C stanowi fundament dla C++. Mimo, że C++ jest szerzej wykorzystywany w tworzeniu aplikacji komputerowych i gier, C to znakomity punkt startowy, szczególnie dla osób, które dopiero zaczynają przygodę z programowaniem. Przeczytaj dalszą część tekstu, aby dowiedzieć się, dlaczego tak jest.
Czym jest język C?
C to strukturalny język programowania wysokiego poziomu. Programy napisane w tym języku charakteryzują się przenośnością. C pozostaje jednym z najczęściej wybieranych języków programowania ze względu na swoją solidność. Używa się go do tworzenia zaawansowanych programów, takich jak systemy wbudowane, sterowniki, jądra systemów operacyjnych, aplikacje systemowe, systemy operacyjne (np. Microsoft Windows, Apple OS X), bazy danych (np. MySQL) i niektóre rozwiązania IoT.
C jest językiem kompilowanym, co oznacza, że zapewnia warstwę abstrakcji między kodem maszynowym a zapisanym programem.
Poniżej przedstawiony jest prosty przykład programu w C, którego zadaniem jest dodawanie dwóch liczb:
#include<stdio.h>
int main()
{
int a, b, sum;
printf("Wprowadź dwie liczby do dodania: ");
scanf("%d%d", &a, &b);
sum = a + b;
printf("nSuma liczb %d i %d wynosi %d", a, b, sum);
return 0;
}
A oto wynik działania powyższego kodu:
Wyjście przykładowego programu w C
Programy w języku C korzystają z biblioteki stdio.h, która umożliwia obsługę standardowego wejścia-wyjścia.
STDIO zawiera podstawowe funkcje wejścia/wyjścia, takie jak `printf` i `scanf`. Funkcja `printf` służy do wyświetlania komunikatów lub wyników na konsoli, natomiast `scanf` służy do pobierania danych wprowadzonych przez użytkownika. Używamy `%d`, aby wskazać, że mamy do czynienia z liczbami całkowitymi.
W przypadku wprowadzenia liczb zmiennoprzecinkowych otrzymamy nieoczekiwane rezultaty. Aby uniknąć tego problemu, należy użyć `%f`. Funkcja `main()` to pierwsza funkcja, która jest wykonywana podczas uruchamiania programu. Składnia jest prosta – definiujemy typy zmiennych, a następnie je wykorzystujemy.
Czym jest język C++?
C++ bazuje na zasadach programowania obiektowego, takich jak abstrakcja, polimorfizm, dziedziczenie i hermetyzacja. Można myśleć o C++ jako o rozwinięciu języka C, wzbogaconym o koncepcje klas i obiektów.
Wykorzystanie obiektów do przechowywania danych pozwala nadać programom logiczną strukturę. Przykładowo, jeśli chcemy przechowywać informacje o studentach, możemy utworzyć klasę `Student` i zdefiniować w niej atrybuty, takie jak imię, nazwisko, wiek, hobby, oceny itp. Następnie, w razie potrzeby, możemy utworzyć konkretny obiekt reprezentujący studenta!
class Student {
public:
char name[20];
int age;
float marks;
};
//Tworzenie obiektu
Student student1 = new Student();
W rzeczywistości obiekt zostanie utworzony i pamięć zostanie dla niego przydzielona dopiero w trakcie działania programu.
C++ oferuje wysoką wydajność, dlatego jest popularnym wyborem do tworzenia wysokowydajnych silników gier, systemów wbudowanych, przeglądarek internetowych, kompilatorów i aplikacji graficznych, takich jak programy do obróbki obrazów.
Niektóre bazy danych, takie jak MongoDB, również zostały napisane w C++. Podobnie jak C, język C++ jest przenośny.
Przeanalizujmy teraz, jak wyglądałby program do dodawania dwóch liczb napisany w języku C++. Zwróćmy uwagę na różnice w porównaniu z kodem w C.
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a, b;
cout << "Wprowadź dwie liczby: ";
cin >> a >> b;
int sum = a + b;
cout << a << " + " << b << " = " << sum;
return 0;
}
W powyższym kodzie zamiast funkcji `printf` i `scanf` używamy `cout` i `cin`. Dodatkowo, deklarację zmiennej możemy umieścić w dowolnym miejscu programu, o ile nastąpi to przed jej pierwszym użyciem (np. zmienna `sum`). Instrukcja wyświetlania jest prosta i zawiera jedynie nazwy zmiennych. Warto też zwrócić uwagę na wykorzystanie standardowej przestrzeni nazw z biblioteki iostream. Przestrzeń `std` zawiera metody takie jak `cout`, `cin` i wiele innych.
Podobieństwa między C i C++
Można stwierdzić, że język C jest podzbiorem C++. Istnieje wiele podobieństw między tymi językami, zarówno pod względem sposobu pisania kodu, jak i obszarów ich zastosowania. Oba języki cechuje solidność, przenośność i wysoka wydajność. Kilka ważnych podobieństw to:
Lp. Cecha Opis
1. Składnia Oba języki posiadają identyczną składnię, na przykład w deklaracjach zmiennych, stosowaniu średników na końcu linii czy w konwencjach nazewnictwa.
2. Struktura i podejście proceduralne Kod jest wykonywany linijka po linijce. Programy mają określoną strukturę – na początku importowane są biblioteki, następnie deklarowane zmienne, a potem następuje kod właściwy.
3. Funkcja `main()` Cały kod, który ma zostać wykonany, powinien znajdować się w funkcji `main()`. Jest to pierwsza funkcja wywoływana podczas uruchomienia programu.
4. Wskaźniki W obu językach wskaźniki są wykorzystywane w identyczny sposób. Wskaźnik to zmienna, która przechowuje adres pamięci innej zmiennej. Przykładowo `int a = 1;`. Po wykonaniu tego kodu, dla zmiennej `a` zostanie zarezerwowana pamięć (np. pod adresem XX0011). Dostęp do adresu pamięci zmiennej `a` można uzyskać za pomocą operatora `&` jako `int ptr_a = &a`.
5. Słowa kluczowe i operatory Wszystkie słowa kluczowe i operatory występujące w C są również prawidłowe w C++. Przykładowo `zakres`, `static`, `public`, `int` itp. C++ zawiera dodatkowo rozszerzony zbiór operatorów i słów kluczowych. Podobieństwa między C i C++
Różnice między C i C++
Język C++ powstał, aby przezwyciężyć pewne ograniczenia języka C i stanowi jego nadzbiór. Z tego względu, każdy program napisany w C będzie działał poprawnie w C++, ale nie w drugą stronę! Główna różnica między C i C++ polega na tym, że C++ bazuje na paradygmacie programowania obiektowego (OOP). Ponadto, w C++ kładzie się większy nacisk na kontrolę typów. Istnieje również kilka subtelnych różnic, które przedstawiono poniżej:
C C++
Został opracowany w latach 1969-1973 przez Dennisa Ritchie w AT&T Bell Labs Opracowany przez Bjarne Stroustrup w 1979 roku.
Nie stosuje zasad programowania obiektowego Bazuje na koncepcjach OOP, takich jak hermetyzacja, polimorfizm i dziedziczenie
Ograniczone słowa kluczowe, na przykład: `char`, `if`, `else`, `goto`, `while`, `for`, `do`, `switch`, `int`, `static`, `union` i inne Wszystkie słowa kluczowe z C są poprawne w C++, ale istnieje też 31 dodatkowych słów kluczowych.
Obsługuje tylko programowanie proceduralne C++ obsługuje różne paradygmaty programowania, takie jak OOP, programowanie generyczne i funkcyjne
Nie można stosować funkcji OOP w C Funkcje takie jak `friend` czy funkcje wirtualne w C++ wzbogacają możliwości programowania obiektowego.
C obsługuje tylko wbudowane typy danych C++ obsługuje zarówno wbudowane, jak i zdefiniowane przez użytkownika typy danych poprzez koncepcję klas
Brak możliwości przeciążania operatorów i funkcji C++ umożliwia przeciążanie operatorów i funkcji (polimorfizm)
Alokacja pamięci odbywa się przy użyciu funkcji `malloc()` i `calloc()`, a zwalnianie przy użyciu `free()` Alokacja pamięci następuje za pomocą operatora `new`, a zwalnianie za pomocą operatora `delete`
C nie obsługuje wyjątków Obsługuje mechanizm obsługi wyjątków
Bardziej skupia się na procedurach niż na danych Bardziej skupia się na danych. Różnice między C i C++
Inne istotne cechy obecne tylko w C++:
- Za pomocą słowa kluczowego `namespace` możemy tworzyć zmienne o tej samej nazwie w różnych przestrzeniach nazw.
- Możliwość używania funkcji wewnątrz struktur. Struktury mogą również posiadać modyfikatory dostępu.
- Obsługa zmiennych referencyjnych.
Kiedy używać C a kiedy C++
Wśród programistów często pojawia się pytanie: po co uczyć się języka C, skoro wszystko można zrobić w C++?
Nauka języka C zapewnia solidne podstawy w zakresie struktur danych, wskaźników, słów kluczowych, a także pojęć związanych ze stosem, stertą i alokacją pamięci.
Ponadto, C wciąż jest szeroko stosowany w aplikacjach o wysokich wymaganiach wydajnościowych, ponieważ kompilator C działa szybciej niż kompilator C++. Jeśli więc piszemy fragmenty kodu, które nie wymagają obiektów, klas, funkcji wirtualnych czy szablonów, lepiej wybrać C, ponieważ C++ może okazać się nadmiernie skomplikowany ze względu na rozbudowane biblioteki.
Większość kodu niskopoziomowego, takiego jak jądra systemów operacyjnych i bazy danych, nadal jest rozwijana w języku C. Znajomość C ułatwi również szybszą naukę C++.
C++ uważa się za jeden z najszybszych i najbardziej wydajnych języków programowania. Z tego względu jest on nadal jednym z najczęściej wybieranych języków, zwłaszcza w przypadku aplikacji o wysokiej wydajności, takich jak silniki gier, urządzenia IoT i oprogramowanie komputerowe. Wiele aplikacji wykorzystuje połączenie kodu C i C++, aby osiągnąć optymalną wydajność i skorzystać z zalet programowania obiektowego.
Podsumowanie
W niniejszym artykule omówiliśmy podstawy języków C i C++, posługując się prostym przykładem programu. Poruszyliśmy kwestie kluczowych różnic i podobieństw między tymi językami oraz omówiliśmy, w jakich sytuacjach używać każdego z nich.
Jeśli dopiero zaczynasz swoją przygodę z programowaniem, rozpoczęcie nauki od języka C z pewnością pomoże Ci zbudować solidne podstawy, ponieważ jest to język stosunkowo prosty, który umożliwia poznanie wszystkich ważnych zagadnień programowania, takich jak struktury danych, wskaźniki, zarządzanie pamięcią i tak dalej.
Możesz być zainteresowany skorzystaniem z internetowego kompilatora języka C i kompilatora C++ dostępnych na stronie newsblog.pl.
newsblog.pl