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王石川
2026-02-16 01:32:57
C++的黎明：從“CwithClasses”到一位先驅(qū)的遠(yuǎn)見
在浩瀚的計(jì)算機(jī)科學(xué)星空中，C++無疑是一顆璀璨奪目的明星。當(dāng)你提起“17c.c++”時(shí)，或許會(huì)好奇，究竟是誰，又是在怎樣的時(shí)代背??景下，播下了這門強(qiáng)大語言的種子？故事的??開端，要追溯到上世紀(jì)七十年代末，那時(shí)的計(jì)算機(jī)世界正處于蓬勃發(fā)展但又略顯雜亂的時(shí)期。
故事的主人公，是丹麥計(jì)算機(jī)科學(xué)家BjarneStroustrup（布萊恩·克尼漢），一位在貝爾實(shí)驗(yàn)室工作的先驅(qū)。他深知，在開發(fā)大型、復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)，既需要C語言的效率和底層控制能力，又渴望更高級(jí)的抽象和模塊化。當(dāng)時(shí)，Simula語言的面向?qū)ο筇匦越o他留下了深刻印象，但他又覺得??Simula的效率不足以滿足系統(tǒng)級(jí)編程的需求。
于是，一個(gè)大膽的想法在他心中萌芽：能否將C語言的強(qiáng)大與面向?qū)ο缶幊痰谋憷越Y(jié)合起來？
1979年，BjarneStroustrup開始了他的“CwithClasses”項(xiàng)目，這便是C++最早的雛形。他并非從??零開始，而是站在巨人的肩膀上——繼承了C語言簡潔、高效的衣缽，并巧妙地引入了類（class）的概念，以及與之相關(guān)的封裝、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο蟮暮诵奶匦浴?/p>
這就像是在一件精良的工業(yè)品上，精雕細(xì)琢地加入了更多人性化的功能，使其更加強(qiáng)大且易于使用。
“CwithClasses”的誕生，并非一蹴而就的靈光乍現(xiàn)，而是BjarneStroustrup對(duì)編程效率、代碼可維護(hù)性和系統(tǒng)性能的深刻洞察與不懈追求的結(jié)晶。他希望創(chuàng)造一種語言，既能讓程序員“觸摸到硬件的脈搏”，又能讓他們“構(gòu)建出宏偉的??軟件殿堂”。
這種雙重目標(biāo)，成為了C++早期設(shè)計(jì)中最核心的驅(qū)動(dòng)力。
早期的“CwithClasses”在很大程度上保留了C語言的語法和語義，這使得從C語言遷移過來的程序員能夠相對(duì)輕松地適應(yīng)。面向?qū)ο筇匦缘囊耄瑸檐浖_發(fā)帶來了革命性的改變??。類成為了構(gòu)建復(fù)雜程序的基石，允許開發(fā)者將數(shù)據(jù)和操??作數(shù)據(jù)的方法封裝在一起，形成獨(dú)立的模塊。
這種封裝性不僅提高了代碼的可讀性和可維護(hù)性，還極大地減少了因全局變量等問題帶來的程序錯(cuò)誤。
繼承機(jī)制則允許創(chuàng)建新的類，這些新類可以繼承現(xiàn)有類的屬性和行為，從而避免了代碼的重復(fù)編寫，提高了開發(fā)效率。而多態(tài)性則使得程序在運(yùn)行時(shí)能夠根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型做出不同的行為，這為編寫更加靈活和可擴(kuò)展的代碼提供了可能。
BjarneStroustrup的遠(yuǎn)見卓識(shí)在于，他認(rèn)識(shí)到，單??純的抽象并不能解決所有問題。他始終強(qiáng)調(diào)C++的“零開銷抽??象”原則，這意味著引入的抽??象特性不應(yīng)該帶來額外的運(yùn)行時(shí)代價(jià)。例如，虛函數(shù)雖然提供了多態(tài)性，但其調(diào)用機(jī)制在設(shè)計(jì)時(shí)就被精心優(yōu)化，以盡量減少性能損失。
這種對(duì)性能的極致追求，使得C++在系統(tǒng)編程、游戲開發(fā)、高性能計(jì)算等領(lǐng)域始終占據(jù)著舉足輕重的??地位。
隨著“CwithClasses”的不斷發(fā)展和完善，它逐漸超??越了簡單??的“C的擴(kuò)展”的范疇，展現(xiàn)出獨(dú)立的語言魅力。貝爾實(shí)驗(yàn)室也認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)的潛力，并在1983年將其正式命名為C++。這個(gè)名字本身就頗有深意：“++”是C語言中自增運(yùn)算符，寓意著C++是C語言的“升級(jí)版”或“增強(qiáng)版”。
從“CwithClasses”到C++，這不僅僅是名稱的改變，更是編程??思想的一次飛躍。BjarneStroustrup憑借其卓越的洞察力和不懈的努力，為世界留下了一門能夠駕馭從底層硬件到復(fù)雜應(yīng)用的通用編程語言。他不是一個(gè)在幕后默默無聞的起草者，而是一位在代碼世界里，用遠(yuǎn)見和智慧，勾勒出??宏偉藍(lán)圖的??建筑師。
他的每一次思考，每一次改進(jìn)，都為C++注入了生命力，并為后來的無數(shù)開發(fā)者鋪就了通往高性能、高效率編程之路。
BjarneStroustrup創(chuàng)造C++的初衷，是為了解決實(shí)際工程中的問題，但他的作品很快就吸引了全球開發(fā)者的目光。這門語言以其強(qiáng)大的性能、靈活的抽象能力以及對(duì)底層硬件的良好支持，迅速在業(yè)界嶄露頭角。隨著C++的廣泛應(yīng)用，不同編譯器和平臺(tái)之間出現(xiàn)了一些不兼容的現(xiàn)象，這給跨平臺(tái)開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)。
正是在這樣的背景下，C++標(biāo)準(zhǔn)化的??呼聲越來越高。標(biāo)準(zhǔn)化意味著為C++建立一套統(tǒng)一的規(guī)范，確保??代碼在不同環(huán)境下的可移植性和一致性。1998年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會(huì)（IEC）正式發(fā)布了第一個(gè)C++國際標(biāo)準(zhǔn)——ISO/IEC14882:1998，俗稱C++98。
這個(gè)里程碑式的事件，標(biāo)志著C++從一個(gè)相對(duì)自由生長的語言，走向了規(guī)范化、系統(tǒng)化的發(fā)展階段。
C++98標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，為C++語言奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，它確立了許多核心特性，如模板（templates）、異常處理（exceptionhandling）、RTTI（Run-TimeTypeInformation）等。這些特性的加入，極大地增強(qiáng)了C++的表達(dá)能力和工程實(shí)踐能力。
模板的引入，使得C++能夠?qū)崿F(xiàn)真正的泛型編?程，編寫出能夠處理多種數(shù)據(jù)類型的通用算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如STL（StandardTemplateLibrary）就是C++98標(biāo)準(zhǔn)下的杰出代表，它提供了豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，極大地提高了開發(fā)效率。
技術(shù)的進(jìn)步永無止境。在C++98發(fā)布之后，計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多新的思想和技術(shù)，同時(shí)也暴露了C++98在某些方面存在的不足。為了跟上時(shí)代的??步伐，C++標(biāo)??準(zhǔn)委員會(huì)并沒有停下前進(jìn)的腳步。隨后的每一次標(biāo)準(zhǔn)更新，都像是一次對(duì)C++的“現(xiàn)代化”改造，注入新的活力，修復(fù)舊的傷痕。
C++11（又稱ModernC++）的發(fā)布，是C++發(fā)展歷程中的又一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。它引入了大量現(xiàn)代化的特性，如右值引用（rvaluereferences）、移動(dòng)語義（movesemantics）、lambda表達(dá)式（lambdaexpressions）、自動(dòng)類型推導(dǎo)（autokeyword）、范圍for循環(huán)（range-basedforloops）等等。
這些特性的加入，極大地??提升了C++的開發(fā)效率和代碼的可讀性，并且在性能上也有不少優(yōu)化。例如，移動(dòng)語義的引入，使得C++在處??理大量臨時(shí)對(duì)象時(shí)，能夠避免不必要的拷貝，從??而顯著提高性能。lambda表達(dá)式則讓函數(shù)式編程的風(fēng)格在C++中得以實(shí)現(xiàn)，使得編寫簡潔、高效的匿名函數(shù)成為可能。
C++11之后，C++的??標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加速。C++14、C++17、C++20，乃至最新的C++23，標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)每年或兩年發(fā)布一次新標(biāo)準(zhǔn)，不斷地為C++注入新的血液。C++14帶來了如泛型lambda、二進(jìn)制字面量等改進(jìn)；C++17引入了結(jié)構(gòu)化綁定（structuredbindings）、ifconstexpr、std::optional、std::variant等，進(jìn)一步簡化了代碼，提高了安全性；C++20更是堪稱一次“大版本更新”，引入了模塊（modules）、概念（concepts）、協(xié)程（coroutines）、范圍（ranges）等顛覆性特性，極大地增強(qiáng)了C++的表達(dá)能力和工程化能力，也讓C++在并發(fā)編程、異步編程等領(lǐng)域更具競爭力。
“17c.c++”這個(gè)說法，本身可能更多地指向C++17標(biāo)準(zhǔn)，或者泛指2017年前后流行的C++版本。但無論如何，它都是C++漫長進(jìn)化史中的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。它代??表了C++在經(jīng)歷了C++98和C++11的洗禮后，更加成熟、更加現(xiàn)代化的面貌。
C++17標(biāo)準(zhǔn)在C++11的基礎(chǔ)上，繼續(xù)致力于提升開發(fā)者的生產(chǎn)力，并引入了一些能夠帶來顯著性能提升和代碼簡潔性的特性。
如今的C++，早已不是當(dāng)年BjarneStroustrup那個(gè)“CwithClasses”的樸素模樣。它是一個(gè)龐大而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，一個(gè)不斷自我革新、擁抱未來的編程語言。它的名字背后，是無數(shù)開發(fā)者、標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)成員以及技術(shù)愛好者的共同努力和智慧結(jié)晶。
從“CwithClasses”的萌芽，到C++98的奠基，再到C++11、C++17、C++20的現(xiàn)代化浪潮，C++的故事，是一部關(guān)于不斷超越、追求卓越的史詩。它以其獨(dú)特的魅力，繼續(xù)在軟件世界的各個(gè)角落發(fā)揮著不可替代的作用，并且，它的生命力，仍在以驚人的速度，持續(xù)燃燒。
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