زبان برنامه نویسی C++

مقدمه ای بر زبان برنامه نویسی C++

C++ یک زبان برنامه نویسی همه منظوره است که به عنوان پیشرفت زبان C برای گنجاندن پارادایم شی گرا توسعه یافته است. این یک زبان امری و کامپایل شده است.

زبان برنامه نویسی C++  سطح بالا و همه منظوره است که برای برنامه نویسی سیستمی و کاربردی طراحی شده است. این زبان توسط Bjarne Stroustrup در آزمایشگاه Bell در سال ۱۹۸۳ به عنوان یک توسعه دهنده زبان برنامه نویسی C توسعه یافت.

زبان برنامه نویسی C++ یک زبان شی گرا و چند پارادایم است که از سبک های برنامه نویسی رویه ای، عملکردی و عمومی پشتیبانی می کند.

یکی از ویژگی های کلیدی زبان برنامه نویسی C++ توانایی آن در پشتیبانی از برنامه نویسی سطح پایین و سطح سیستم است که آن را برای توسعه سیستم عامل ها، درایورهای دستگاه و سایر نرم افزارهای سیستمی مناسب می کند.

در عین حال، C++ مجموعه‌ای غنی از کتابخانه‌ها و ویژگی‌ها را برای برنامه‌نویسی برنامه‌های کاربردی در سطح بالا فراهم می‌کند، که آن را به یک انتخاب محبوب برای توسعه برنامه‌های دسکتاپ، بازی‌های ویدیویی و سایر برنامه‌های کاربردی پیچیده تبدیل می‌کند.

زبان برنامه نویسی C++ دارای یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه دهندگان و کاربران و منابع و ابزارهای فراوانی برای یادگیری و استفاده از زبان است.

برخی از ویژگی های کلیدی زبان برنامه نویسی C++ عبارتند از:

برنامه نویسی شی گرا: C++ از برنامه نویسی شی گرا پشتیبانی می کند و به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا کلاس ها و اشیاء را ایجاد کنند و متدها و خصوصیات را برای این اشیاء تعریف کنند.

الگوها: قالب‌های ++C به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا کدهای عمومی بنویسند که می‌تواند با هر نوع داده‌ای کار کند و نوشتن کد قابل استفاده مجدد و انعطاف‌پذیر را آسان‌تر می‌کند.

کتابخانه قالب استاندارد (STL): STL طیف وسیعی از کانتینرها و الگوریتم‌ها را برای کار با داده‌ها فراهم می‌کند که نوشتن کد کارآمد و مؤثر را آسان‌تر می‌کند.

Exception Handling:

 C++ قابلیت‌های مدیریت استثنایی قوی را فراهم می‌کند و نوشتن کدی را که می‌تواند خطاها و موقعیت‌های غیرمنتظره را مدیریت کند، آسان‌تر می‌کند.

به طور کلی، C++ یک زبان برنامه نویسی قدرتمند و همه کاره است که به طور گسترده برای طیف وسیعی از برنامه ها استفاده می شود و هم برای برنامه نویسی سیستم سطح پایین و هم برای توسعه برنامه های کاربردی سطح بالا مناسب است.

زبان برنامه نویسی C++ یک زبان سطح متوسط ​​است که از مزیت برنامه نویسی سطح پایین (درایورها، هسته ها) و حتی برنامه های کاربردی سطح بالاتر (بازی ها، رابط کاربری گرافیکی، برنامه های دسکتاپ و غیره) برخوردار است. ساختار اصلی و ساختار کد C و C++ هر دو یکسان است.

برخی از ویژگی ها و نکات کلیدی در مورد زبان برنامه نویسی C++ به شرح زیر است:

• ساده : زبان ساده ای است به این معنا که برنامه ها را می توان به واحدها و بخش های منطقی تقسیم کرد، دارای پشتیبانی کتابخانه ای غنی و انواع داده ها است.

مستقل از ماشین اما وابسته به پلتفرم : یک فایل اجرایی C++ مستقل از پلتفرم نیست (برنامه های کامپایل شده در لینوکس روی ویندوز اجرا نمی شوند)، با این حال آنها مستقل از ماشین هستند.

• زبان سطح متوسط : این یک زبان سطح متوسط ​​است زیرا می‌توانیم هم برنامه‌نویسی سیستم (درایورها، هسته‌ها، شبکه و غیره) را انجام دهیم و هم برنامه‌های کاربری در مقیاس بزرگ (پلیرهای رسانه، فتوشاپ، موتورهای بازی و غیره) بسازیم.
• پشتیبانی از کتابخانه غنی : دارای پشتیبانی کتابخانه ای غنی (هم استاندارد ~ ساختارهای داده داخلی، الگوریتم ها و غیره) و همچنین کتابخانه های شخص ثالث (مثلاً کتابخانه های بوست) برای توسعه و سریع.

• سرعت اجرا : برنامه های C++ در سرعت اجرا برتری دارند. از آنجایی که، این یک زبان کامپایل شده، و همچنین بسیار رویه ای است.

 زبان های جدیدتر دارای ویژگی های پیش فرض داخلی اضافی مانند جمع آوری زباله، تایپ پویا و غیره هستند که اجرای برنامه را به طور کلی کند می کند. از آنجایی که هیچ سربار پردازش اضافی مانند این در C ++ وجود ندارد، سریع است.

• اشاره گر و دسترسی مستقیم به حافظه : C++ پشتیبانی از اشاره گر را فراهم می کند که به کاربران کمک می کند تا مستقیماً آدرس ذخیره سازی را دستکاری کنند. این به انجام برنامه نویسی سطح پایین کمک می کند (جایی که ممکن است نیاز به کنترل صریح بر روی ذخیره سازی متغیرها باشد).
• شی گرا : یکی از قوی ترین نقاط زبان که آن را از C متمایز می کند. پشتیبانی شی گرا به C++ کمک می کند تا برنامه های قابل نگهداری و توسعه پذیر بسازد. یعنی برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگ را می توان ساخت. با افزایش اندازه کد، نگهداری کد رویه دشوار می شود.
• زبان کامپایل شده : C++ یک زبان کامپایل شده است که به سرعت آن کمک می کند.

کاربردهای زبان برنامه نویسی C++:

• سیستم های عامل و برنامه نویسی سیستم ها. به عنوان مثال سیستم عامل مبتنی بر لینوکس (اوبونتو و غیره)
• مرورگرها (کروم و فایرفاکس)
• موتورهای گرافیک و بازی (فتوشاپ، بلندر، موتور غیر واقعی)
• موتورهای پایگاه داده (MySQL، MongoDB، Redis و غیره)
• سیستم های ابری / توزیع شده

در اینجا چند نکته کلیدی وجود دارد که هنگام کار با زبان برنامه نویسی C++ باید به آنها توجه کنید:

برنامه نویسی شی گرا: C++ یک زبان برنامه نویسی شی گرا است، به این معنی که به شما امکان می دهد کلاس ها و اشیاء را برای مدل سازی موجودیت های دنیای واقعی و رفتار آنها تعریف کنید.

Strong Type System:

زبان برنامه نویسی C++ دارای یک سیستم نوع قوی است، به این معنی که متغیرها دارای یک نوع خاص هستند و در تمام عملیات انجام شده روی آن متغیر باید به آن نوع احترام گذاشت.

دسترسی سطح پایین: C++ دسترسی سطح پایینی به منابع سیستم را فراهم می کند که آن را به گزینه ای مناسب برای برنامه نویسی سیستم و نوشتن کد کارآمد تبدیل می کند.

کتابخانه قالب استاندارد (STL): STL مجموعه بزرگی از الگوریتم ها و ساختارهای داده از پیش نوشته شده را ارائه می دهد که می توانند برای ساده کردن کد شما و کارآمدتر کردن آن استفاده شوند.

سازگاری بین پلتفرم‌ها: C++ را می‌توان بر روی پلتفرم‌های متعدد، از جمله Windows، MacOS، و Linux کامپایل و اجرا کرد که آن را به زبانی همه‌کاره برای توسعه برنامه‌های کاربردی چند پلتفرمی تبدیل می‌کند.

عملکرد: C++ یک زبان کامپایل شده است، به این معنی که کد قبل از اجرا به کد ماشین تبدیل می شود. این می تواند منجر به زمان اجرای سریع تر و عملکرد بهتر در مقایسه با زبان های تفسیر شده مانند پایتون شود.

مدیریت حافظه: C++ به مدیریت حافظه دستی نیاز دارد که در صورت عدم انجام صحیح می تواند منجر به خطا شود. با این حال، این همچنین کنترل بیشتری بر استفاده از حافظه برنامه فراهم می کند و می تواند منجر به استفاده کارآمدتر از حافظه شود.

نحو: C++ دارای یک نحو پیچیده است که یادگیری آن به خصوص برای مبتدیان دشوار است. با این حال، با تمرین و تجربه، درک و کار با آن آسان تر می شود

اینها برخی از نکات کلیدی هستند که باید هنگام کار با زبان برنامه نویسی C++ در نظر داشته باشید. با درک این مفاهیم می توانید آگاهانه تصمیم بگیرید و کدهای موثری را به این زبان بنویسید.