Difference Between C, C++, and Java

2025年6月23日 | 阅读 6 分钟

C 语言

C 语言是一种通用、结构化、过程式和高级编程语言，由 **Dennis MacAlistair Ritchie** 于 1972 年在 **贝尔实验室** 开发。C 语言的前身是 CPL（Combined Programming Language）。它主要用于系统编程，例如开发操作系统、驱动程序、编译器等。

使用 C 语言开发的操作系统中最著名的例子是 Unix 和 Linux，以及它们的内核。

特点

与机器无关且可移植
现代控制流和结构
丰富的运算符集
简单、快速且高效
区分大小写
低内存占用
易于扩展
静态类型

C 程序示例

示例

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

编译并运行

输出

Hello, World!

C++ 语言

C++ 是一种面向对象的通用编程语言，由 **Bjarne Stroustrup** 于 1979 年在贝尔实验室开发。它基于 C 语言，或者说它是 C 语言的扩展。它用于开发高性能应用程序。

特点

区分大小写
基于编译器
可移植性
动态内存分配
支持过程式和面向对象编程范式。
通过指针支持底层内存操作。

C++ 程序示例

示例

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

编译并运行

输出

Hello, World!

Java 语言

Java 也是一种面向对象的、面向类的、静态的、强类型的、健壮的、安全的和高级的编程语言。它由 **James Gosling** 于 1995 年开发。它既是编译型又是解释型语言。它用于创建企业级、移动和 Web 应用程序。

特点

面向对象
架构中立
平台独立
动态且分布式
健壮
安全
多线程
无直接内存访问（无指针）
通过垃圾回收实现自动内存管理。

Java 程序示例

示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

编译并运行

输出

Hello, World!

下图表明 C++ 基于 C 语言，而 Java 基于 C++ 和 C 语言。

根据 **TIOBE 指数**，C、C++ 和 Java 的流行度。

C vs. C++ vs. Java

这些语言互相基于，但它们在设计和理念上仍然不同。下表描述了 C、C++ 和 Java 之间的主要区别。它将帮助您选择要学习的语言。

基础	C	C++	Java
起源	C 语言基于 BCPL。	C++ 语言基于 C 语言。	Java 编程语言基于 C 和 C++。
编程模式	它是一种过程式语言。	它是一种面向对象的编程语言。	它是一种纯粹的面向对象的编程语言。
方法	它使用自顶向下的方法。	它使用自底向上的方法。	它也使用自底向上的方法。
动态或静态	它是一种静态编程语言。	它也是一种静态编程语言。	它是一种动态编程语言。
代码执行	代码直接执行。	代码直接执行。	JVM 执行代码。
平台依赖性	它是平台相关的。	它是平台相关的。	由于字节码，它是平台无关的。
翻译器	它仅使用编译器将代码翻译成机器语言。	它也仅使用编译器将代码翻译成机器语言。	Java 同时使用编译器和解释器，它也被称为解释型语言。
文件生成	它生成 .exe 和 .bak 文件。	它生成 .exe 文件。	它生成 .class 文件。
关键字数量	C 语言中有 32 个关键字。	C++ 语言中有 60 个关键字。	Java 语言中有 52 个关键字。
源文件扩展名	源文件具有 .c 扩展名。	源文件具有 .cpp 扩展名。	源文件具有 .java 扩展名。
指针概念	它支持指针。	它也支持指针。	出于安全原因，Java 不支持指针概念。
联合和结构数据类型	它支持联合和结构数据类型。	它也支持联合和结构数据类型。	它不支持联合和结构数据类型。
预处理器指令	它使用 #include、#define 等预处理器指令。	它使用 #include、#define、#header 等预处理器指令。	它不使用指令，而是使用包。
构造函数/析构函数	它不支持构造函数和析构函数。	它同时支持构造函数和析构函数。	它只支持构造函数。
异常处理	它不支持异常处理。	它支持异常处理。	它也支持异常处理。
内存管理	它使用 calloc()、malloc()、free() 和 realloc() 方法来管理内存。	它使用 new 和 delete 运算符来管理内存。	它使用垃圾回收器来管理内存。
重载	它不支持重载概念。	可以实现方法和运算符重载。	只能实现方法重载。
goto 语句	它支持 goto 语句。	它也支持 goto 语句。	它不支持 goto 语句。
用于	它广泛用于开发驱动程序和操作系统。	它广泛用于系统编程。	它用于开发 Web 应用程序、移动应用程序和 Windows 应用程序。
数组大小	数组应声明大小。例如：int num[10]。	数组应声明大小。	数组可以不声明大小。例如：int num[]。
多线程支持	它不支持多线程。	它不直接支持多线程。	它通过 Thread 类和 Runnable 接口支持内置多线程。
继承	不支持继承。	它支持所有类型的继承，包括多重继承。	它支持单一、多层和层次继承。通过接口支持多重继承。
安全性	由于直接内存访问，安全性较低。	它比 C 更安全，但仍允许使用指针。	它非常安全；无指针，具有内置的安全功能和沙箱。
方法重写	不支持。	它支持使用虚函数。	它支持方法重写和运行时多态。
命名空间	它不支持命名空间。	它通过 namespace 关键字支持命名空间。	它使用包进行命名空间管理。
执行平台	本地机器平台。	本地机器平台。	在 Java 虚拟机 (JVM) 上执行。
异常传播	它没有内置的异常机制。	它提供带有 try-catch 的异常处理。	它通过 try-catch-finally 和受查异常提供强大的异常处理。
文件处理	它使用 fopen()、fclose() 等函数。	它使用 C 风格函数和 fstream 类。	它使用 java.io 和 java.nio 包中的高级类。

C、C++ 和 Java 的选择题

1. 以下哪种编程语言是纯面向对象的？

C
C++
Java
以上都不是

答案：c)

解释： Java 是一种纯面向对象的语言（除了基本类型），而 C 是过程式的，C++ 是部分面向对象的。

2. 以下哪种语言支持垃圾回收来管理内存？

C
C++
Java
B 和 C 均支持

答案：c)

解释： Java 具有内置的垃圾回收功能，可自动管理内存。C 和 C++ 需要使用 malloc()、free() 等函数或 new 和 delete 等运算符手动管理内存。

3. 以下哪种语言支持直接使用指针？

Java
C++
C
B 和 C 均支持

答案：d)

解释： C 和 C++ 支持直接指针操作，而 Java 为了安全起见隐藏了内存地址，不允许使用指针。

4. 以下哪项不是 C 编程语言的特性？

过程式编程
平台独立性
指针使用
预处理器指令

答案：b)

解释： C 是平台相关的，因为它直接编译成特定于机器的代码。Java 由于 JVM 的存在是平台无关的。

5. 哪种语言引入了类和对象的概念？

C
C++
Java
无

答案：b)

解释： C++ 通过添加类和对象等面向对象的特性来扩展 C，使其成为这三者中第一个引入 OOP 的。

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