C++ 特性

2025年4月12日 | 阅读 6 分钟

C++ 是一种广泛使用的编程语言。C++ 编程语言结合了底层系统编程特性和高级抽象特性。C++ 函数作为一种灵活的编程语言,因为它建立在 C 语言特性的基础上,能够提供面向对象、函数式和泛型编程的功能。

该语言在系统开发、游戏编程、高性能项目开发以及嵌入式系统环境中都有广泛应用。

它提供了许多特性,如下所示:

  1. 简单
  2. 抽象数据类型
  3. 与机器无关或可移植
  4. 中级编程语言
  5. 结构化编程语言
  6. 丰富的库
  7. 内存管理
  8. 更快的编译
  9. 指针
  10. 递归
  11. 可扩展
  12. 面向对象
  13. 可重用性
  14. 强类型语言
Cpp Features

1. 简单 (Simple)

C++ 是一种简单的语言,因为它提供了一种结构化方法(将问题分解成部分)、丰富的库函数、数据类型等。C++ 的语法结构使编码更容易,因为它能够提高代码的可读性和可维护性。

  • 使用 C++ 编程语言可以减少不必要的复杂性,因为它提供了高级函数、类和模板。
  • 许多经验丰富的程序员和初学者都可以使用其直接的结构,因为它支持高级编程技术。

示例

编译并运行

输出

Hello C++!

2. 抽象数据类型

在 C++ 中,可以使用类创建复杂的 C++ 数据类型,称为抽象数据类型 (ADT)。程序员可以通过 C++ 中的类和结构来构建抽象数据类型,将数据与其关联的函数组合在一个实体中。这允许程序员创建用户自定义的数据类型,这些数据类型在扩展其功能的同时,其行为与原生程序类型类似。

3. 可移植

C++ 是一种可移植的语言,用 C++ 编写的程序可以在不同的机器上运行。C++ 的功能从高级元素(如抽象和 OOP)扩展到低级功能(包括直接内存访问和指针),这使其成为一种中级语言。

4. 中级/准高级编程语言

C++ 既包含低级编程又包含高级语言,因此它被称为中级和准高级编程语言。它用于开发内核、驱动程序等系统应用程序。

在其中间级别状态下,C++ 结合了高级语言(抽象、面向对象编程以及标准库)和低级语言(直接内存访问和指针功能)的元素。

5. 结构化编程语言

C++ 是一种结构化编程语言。在 C++ 中,我们可以使用函数将程序分成多个部分。模块化设计结构使其更容易创建易于维护和重用的代码。在 C++ 中添加 OOP 特性后,保留了其父语言 C 的基于函数的编程结构。

6. 丰富的库

C++ 提供了许多内置函数,可以加快开发速度。C++ 编程中使用的库如下:

  • <iostream>
  • <cmath>
  • <cstdlib>
  • <fstream>

标准模板库 (STL) 提供了现成的 vector 实现,以及 list、queue、stack、set 和 map,以减少开发时间和工作量。

7. 内存管理

C++ 提供了非常高效的管理技术。各种内存管理运算符有助于节省内存并提高程序的效率。这些运算符在运行时分配和释放内存。C++ 中提供的一些常见内存管理运算符是 new、delete 等。此外,C++11 中引入了智能指针来帮助安全地管理内存。

8. 更快的编译

C++ 程序通常很紧凑且运行速度很快。因此,C++ 语言的编译和执行时间很快。C++ 是一种编译型语言,这意味着源代码在执行前被转换为机器代码。GCC、Clang 和 MSVC 等现代 C++ 编译器会优化编译过程以提高性能。

9. 指针

C++ 提供了指针功能。我们可以使用指针来处理内存、结构、函数、数组等。我们可以直接通过使用指针与内存进行交互。

使用指针,程序员可以动态分配内存,同时优化数组操作并编写底层系统代码。使用链表、树和图构建的数据结构通过指针获得优势,以实现更好的灵活性和更高的效率。

10. 递归

在 C++ 中,我们可以使用递归在函数内调用函数。它为每个函数提供了代码可重用性。它通过自调用来实现递归函数的应用,将问题分解成更小的部分来解决。递归方法使程序员能够处理各种算法类型,例如阶乘生成、斐波那契数生成和树遍历操作。

11. 可扩展

C++ 程序可以轻松扩展,因为向现有程序添加新功能非常容易。由于 C++ 的广泛性,我们可以创建包含有趣函数和数据结构的新代码库。C++ 可以与 C、Python 和汇编语言协同工作,并且具有可扩展的性质,因此可以将其集成到各种应用程序中。

12. 面向对象

C++ 编程语言使开发人员能够使用面向对象编程 (OOP) 特性,因为它允许他们重用代码。在 C++ 中,可以使用关键字 class、private、public 和 protected 访问说明符轻松实现数据隐藏、封装和数据抽象等面向对象的概念。面向对象使开发和维护更容易。

OOP 提供了增强的数据保护功能以及模块化编程结构,这简化了开发工作、维护活动和扩展能力。通过这种方法,可以更容易地在编程中表示现实世界的实体。

13. 可重用性

通过继承函数,C++ 中的程序可以重用于 C++ 的任何其他程序。我们可以将程序部分保存到库文件中,只需包含库文件就可以在下一个编程项目中调用它们。

由于可以重用现有代码,因此可以在更短的时间内开发新程序。也可以定义多个同名但执行不同任务的函数。

14. 强类型语言

每次函数调用的参数列表在编译时都会进行类型检查。如果实际参数和形式参数之间存在类型不匹配,则在可能的情况下会应用隐式转换。如果隐式转换不可行或参数数量不正确,则会发生编译时错误。

C++ 要求开发人员执行类型检查,以验证所有变量和函数是否与声明的数据类型定义一起运行。编译器在部署时间之前检测并报告数据类型冲突。C++11 添加了 auto 和 decltype 功能,这些功能可以在不损害类型安全性的情况下增强开发人员的灵活性。


C++ 特性多项选择题

1. 哪种属性允许 C++ 在不同的系统平台之间运行?

  1. 强类型
  2. 机器独立性
  3. 基于编译器的执行
  4. 结构化编程
 

答案: b) 机器独立性


2. 为什么 C++ 被称为中级编程语言?

  1. C++ 只支持编程语言操作的高级概念。
  2. 该语言在直接处理内存元素方面提供了有限的功能。
  3. 该语言同时提供了高级和低级组合的三个编程级别的功能。
  4. 它缺乏面向对象的特性
 

答案: c) 该语言同时提供了高级和低级组合的三个编程级别的功能。


3. C++ 的哪个特性允许在不重写的情况下重用现有代码?

  1. 递归
  2. 可重用性
  3. 内存管理
  4. 指针
 

答案: b) 可重用性


4. 递归在 C++ 编程语言中的主要目标是什么?

  1. 循环的创建不依赖于迭代方法。
  2. 分配动态内存
  3. 问题解决需要函数能够调用自身执行。
  4. 定义多个同名代码块。
 

答案: C) 问题解决需要函数能够调用自身执行。


5. 以下关于 C++ 中指针的陈述中,哪项是正确的?

  1. 指针可以保存变量的内存地址位置。
  2. 使用指针时数组不可用
  3. C++ 编程语言框架不支持指针。
  4. 使用指针无法进行动态内存分配。
 

答案: a) 指针可以保存变量的内存地址位置。


下一个主题C++ 安装