爲什麼都說C++太複雜?

衡量一種語言(廣義,不僅限編程語言)是否複雜,我們可以看其單詞數量、詞性變化以及語法結構

根據相關數據顯示,到目前最新的C++20爲止,C++的關鍵字大約是99個,還有6個特定上下文當中有特殊含義的名字。

作爲對比,C語言,截止到C11,關鍵字是44個

顯然,C++比C複雜,其關鍵字比C多一倍有餘。

image

但也有觀點認爲,C++只有在被孤立看待的時候,纔會覺得複雜性。

設計任何一門語言都是有背景的。

C++面向的是這樣的特定用戶:

應對各種複雜問題

寫出運行相當長時間的解決方法

解決方案要滿足任意的性能要求

工作在不同的硬件和操作系統

和許多已存在的系統共存

雖然人們都希望有簡單的語言,但是人們真正需要的是有助於解決問題的語言。

由於C++相當流行,因此得到結論:

人們願意爲了語言所提供的強大表現力和高效率而放棄對簡單性的要求。

image

既然如此,那爲什麼要解決的問題越複雜,工具就不得不復雜?

其實做爲一個學習者,有一個學習的氛圍跟一個交流圈子特別重要這裏我推薦一個C語言C++交流羣1075673198,不管你是小白還是轉行人士歡迎入駐,大家一起交流成長。

原因有三個。

第一個是類庫和語言語意

諸如C++中的初始化和賦值,在許多的語言中幾乎都沒有什麼區別,比如C。

那爲什麼在C++中卻如此重要呢?

C++允許變量“擁有”一定的資源,如果值改變,就必須放棄這些資源。

當我們在編寫那些要處理分配在別處的數據結構的類時,差異就變得十分重要。

1 class String{

2 private:

3 cha* data;

4 int len;

5 //

6 }
1 String s = "jiangxuehan";

下面的代碼在給s賦值時,s其實早就已經有一個值了(默認構造函數)。

在賦值的時候,s必須要放棄舊值佔用的內存。

1 String s;

2 s = "jiangxuehan"

原則上,兩者之間的界限沒有必要劃清。

可以在初始化後緊跟一個析構操作,這樣會簡化很多程序,但是會使某些類的抽象變得難以實現。

比如

有一些C++的庫會提供一種叫片的類,如果有某一個對象包括了某種數據結構,那我們可以創建一個指向該數據結構某部分的片,給這個片賦值,就會影響原數據結構中被選中的那部分。

1 String s = "the dog";

2 s(4,3) = "cat";//s(m,n)表示從字符m開始的n個字符長的s的一片

3 //s的值爲"the cat"

4 s(4,0) = "big, fluffy"

5 //s的值爲the big, fluffy cat

但如果賦值總等價於緊跟初始化後的析構操作,那此類的抽象就比較難實現了。

第二個是折中方案

還有比如界面設計,在C++中有很多都是給類設計提供一種簡化的工具,協助他們解決用戶界面的問題。

所以用C++設計類比用其他語言會難更多。

同時解決方案也更廣泛。

這會給庫設計者提供更策略化的可能性,使得他們能考慮更多。

通過精心設計的C++庫會變得非常好用。

image

大家都會覺得,設計一個優秀的變長字符串和負數類十分困哪,但如果把這些東西補充到編譯器中,那將會是難上加難

其實做爲一個學習者,有一個學習的氛圍跟一個交流圈子特別重要這裏我推薦一個C語言C++交流羣1075673198,不管你是小白還是轉行人士歡迎入駐,大家一起交流成長。

原因是,用戶很少有權利和能力去修改自己的編譯器,把這種改變遷移到不同的編譯器上就更別提了。

基於此,C++提供了一個比較折中的方案。

它能允許我們在無需改變編譯器內部的工作模式下,就能詳細地定義抽象概念的具體行爲。

第三個原因是複雜度的守恆

計算機系統複雜且具有階段性,如果忽略了這種複雜性,不僅不能消除複雜性,還要付出一定的代價。

例如計算3個浮點數相加的問題:

1 double add(double x, double y, double z){

2 return x+y+z;

3 }

這段代碼並不能對1020、-1020、1的所有排列提供精準的答案。

1020+1和-1020將等於1020,1最終會被完全丟掉。

在解決這個問題時,我們可以選擇處理掉或者忽略掉複雜性。

如果決定要處理,那麼就需要通過確保最精準的可能答案來完成這一點。

如果忽略複雜性,那麼複雜性就會轉移到其它地方。

處理複雜問題的軟件是肯定要面對複雜性的。

image

部分語言假裝複雜性不存在而選擇忽略它,給用戶提供了一個乾淨整潔的接口。

如果世界上有些地方不符合他們所設想的模型,就乾脆直接忽略掉。

還有一些語言則是把複雜性直接扔給用戶。(如果用戶可能不管行,就贏得了博弈,這就是爲什麼那麼多不完善的軟件產品在尚不完善時就交付了)。

在這裏,C++則是採用折中辦法,它允許我們編寫對操作環境實施最底層控制的程序也允許我們忽略大部分不那麼重要的細節。

爲了可以更加靈活,它付出的代價也更爲龐大

image

靈活性對於庫類的設計者來說十分寶貴,他們因此能給用戶提供使用不同的抽象級廣泛應用領域的功能。

因此,從長遠來看,抽象仍然是世界最有力的工具。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章