C++因何而强大?是什么支持 它屹立不倒(一)
C++广泛应用在不同领域,使用者以数百万计。根据近十年的调查,C++的流行程度约稳定排行第3位。
C++因何而强大
相对运行于虚拟机语言,C/C++直接以静态形式把源程序编译为目标平台的机器码。一般而言,C/C++程序在编译及链接时可进行的优化最丰富,启动时的速度最快,运行时的额外内存开销最少。而C/C++相对动态语言也减少了运行时的动态类型检测。此外,C/C++的运行行为是确定的,且不会有额外行为,也不会有如垃圾收集(GC)而造成的不确定性延迟,而且C/C++的数据结构在内存中的布局也是确定的。有时C++的一些功能会使程序性能优于C,当中以内联和模版最为突出,这两项功能使C++标准库的sort()通常比C标准库的qsort()快多倍(C可用宏或人手编码去解决此问题)。另一方面,C/C++能直接映射机器码,之间没有另一层中间语言,因此可以做底层优化,例如使用内部(intrinsic)函数和嵌入汇编语言。然而,许多C++的性能优点并非免费午餐,代价包括较长的编译链接时间和较易出错,因而增加开发时间和成本。
C++源代码跨平台
C++有不错的跨平台能力,但由于直接映射硬件,因性能优化的关系,跨平台能力不及Java及多数脚本语言。然而,实践跨平台的C++软件还是可行的,但须注意以下问题:
C++标准没有规定原始数据类型(如int)的大小,需要特定大小的类型时,可自订类型(如int32_t),同时对任何类型使用sizeof()而不假设其大小;
字节序(byte order)按CPU有所不同,特别要注意二进制输入输出、reinterpret_cast法;
原始数据和结构类型的地址对齐有差异;
编译器提供的一些编译器或平台专用扩充指令;
避免作应用二进制接口(application binary interface, ABI)的假设,例如调用函数时参数的取值顺序在C/C++中没定义,在C++中也不可随便假设RTTI/虚表等实现方式。
总括而言,跨平台C++软件可在头文件中用宏检测编译器和平台,再用宏、typedef、自定平台相关实现等方法去实践跨平台,C++标准不会提供这类帮助。
C++广泛应用在不同领域,使用者以数百万计。根据近十年的调查,C++的流行程度约稳定排行第3位。
C++因何而强大
相对运行于虚拟机语言,C/C++直接以静态形式把源程序编译为目标平台的机器码。一般而言,C/C++程序在编译及链接时可进行的优化最丰富,启动时的速度最快,运行时的额外内存开销最少。而C/C++相对动态语言也减少了运行时的动态类型检测。此外,C/C++的运行行为是确定的,且不会有额外行为,也不会有如垃圾收集(GC)而造成的不确定性延迟,而且C/C++的数据结构在内存中的布局也是确定的。有时C++的一些功能会使程序性能优于C,当中以内联和模版最为突出,这两项功能使C++标准库的sort()通常比C标准库的qsort()快多倍(C可用宏或人手编码去解决此问题)。另一方面,C/C++能直接映射机器码,之间没有另一层中间语言,因此可以做底层优化,例如使用内部(intrinsic)函数和嵌入汇编语言。然而,许多C++的性能优点并非免费午餐,代价包括较长的编译链接时间和较易出错,因而增加开发时间和成本。
C++源代码跨平台
C++有不错的跨平台能力,但由于直接映射硬件,因性能优化的关系,跨平台能力不及Java及多数脚本语言。然而,实践跨平台的C++软件还是可行的,但须注意以下问题:
C++标准没有规定原始数据类型(如int)的大小,需要特定大小的类型时,可自订类型(如int32_t),同时对任何类型使用sizeof()而不假设其大小;
字节序(byte order)按CPU有所不同,特别要注意二进制输入输出、reinterpret_cast法;
原始数据和结构类型的地址对齐有差异;
编译器提供的一些编译器或平台专用扩充指令;
避免作应用二进制接口(application binary interface, ABI)的假设,例如调用函数时参数的取值顺序在C/C++中没定义,在C++中也不可随便假设RTTI/虚表等实现方式。
总括而言,跨平台C++软件可在头文件中用宏检测编译器和平台,再用宏、typedef、自定平台相关实现等方法去实践跨平台,C++标准不会提供这类帮助。