【教學】淺談 C 與 C++

[ckmarkhsu 7]

版上常有人問，C++ / C 有什麼區別? 絕大多數的人都會說沒什麼差別

此言差矣，其實差距是非常大的，相較於 C，C++ 改良與新增了許多功能

我簡單陳述幾點如下：

• C++ 支援型態安全的 IO 輸出
  相較於 C 使用 printf，C++ 改使用 cout, cin 物件處理輸入輸出
  由於 printf 需要自行指定型態，在輸出的時候很可因為程式設計師的指定錯誤，而產生錯誤的輸出結果
  而 C++ 的 cout 則會自動判斷變數型態，因此較為安全與方便
  　
  
• C++ 支援較大規模程式開發
  相對於 C，C++ 可適用於更大規模的程式開發
  例如支援 namespace(命名空間)，可以讓函數、物件命名上更有彈性
  　
  
• 左值(Lvalue)與右值(Rvalue)
  在 C 中，大多數的運算結果都是回傳數值(也就是右值)
  而在 C++ 中，則改成回傳記憶體位址(左值)
  因此，++++x 這種運算在 C++ 是合法的而 C 則不被允許
  　
  
• 引進 bool 型態
  　
  
• 更安全的變數型態轉換
  　
  
• 支援函數多載(Function Overloading)
  舉例來說，如果你今天寫了一個處理整數開平方根的函數
  

  int sqare(int);

  
  但你又需要一個能處理浮點數的函數，那你應該是要重寫一個呢
  還是將原本的函數改成支援浮點數的版本，無論是哪一個都相當不方便。
  因此 C++ 中允許你做這樣的宣告
  

  
  int sqare(int);
  float sqare(float);
  double sqare(double);
  

  
  他會視你傳入的參數決定要呼叫哪個函數，此即為函數多載(Function Overloading)
  　
  

• 支援 inline function
  許多較短的函數，若能合併編譯便能提升許多速度，例如這一個判斷奇數的
  

  bool even(int n) { return (n&1)==0; }

  
  這個函數相當短，但程式執行時仍需要花費時間在參數傳遞與結果回傳上，若能改成
  

  inline bool even(int n) { return (n&1)==0; }

  
  則編譯器會將此段程式碼直接編譯到呼叫的程式碼中，不需要再進行傳遞
  　
  

• 函數模板
  在許多時候一個函數可能需要處理很多不同的參數型態
  雖然我們可以用 function overloading 解決此問題，但這樣你就必須撰寫許多不同版本的程式碼
  而函數模板則允許你不將 function 回傳與傳入型態寫死，而是在你實際呼叫的時候才指定
  編譯器會在編譯時幫你自動產生對應的 function 減少開發者的困擾。
  　
  
• Reference 參數傳遞型態
  參數傳遞進入 function 時通常是在記憶體中複製一份資料到新的空間
  但若參數資料量龐大，複製會花費很多記憶體空間與時間(回傳也是)
  因此， C++ 中如果參數傳遞時加上 & 符號，則他僅會傳入 address，不會重新複製一份
  　
  
• 支援函數指標 (略)
  　
  
• 支援 物件導向程式設計 概念
  我想這是 C++ 最困難也最強大的部分，前面所提及的部分頂多是 C++ 改善 C 的基本項目
  而 class 則是 C++ 相對於 C 全新的概念，因此很難三言兩語說完，故暫時不說XD
  

以我修課的感覺來說，C 僅包含 1/3 C++ 的內容，因此學習 C++ 的難度與時間可想而知

但是否只有 C++ 才能寫出程式呢? 當然不是這樣，C++ 可以做的，C 也完全可以，C++ 改善的是程式開發的效率與難度

事實上在許多記憶體與運算資源有限的環境下，相對於 C++，C 仍是最佳的選擇

所以到底要學哪個好? 其實都好，反正程式設計重視觀念，等學會以後，要再學習其他語言都是很快速的

註：本文參考交通大學資工系黃問泙教授的教案。

ckmarkhsu

[TerryW 10]

這篇文讚！講得很清楚！

在Effective C++裡面第一項條款就講到

「視C++為一個語言聯邦」

作者把C++分成四個部分：

1)C

2)Object-oriented C++

3)Template C++

4)STL

C只是其中一個小部分，而每個部分都有不同的規則要遵守

(想知道可以去翻這本書，推薦！)

[TerryW 10]

對了，關於以下這點

[*] 左值(Lvalue)與右值(Rvalue)

在 C 中，大多數的運算結果都是回傳數值(也就是右值)

而在 C++ 中，則改成回傳記憶體位址(左值)

因此，++++x 這種運算在 C++ 是合法的而 C 則不被允許

不是所有的operator都回傳位址(我覺得應該要講reference比較適合)，像+-*/就不是

[ckmarkhsu 7]

對了，關於以下這點

不是所有的operator都回傳位址(我覺得應該要講reference比較適合)，像+-*/就不是

唔 不好意思，這點可以請您舉個例子嗎XD 因為這樣的描述其實我不是很明瞭^^"

[TerryW 10]

唔 不好意思，這點可以請您舉個例子嗎XD 因為這樣的描述其實我不是很明瞭^^"

例如以下程式碼無法通過編譯

int x=2, y=3;
++(x+y);

x+y傳回的值是無法被更動的，也就是並非l-value

此外，當我們對自行定義的class過載operator +(or - * /)時，是這樣做的(以大數為例)：

class Bignumber
{
private:
    //略
public:
    ...

    void add(const Bignumber &obj){ //略，讓物件本身加上另一個大數 }

    [COLOR="Red"]const Bignumber[/COLOR] operator +(const Bignumber &rhs)
    {
        Bignumber temp(*this);
        temp.add(rhs);
        return temp;
    }

    ...
}

可以看到operator +的回傳型態是const Bignumber，一個常數值

這樣做的目的是避免出現

x+y=b

或是

++(x+y)

等情況

至於= ++ --等operator就是回傳reference了