISO/IEC JTC1/SC22/WG21制定,已经出版的标准文档如下:
发布时间 | 文档 | 通称 | 备注 |
---|---|---|---|
2020 | ISO/IEC 14882:2020 | C++20 | |
2018 | ISO/IEC TS 21544:2018 | modules TS | 模块 |
2018 | ISO/IEC TS 19570:2018 | parallelism TS | 并行扩展 |
2018 | ISO/IEC TS 19216:2018 | networking TS | 网络库 |
2017 | ISO/IEC 14882:2017 | C++17 | 第五个C++标准 |
2017 | ISO/IEC TS 22277:2017 | coroutines TS | 协程库扩展 |
2017 | ISO/IEC TS 21425:2017 | ranges TS | 提供范围机制 |
2017 | ISO/IEC TS 19568:2017 | library fundamentals TS | 标准库扩展 |
2016 | ISO/IEC TS 19571:2016 | concurrency TS | 用于并发计算的扩展 |
2015 | ISO/IEC TS 19217:2015 | concepts TS | 概念库,用于优化编译期信息 |
2015 | ISO/IEC TS 19841:2015 | TM TS | 事务性内存操作 |
2015 | ISO/IEC TS 19570:2015 | parallelism TS | 用于并行计算的扩展 |
2015 | ISO/IEC TS 18822:2015 | filesystem TS | 文件系统 |
2014 | ISO/IEC 14882:2014 | C++14 | 第四个C++标准 |
2011 | ISO/IEC TR 24733:2011 | - | 十进制浮点数扩展 |
2011 | ISO/IEC 14882:2011 | C++11 | 第三个C++标准 |
2010 | ISO/IEC TR 29124:2010 | - | 数学函数扩展 |
2007 | ISO/IEC TR 19768:2007 | C++TR1 | C++技术报告:库扩展 |
2006 | ISO/IEC TR 18015:2006 | - | C++性能技术报告 |
2003 | ISO/IEC 14882:2003 | C++03 | 第二个C++标准 |
1998 | ISO/IEC 14882:1998 | C++98 | 第一个C++标准 |
四、C++的编年史
1979年,比雅尼·斯特劳斯特鲁普(Stroustrup)开始着手“C with Classes”的研发工作,这个构思起源于斯特劳斯特鲁普做博士论文时的一些程序撰写经验。他发现Simula具备利于大型软件开发的特点,但Simula的运行速度太慢,无法对现实需求发挥功效;BCPL虽快得多,但它过于低端的特性,使其不适于大型软件的开发。当斯特劳斯特鲁普在贝尔实验室工作时,他分析了UNIX核心关于分布式计算的问题。回想起他的博士论文经验,斯特劳斯特鲁普开始为C语言增强一些类似Simula的特点。之所以选择C,是因为它适于各种用途、快速和可移植性。除了C和Simula之外,同时也从其它语言中获取灵感,如ALGOL 68、Ada、CLU以及ML。刚开始时,类别、派生类、存储类型检查、内联和缺省参数特性,都是透过Cfront引入C语言之中。
1983年,“C with Classes”语言更名为C++。C语言中“++”运算符的作用是对一个变量进行递增操作,从中我们也可以看出Stroustrup对这种新语言的定位。在这个时期,许多重要的特性被加入,其中包括虚函数、函数重载、引用机制(符号为&)、const关键字以及双斜线的单行注释(从BCPL语言引入)。
1985年,Stroustrup的C++参考手册《C++ Programming Language》出版,同年,C++的商业版本问世。由于当时C++并没有正式的语言规范,因此《C++ Programming Language》成了业界的重要参考。
1989年,C++再次版本更新,这次更新引入了多重继承、保护成员以及静态成员等语言特性。
1990年,《Annotated C++ Reference Manual》发布,同年,Borland公司的商业版Turbo C++编译器问世。Turbo C++附带了大量函数库,这一举措对C++开发产生了极为深远的影响。虽然Turbo C++上一个稳定的版本发布于2006年,但当前该编译器仍被广泛使用。
1998年,C++标准委员会发布了C++语言的第一个国际标准—ISO/IEC 14882:1998,该标准即为大名鼎鼎的C++98。C++98的提出,《The Annotated C++ Reference Manual》功不可没。同时,1979年开始研发的标准模板库(Standard Template Library,STL)也被纳入了该版标准中。2003年,标准委员会针对98版本中存在的诸多问题进行了修订,修订后发布了C++03。
2005年,C++标准委员会发布了一份技术报告(Technical Report,TR1)详细说明了计划引入C++的新特性。这个新标准被非正式地命名为C++0x,因为其预计会在本世纪第一个十年的某个时间发布。讽刺的是,直到2011年年中该标准才面世,相应的技术文档也随之出炉,一些编译器厂商也开始试验性地支持这些新特性。
2011年,新的C++标准(C++11)面世。Boost库对该版本影响很大,一些新的模块甚至直接衍生于Boost中相应的模块。一些新的语言特性,包括正则表达式(正则表达式详情)、完备的随机数生成函数库、新的时间相关函数,原子操作支持、标准线程库(2011之前,C和C++语言均缺少对线程的支持)、一种能够和某些语言中foreach语句达到相同效果的新的for语法、auto关键字、新的容器类、更好的union支持、数组初始化列表的支持以及变参模板的支持等等。
2014年,经过C++标准委员投票,C++14标准获得一致通过。C++14标准是‘ ISO/IEC 14882:2014 Information technology -- Programming languages -- C++’ 的简称 。在标准正式通过之前,原名C++1y。C++14标准的委员会草案N3690于2013年5月15日发表。草案文档经过一定的文字润色和修正之后,将在年内提交给ISO作为正式的C++标准发布。
2017年,ISO C++ 委员会正式发布了 C++ 17 标准,官方名称为 ISO/IEC 14882:2017。C++17又称C++1z,是C++的现行标准的非正式名称,正式名称为"International Standard ISO/IEC Programming Language C++"。它基于 C++ 11,C++ 17 旨在使 C++ 成为一个不那么臃肿复杂的编程语言,以简化该语言的日常使用,使开发者可以更简单地编写和维护代码。
2020年,C++20标准在布拉格的会议上由WG21进行了技术定稿,同年9月4日草案获得批准后,C++20目前正处于最终批准过程中。相比 C++17,C++20引入了新的语言特性,如概念、模块、操作符“<=>”、协程、指定初始化、新标准属性等。C++20库标准还加入了范围、特性测试宏和位操作等。
总结
以上就是这篇文章的全部内容,本文仅简单介绍了C++的发展史,而有关C++的具体知识将在后文一一介绍。因为我之前只零零星星学了一些C++的语法,没有进行系统的学习,所以文章中可能会出现一些错误,还请大佬指正,多谢。