英翻中翻譯無聊寫的，合適晚上睡不著的人催眠用翻譯包管對進修沒扶助，對了解 C++
是什麼，有必然的攪渾感化；大家沒事看看就好，不消在意翻譯
◎貓抓老鼠－－沒有合適所有人的編程說話
經常見到很多人在問「鉦昱翻譯公司應該進修什麼說話？」翻譯雷同如許的問題，與
其說是「見仁見智」，不如說是「貓抓老鼠」翻譯俗語說：「會抓老鼠的
貓，就是好貓。」對利用者而言，究竟何種編程說話是最適合的，端視
其小我的需求及能力。如果始終拿不住耗子，這隻貓就算再寶貴，再漂
亮，也沒什麼意義。
固然，反過來說，假如學欠好某種說話，也不必太甚泄氣，這也許透露表現
您應當測驗考試著轉往另外一片更合適本身的天空成長（另一片天空，可能
是換養另外一隻貓，也多是換抓分歧的老鼠，乃至多是不抓老鼠轉業
養老鼠）。但萬萬莫要因本身的挫折經驗，就拼命進擊抵毀它，特別是
當「這隻貓」早已被全部地球上業界頂尖的高手，和無數職業編程人
員及業餘玩家，證明了「它絕對是個好樣的」，實用價值無可庖代時，
那些私心的言論，只不外露出了評論者自己的偏狹。
◎其他主流說話與 C/C++ 的差別
在討論 C++ 和 C 的區分之前，也許先從「傍觀」者的角度，看看它們
「溝通」或「相似」的部分。此處首要的參照體是選擇一般通用型的編
程說話翻譯
1、實際運作的概念
起首，從現實運作的概念，C 及 C++ 都是循傳統的體例，透過編譯器
和連結器，直接產生原生的機器碼（Machine Code 或 Native Code）
，而新一代的編程語言，有許多（例如 Java翻譯社 C# 等）是先透過翻譯轉
成 bytecode，然後再由虛擬機械（Virtual Machine）來履行翻譯
固然良多人認為 Java、C# 等說話依靠虛擬機器履行的方式，效力欠安
，不外客觀的說，其實這種手藝在某種意味上是比較先輩的觀念，它最
主要的優勢顯示在移植性方面。至於效力的問題多半出在各平台間的差
異太大，而實作手藝則明顯還沒有完全成熟。（但這是可以戰勝的）
可能已有人開始焦急了翻譯「照如許說，C/C++ 不是落後了嗎？」其實
並沒有。素質上來看，二者是一樣的翻譯因為大可以把 C++ Complier 當
成虛擬機，只是它不是由一家公司或少數特定人士所規範的，並且絕大
多半的平台（機械和功課系統）上，都是支持 C/C++ 的。而像 J2SE,
.NET 這些架構則是 Sun 或 MS 所擬定的。
（甚至可以如許認為：C/C++ 的虛擬機器是良多分歧廠商、組織各自實
作的，只是它們儘量遵守 ISO ANSI C/C++ 的標準，而 JVM 又或 CLI
這些器材，雖說也是開放的，但實則把持在 Sun 和 MS 手中。）
實際上，C/C++ 與 Java翻譯社 C# 等最大的離別，並非表現在虛擬機器的
觀念或作法上，而是表現在應用層面翻譯光學會 C/C++ 說話，乃至它們
的標準程式庫後，凡是幹不了什麼有效的事。一個 C/C++ 程式人員，
最少得熟悉一種 GUI 框架、一種 IPC 框架及一種 Database 框架，才
大致可以說能處置懲罰大部份的運用問題翻譯
當然，不是說用 Java, C# 就沒必要學會這些工具，只是這些功能有很多
都已成為該語言（框架）標準的一部分，在學習說話的時候，每每就
會順便學到利用的架構。但在 C/C++ 中，所謂的「標準程式庫」，卻
只規範了最最基本的 I/O，檔案處置，和經常使用的根本演算法等等，其他
都必須仰賴第三方或特定廠商的程式庫的支援，而這些器械則沒有所謂
的標準，又經常受限於特定的平台情況，在取捨上比較不容易。
2、型別系統的概念
C/C++ 說話都是採用傳統的靜態型別系統（static type system），而
很多新語言，為了便當物件導向特征的運作，是採用基於單根繼承的泛
化型別系統，例如 Object Pascal翻譯社 Java, C# 都是如斯。
靜態型別系統的特征，就是不強制改變利用者自訂型別（UDT: User-
defined Type）的記憶體結構，而且許可在 stack 中設置裝備擺設 UDT 變量（
也就是「物件」，但由於在 C 說話中，沒有真正物件導向的觀念，因
此以「變量」來指稱）。另外，在靜態型別系統中，「型別」和「變量
」之間，是壁壘分明的，翻譯公司沒法在編譯期產生變量，也不成能在履行期
產生新的「型別」翻譯
相對的，基於單根繼續的泛化型別系統，例如在 Delphi 的 VCL 架構中
，所有的 VCL 元件，都繼續自 TObject，這就使得某些非凡的功能，例
如以 ClassName 取得物件的現實型別資訊，就很輕易實現。Java 和 C#
等也都是如斯翻譯某些說話乃至內建 MetaClass 的特性，型別自己也能夠
看成變量，在執行期確立新的、或點竄既有的型別，這些都是本源於泛
化型別系統的根蒂根基翻譯相形之下，在靜態型別系統中，許多特別的功能，
語言自己不直接撐持，就必需自己去實現，或仰賴函式庫。
固然，靜態型別系統的最大優勢，就是履行期的效率。這也就是 C/C++
的「零本錢」原則：「利用者不應為他沒有用到的功能，支付履行期的
效率價格」。因為不是每件事情都得靠泛化型別系統的多態性來解決
，而且解決的舉措也不應該只有一種（該說話所限制住的那一種）。
3、哲學的觀點
簡單的說，C/C++ 的設計哲學是把程式人員視為「成人」翻譯它認為程式
人員知道本身在幹什麼，而不是把程式人員當做「小孩」乃至「監犯」
，需要特別的保護，乃至預設程式人員必然會犯某種錯誤，所以它儘量
賜與最大的自由及彈性，而不是強制的限制或規範翻譯
例如，包括內建型別，利用者自訂型別，和指標在內，它不強制你一定
要將變量（物件、陣列或指標）初始化，不逼迫翻譯公司搜檢陣列的規模，不
逼迫指標必然要指向合法的位址，它乃至答應你在各型別之間隨便轉換。
又例如，C/C++它其實不內建垃圾收受接管器（GC: Garbage Collection），
它認為惟有程式人員本身，才能決議什麽時候方是償還動態申請記憶體的最
恰當時機，而不會在背後監督著一舉一動，協助收破爛。
當然，若是只是因為「自由」和「彈性」，而要支付高昂的管理和保護
的代價，那是不值得的。C/C++ 相對於其他語言，顯得較為「寬鬆」，
首要照樣基於效力方面的考量。許多基於物件導向特征的新說話，雖然
增添了平安和提供某些狀態下的便當性，然而一旦面臨生疏或特異的問
題，既有的東西和規範，沒法直接套用時，過量的限制或「預設立場」
，就很可能反釀成了累墜。
從這個角度，也能夠說，C/C++（其實首要指 C++）並不認為存在著某
種最完善的方案，可以解決所有「利用條理」的問題，是以其實不在說話
條理去規範這些問題應當怎麼解決，而是把解決方案交給應用層（程式
庫）去負責。語言本身只供應各類抽象的設計機制（介面），讓程式庫
的利用能儘量與說話系統的風格一致翻譯
◎ 偉大的 C 語言
就筆者小我的認知，C 絕對稱得上是一個偉大的說話。它最偉大的地方，
在於說話自己，傑出地對映了 Von Neumann 所提出的現代計算機的模
型（主要是：二進位制、序列履行，和將程式與資料都貯存在機器裏
）。C 語言的指標（pointer），對記憶體操縱的簡練、自由、及靈動
性，就充份表現了這一特點。透過 C 說話，利用者可以較為直覺地運
用抽象的數學觀念，來編寫程式，而不必直接面對艱澀的機械指令翻譯
由於與機械模子之間的高度映射關係，以及說話自己的精鍊，相較於機
器說話，C 除了具有高度的移植性，在效能方面的浮現也相當突出，大
部分的情況下，幾近不遜於機械說話幾許。良多大型的系統，除了少部
份的焦點代碼使用機械說話以外，絕大部分都是以 C 說話編寫的。
以現在的目光，固然 C 說話不是大多半運用領域的首選（固然，照舊
有不少範疇長短常 prefer C 語言的），但透過 C 說話的進修，對於
理解程式在機器中現實的運作景象，有莫大的幫助，也能夠說是理解程
式的基礎。任何人若想成為編程高手，精曉 C 說話，可以說是起碼的
前提。在全部資訊科學領域中，C 說話更是佔有極爲關鍵、沒法磨滅的
歷史性地位。
◎從 C 到 C++
雖然其實筆者是很想下「偉大的 C++」如許的標題，但現實上若是不是
承繼了 C 語言的精華，C++ 是不成能有今天的成績的。另一方面，C++
的某些不盡人意的地方（例如語法的過於複雜），也是因為承襲了 C 語
言的特點才釀成的。
事實 C++ 和 C 有什麼分歧呢？正本，在 ANSI C99 的標準之前（C89）
，C++ 至少有 95% 乃至可以說 99% 是兼容於 C 語言的，是以可以說
C 說話是 C++ 的一個子集翻譯但在 C99 之後，某些 C 說話新的特性，
特別是動態長度的 Array，使得這類大體上的兼容性被粉碎了，也就是
說，把 C 當做 C++ 的子集，如許的說法可能要有所保存了翻譯假如將來
，C 和 C++ 再度呈現某些重大的不合，也不是什麼使人不測的工作。
1、強化「型別平安」－－對型別系統的周全改進
許多觸及語法細節的地方就略過了。在此只提出一個較重要的部分，是關
於 C++ 與 C 的基本分歧的地方：
int *v = ...;
void *p = v;
int *p2 = p; // 正當的 C 程式碼，但在 C++ 中不正當
簡單的說，C++ 不答應 void * 隱式轉換為任意型別 T 的指標。但在
C 說話中，這是正當的。
C++ 制止上述操作的來由，是為了強化「型別平安」。程式中一旦使用
void *，就等於自動放棄了編譯器對型別的主動查抄與查對動作，也就
是抛卻了型別平安。而明知欠好，C++ 依然支援 void * 這類用法的原
因，首要是為了兼容於 C，但由於 void * 隱式換為任意型別的 T *，
這種用法實在太危險，所以在 C++ 中被禁止了。
理想的 C++ 程式，是不應該呈現 void * 這類用法的翻譯C++ 之父 B.S.
就曾指出，除低階程式以外，應當儘量避免利用 void *，若是非得
用 void * 不行，每每代表你的設計出了某些問題。
細心窺察，C++ 的每項基礎舉措措施，都有提拔型別平安的意味在此中。
例如：
１引入 bool 型別，避免混合。（首要問題在函式 overload 時）
２激勵以 0 而非自行界說的 NULL 巨集等代表空指標。（B.S.大和另
一名 Herb Sutter 大，在 2003 歲尾提出新增添 nullptr 關鍵字，
但不曉得 C++03 是不是有經由過程）。
３引入 const，讓「常數性」成為與型別不行朋分的一部分，除晉升
平安，讓編譯器承當檢核的責任以外，也有助於代碼的優化翻譯（因此
後來 C 語言也跟進採用。）
４引入 const, inline 等用法，減少非必要巨集的利用。（因為睜開
巨集是預處置器的動作，沒有經由過程編譯器，也就沒有型別平安可言）。
５引入 reference 機制，簡化指標的語法，並有用削減指標（特別是
兩層以上的複雜指標）的利用。
６引入 new 和 delete，取代 malloc 和 free，把動態記憶體配置的
工作，提升至語言層級，減少強制轉型的利用（另一首要目標是為了
配合 operator overloading，晉升介面的一致性）翻譯
７引入新的 static_cast, const_cast 等樞紐字，鼓勵儘量減少強迫
轉型的利用。
８引入 function/operator overloading 機制，讓同名函式及各類運
算子，可根據不同的操作型別，實現不同的動作翻譯強調「型別」也是
函式簽字的一部分，達成介面一致性，並使 UDT 能像內建型另外操
作一樣自然翻譯
這些每個小處所，都可以看出 C++ 為了強化「型別平安」，所支出的
專心和盡力，雖然除制止 void * 的隱式轉型以外，根基上沒有限制
C++ 利用者延用舊的 C 語言的舊式習慣寫法，但筆者認為，領會型別系
統的特征，並隨時意識著「型別平安」，是把握良好 C++ 編程氣概的最
重要觀念。
2、在「思惟方式」上的差別
程式說話處理的不過乎資料構造及演算法，STL 的發現人也說過：「程
式基於精確的數學。」前面提過，C 說話偉大之處，就是它十分精良地
對映到機器模子，免去了直接利用機械說話的晦澀。
也就是說，C 程式人員不必去操心 register 辦理、記憶體定址等等極
度低階的細節問題。其所思慮的，多半像是「我應當用什麼演算法，把
某幾段特定記憶體內的資料掏出來，顛末如何的運算後，再存到特定的
記憶體區段去……。」這類把運算和存取操作的細部具體動作，轉換為
抽象的數學思考的流程，本質上仍然是非常切近機器模型的。而這樣的
風格，不僅反映在 C 程式碼上，更多半根深蒂固地植入 C 程式人員的
思維體例內翻譯
跟著資訊科學的成長，越來越多的利用問題，需要行使編寫程式來處理
；人們發現，大部份應用程式所利用的演算法和資料構造，是極為有限
的。另一方面，編寫程式語言的常用技巧，卻已經累積地相當做熟了，
程式人員需要支出更多心力的，不再是某個典型的演算法或資料佈局，
應當若何實現，若何處理；而在於，若何將問題的自己，恰當地轉換為
程式語言翻譯
因此，一種讓程式語言能夠以「貼近待解決的問題」的方式來思慮，而
不再只是侷現於「切近機械模子」的思惟，就應運而生。簡單地說，它
就是發源於 70 年月（甚至更早），在 80~90 年代開始快速發展，直至
今日，雖不再新鮮，卻仍屬方興日盛的「物件導向」的觀念。
由於物件導向（OO: Object-Orientd）的觀念是如斯氾濫，乃至已上
升到哲學的條理，幾近沒有一個對照新的語言（80年代以後），不支援
它的特性，所以這裏也就不多介紹了。只是要指出一點， C++ 也好，或
其他支援物件導向特征的編程語言也好，它們與 C 語言最大的分別，並
不在語法或功能的區別上，而是在於看待問題的根基思慮體例，也就是
所謂「思維方式」上的差異翻譯
3、multi-paradigm
C++ 和 C 語言，在觀念上最大的分歧的地方，就是，C++ 是支持 multi-
paradigm 的編程說話翻譯以下面所示，C 說話及傳統的 Pascal 說話，
是所謂 procedual-based 的編程說話，而 Java, C# 等較新的語言，則
是 object-oriented 的編程說話（OOPL）。
至於 C++，它實際上是個支援 multi-paradigm 的編程說話，因為它不
僅保存了 C 的法式導向的編程，更重要的是它沒有無為了要支援 OO，
而破損基於 C 語言的靜態型別系統，是以它提供的 ADT（abstract data
type）機制，與繼承和履行期繫結等 OO 特性的機制是相互獨立的。這使
得 C++ 在 OO 的履行期多型以外，罕有地供給了壯大的編譯期多型的機
制，也就是一般稱為「泛型編程」的手藝。
procedual-based（eg: C, Pascal...）
object-oriented（eg: Objective C, Object Pascal, Java翻譯社 C#...）
C++: procedual-based object-based(ADT)
\ / \
\ / \
\ / \
generic object-oriented(OO)
由上面的簡單示意圖可看出，泛型（generic）的編譯期多型的特征，不
止對應在 ADT 上，也可以直接對應到法式導向的編程，例如 C++ 標準程
式庫所提供的泛型演算法，就大部分是以函式而不是 class 來出現的，
現實上，全部 C++ Standard Library，除 I/O 的部份，幾近完全沒有
用到 OO 的履行期多型的特征（更多的是 ADT 和 template）。
此外，也許有人會提出，其實 Java 或 C# 也是支援 generic 編程的，是
沒錯，Java 也有雷同 C++ 的樣板容器的功能，但現實上是用「代換法」
做的，並沒有真正產生新的型別，是以它沒法到達 C++ template 那樣可
以有型別客製化（特別化: specialization），或與其他抽象化機制合作
（例如繼承、乃至遞迴）的多樣化的能力，並不算真正意義上的編譯期多
型。實際上，Java 和 C# 說話所採行的單根繼承的泛化型別系統，早就先
天限制它們不合適朝編譯期多型的方向成長，它們比較接近純潔的 OOPL翻譯
C 說話的思慮體式格局著重於資料運算和記憶體存取的動作，物件導向的思慮
體式格局，則是將問題分化成分歧的抽象概念（class），讓利用者專注在概
念與概念間之的聯系關系，能從一個整體的大的偏向，去存眷問題，避免過早
墮入細節，見樹而不見林翻譯
同時，良好的設計，是當需求有所改變時，只需要點竄、調劑部分的模組，
就可以完成工作，沒必要整體性的翻修，牽一髮而動全身。這也是物件導向
設計的重要精力，有一個專門的範疇 DPs（Design Patterns），它與特
定程式說話無關，就是在研究面臨各種問題需求的典型解決體式格局，現在學
物件導向設計必然會接觸到它。
至於，C++「多思惟面向」（multi-paradigm）的特征，又是若何影響編
程的思考體例呢？
這裏舉個《Modern C++ Design》第七章的例子。Smart Pointer 的成長
動機，是為了避免直接操作指標所帶來的危險性，但隨著各類不同的需求
，它的實作細節也就有所分歧。例如：它能不能與其他容器類（例如標準
程式庫中的 vector, list 等）共用，和利用的細節如何？是不是答應取
得原始指標？是不是對各種操作動作進行查抄，若何檢查？乃至，是不是支援
多緒程式平安地操作……等等翻譯
若是將各種需求組合都列出清單，再一個一個實作，必將沒完沒了。最理
想的體例，是讓程式員自由選擇各種「需求策略」，讓編譯器主動產生相
應的程式碼。這種設計乍看來是遙弗成及的幻想，但現實上已做到了翻譯
這就是 Loki 函式庫所供給的實作品 class template SmartPtr：
template
<
typename T,
template <class> class OwnershipPolicy = RefCounted,
class ConversionPolicy = DisallowConversion,
template <class> class CheckingPolicy = AssertCheck,
template <class> class StoragePolicy = DefaultSPStorage
>
class SmartPtr;
由於牽扯的選擇項目過多，這裏只诠釋 OwnershipPolicy，也就是現實物
件擁有權的策略，它預設是 RefCounted，也就是參用計數的法則翻譯但也
可以依據需求的分歧，選擇其他的具有權策略，例如：RefCountedMT、
DestructiveCopy、DeepCopy、……等等翻譯使用體式格局以下：
class User {...};
typedef SmartPtr<User翻譯社 RefCounted> UserPtr;
如此，UserPtr 就釀成雷同 boost::shared_ptr<User> 的感化，可以和
標準容器合作，而實現 Java、C# 語言常見的功能。又假設：
class Manager {...};
typedef SmartPtr<Manager翻譯社 DestructiveCopy> ManagerPtr;
此刻，MangerPtr 則和 std::auto_ptr<Manager> 一樣，採取所謂「摧毀
式複製」的語義，也就是同時只有一個 ManagerPtr 可以真正操縱統一份
Manager 類型的實體物件。
實際上，SmartPtr 的實現牽扯到 ADT、多重繼續、編譯期多型等等的特
性，它利用了一種叫 policy-based 的設計觀念。這與其他程式語言或是
DPs 所標榜的 OO 的特征，或所謂「精良設計」的終究目的，並沒有分歧
，一樣是將不同的概念自力分化，再奇妙組合起來翻譯只不過，在 C++ 中，
除傳統 OO 履行期多型的技術以外，還多了壯大的編譯期多型的支援，
使得不但「物件」（資料結構和演算法），可以在履行期被彈性處置，就
連「型別」（概念）的本身，在編譯期，也能夠自由的拔取整合。這對程
式碼編寫的簡潔、靈動性和執行效力，都能帶來很大的提拔。
本篇文章引用自此: https://www.ptt.cc/man/C_and_CPP/D8D2/DA94/DDBB/M.1127480887.A.47F.html有關各國語文翻譯公證的問題歡迎諮詢鉦昱翻譯公司02-23690937
留言列表
