簡單性和與C的高度兼容性是C++語言的重要設計原則，它繼續維持C作爲其一個子集，在C++語言中定義新的類型是其最基本的程序設計活動，並且極力避免了那些即使不用也會帶來時間或空間額外開銷的特徵，支持利用傳統的編譯和運行時環境，具有類型檢查和數據隱藏特徵。C++特別強調程序的結構，強調模塊化、強類型接口和靈活性，支持大型程序的開發。
任何一種程序設計語言都要服務於兩個目的，一是提供一種需要描述所執行動作的載體，而是爲程序員提供描述問題的概念。前者要求這個程序設計語言儘可能接近機器，後者要求該程序設計語言儘可能接近要解決的問題。與C語言的兼容性保證了前者的要求，類的引入使C++語言達到後者的要求。
C++和C的主要差別
C++和C的差異的根源主要來源於C++提供的類型檢查和支持面向對象和模板等程序設計模式的需要，差異主要有如下幾點：
C中字符常量和枚舉符的大小都是sizeof(int)，而在C++裏，對一個字符常量使用sizeof的結果等於sizeof(char)，而且sizeof應用於枚舉符的大小會根據隨着枚舉類型的不同而不同，因爲C++實現會爲枚舉選擇合適的類型，在g++實現中每個枚舉都佔sizeof(int)個字節，沒有根據其值範圍選擇不同的int類型。
/***************************************
* sizeof_char_enum.c *
* *
* C語言中的字符常量和枚舉符大小是 *
* sizeof(int) *
***************************************/
#include <stdio.h>
enum EnumType
{
Test1,
Test2
};
int main()
{
printf("int的字節數爲%u\n", (unsigned)sizeof(int));
printf("字符常量的字節數爲%u\n", (unsigned)sizeof('c'));
printf("枚舉類型的字節數爲%u\n", (unsigned)sizeof(enum EnumType));
return 0;
}/***************************************
* sizeof_char_enum.c.pp *
* *
* C++語言中的字符常量是sizeof(int)，枚*
* 舉的字節數根據實際情況而定 *
* *
***************************************/
#include <iostream>
enum EnumType
{
Test1 = 0,
Test2 = 1
};
enum EnumType2
{
Test12,
Test22 = 512
};
int main()
{
std::cout<<"int的字節數爲"<<sizeof(int)<<"\n";
std::cout<<"short int的字節數爲"<<sizeof(short)<<"\n";
std::cout<<"字符常量的字節數爲"<<sizeof('c')<<"\n";
std::cout<<"枚舉類型EnumType的字節數爲"<<sizeof(EnumType)<<"\n";
std::cout<<"枚舉類型EnumType2的字節數爲"<<sizeof(EnumType2)<<"\n";
return 0;
}
C++提供了單行註釋//，C89標準中沒有，C99標準添加了單行註釋，但許多C實現都支持了單行註釋，例如gcc。
/*************************************
* single_annotation.c *
* *
* C語言中的單行註釋// *
************************************/
#include <stdio.h>
int main()
{
/*單行註釋*/
int a = 8;
//單行註釋
printf("a = %d\n", a);
return 0;
}
- C++程序中在內層作用域中聲明的結構名稱將屏蔽外層作用域的對象、函數、枚舉或者類型的名稱。
/***************************************
* inner_structure.c *
* *
* 內層作用域中的結構體 *
***************************************/
#include <stdio.h>
int x[99];
int main()
{
struct x {int a;};
printf("x的大小爲%u\n", (unsigned)sizeof(x));
return 0;
}/***************************************
* inner_structure.cpp *
* *
* 內層作用域中的結構體 *
***************************************/
#include <iostream>
int x[99];
int main()
{
struct x {int a;};
std::cout<<"x的大小爲"<< (unsigned)sizeof(x)<<"\n";
return 0;
}
- C中運行在沒有預先聲明的情況下調用大部分函數（這會出現問題，產生莫名其妙的錯誤，難以調試，使用函數原型），而C++不允許。
- C中可以用整數爲枚舉類型賦值，而C++不允許。
- C++提供了比C更多的關鍵字，如表1所示。C中，C++的某些關鍵字被作爲宏定義在頭文件裏
- C++中，同一個作用域內，不能有一個類名和typedef定義的類名相同。
- C中任意指針類型的變量可以自動轉換爲void *，C++不能那麼做。C允許跳過void *類型的初始化，而C++不允許。
/**************************************
* void_pointer.c *
* *
* C語言中的void型指針 *
**************************************/
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
void *p = &a;
int *p1 = p;
printf("*p1 = %d\n", *p1);
return 0;
}/**************************************
* void_pointer.cpp *
* *
* C++語言中的void型指針 *
**************************************/
#include <iostream>
int main()
{
int a = 10;
void *p = &a;
int *p1 = p;
std::cout<<"*p1 = "<< *p1<<std::endl;
return 0;
}
- C中嵌套結構的名字和嵌套於其中的結構在同一個作用域。
/**************************************
* struct_closure.c *
* *
* C語言中嵌套的作用域定義 *
**************************************/
#include <stdio.h>
int main()
{
struct S
{
struct T{int x,y;} a;
};
struct T t = {10,20};
printf("t.x = %d, t.y = %d\n", t.x, t.y);
return 0;
}/**************************************
* struct_closure.cpp *
* *
* C語言中嵌套的作用域定義 *
**************************************/
#include <iostream>
int main()
{
struct S
{
struct T{int x,y;} a;
};
struct T t = {10,20};
std::cout<<"t.x = "<<t.x<<","<<"t.y = "<<t.y<<std::endl;
return 0;
}
- C使用static指明函數或對象是某一個文件的局部的東西，C++不使用static，而是用匿名名字空間替代。
- C隱式地將字符串文字量轉換爲char *，C++將字符串常量類型設置爲const char*，不允許隱式轉換。
- C++支持使用static_cast，reinterpret_cast，const_cast取代C風格的類型轉換。
- C++支持對static存儲中對象的非常量初始化
-C++支持在for語句初始化表達式和條件中的聲明，C99標準也支持
-C+支持結構名前無需前綴struct
- C++支持類型安全的鏈接
- C++支持用new和delete管理自由存儲
- C++支持布爾類型bool
- C++支持函數重載
- C++將變量聲明作爲一個語句
- C++支持爲函數提供默認參數
- C++支持類、成員函數、成員類、構造和析構函數、派生類、虛函數和抽象類、共用/保護/私有訪問控制、友元、執行成員的指針、static成員、mutable成員、運算符重載和引用等用以用戶定義類型
-C++使用模板、內聯函數、默認參數、函數重載、名字空間、顯示作用域限定、異常處理和運行時類型識別等組織程序。
表1 C++新增的關鍵字
and |
and_eq |
asm |
bitand |
bitor |
bool |
|---|---|---|---|---|---|
catch |
class |
compl |
const_cast |
delete |
dynamic_cast |
explicit |
export |
false |
friend |
inline |
mutable |
namespace |
new |
not |
not_eq |
operator |
or |
or_eq |
private |
protected |
public |
reinterpret_cast |
static_cast |
template |
this |
throw |
true |
try |
typeid |
typename |
using |
virtual |
wchar_t |
xor |
xor_eq |
宏_cplusplus可以用以確定是C還是C++編譯器在處理當前程序。
參考文獻
- Bjarne Stroustrup著，裘宗燕譯. C++程序設計語言（特別版）.機械工業出版社 2009.