C++ 的不同版本

引言

C++ 是一种通用且功能强大的编程语言，自 1970 年代末 诞生以来，已经经历了多次发展。C++ 由 Bjarne Stroustrup 创建。它被创建为 C 编程语言的扩展，其中包含了面向对象编程的原则。多年来，该语言已经发布了多个版本，每个版本都包含新功能和改进，并满足了编程社区不断变化的需求。

在本篇全面的研究中，我们将深入探讨 C++ 各版本从早期到最新发展最重要的方面。

1. C++98 (ISO/IEC 14882:1998)

C++ 的第一个标准版本，C++98，于1998 年发布。它为该语言奠定了基础，并引入了许多已成为 C++ 编程不可或缺一部分的关键功能。C++98 的一些最重要方面是：

1. 类和对象： C++98 引入了类和对象的概念，为将代码组织成可重用且自包含的模块提供了机制。它为 C++ 中的面向对象编程奠定了基础。
2. 模板： 模板是 C++98 中引入的一项突破性功能。它们可用于创建泛型函数和类，使程序员能够编写可与不同数据类型一起使用的代码。
3. 标准模板库 (STL)： 随着 C++98 的推出，STL 成为了 C++ 编程的基石。它是一组模板类和函数，提供了常见的数据结构（如向量、列表和队列）和算法。
4. 异常： 引入异常处理是为了提高 C++ 程序的可靠性。开发人员现在可以编写能够优雅地处理错误和异常的代码，从而提高应用程序的可靠性。C++98 为 C++ 成为一种被广泛使用且具有影响力的编程语言奠定了基础，其原则和功能至今仍在使用。

2. C++03 (ISO/IEC 14882:2003)

C++03 于2003 年发布，它不是对该语言的主要修订，而是对 C++98 中发现的问题的细化和纠正。C++03 的主要特点是：

1. 与 C 的兼容性： C++03 的目标是提高与 C 编程语言的兼容性，确保从事这两种语言的程序员能够更顺利地过渡。这是通过消除不兼容性并提高互操作性来实现的。
2. 错误修复： C++03 包含了许多针对 C++98 标准的错误修复和改进。它专注于修复开发人员报告的问题，以创建更稳定、更可靠的语言。C++03 保持了与 C++98 的向后兼容性，为开发人员提供了一个稳定的平台，同时解决了已识别的不足之处。

3. C++11 (ISO/IEC 14882:2011)

C++11 于2011 年发布，是该语言发展中的一个重要里程碑。它引入了现代功能和增强功能，开启了 C++ 编程的新时代。C++11 的主要功能是：

1. auto 关键字：此关键字允许编译器自动推断变量的数据类型。此功能提高了代码的可读性，并减少了冗余的变量声明。
2. Lambda 表达式：Lambda 表达式允许创建匿名函数，提供了一种编写内联函数的简洁语法。此功能极大地提高了 C++ 代码的表达能力。
3. 基于范围的 for 循环：C++11 引入了基于范围的 for 循环，使得迭代范围内的元素更加容易。它简化了代码，并减少了意外错误的几率。
4. 智能指针：C++11引入了智能指针，如std::unique_ptr和std::shared_ptr，以实现更高效、更安全的内存管理。这有助于缓解内存泄漏和悬空指针等问题。
5. 并发支持：引入了<thread>库和相关函数，以促进多线程和并行编程。C++11 努力为并发执行提供更好的支持。C++11 标志着语言和开发的范式转变，融入了现代编程概念并解决了长期存在的问题。

4. C++14 (ISO/IEC 14882:2014)

C++14 于 2014 年发布，它是对 C++11 的增量更新，侧重于完善和改进现有功能，而不是重大新版本。C++14 的主要部分是：

1. 泛型 Lambda：C++14 扩展了 Lambda 表达式支持自动声明参数，提高了它们的通用性和可用性。此改进允许在 Lambda 函数中使用更大的灵活性。
2. 可变模板：引入可变模板使得在定义模板时可以使用模板参数包，这扩展了语言的表达能力。它提高了模板使用的连贯性。
3. 更宽松的上下文约束：C++14 放宽了一些用法限制，使其更加通用。它允许在编译时执行更多计算。C++14 试图考虑社区的反馈，并在没有根本性改变的情况下提供语言的改进版本。

5. C++17 (ISO/IEC 14882:2017)

C++17 于2017 年发布，并继续为该语言带来新功能和改进。C++17 的显著功能包括：

1. 结构化绑定：结构化绑定允许用户将名称绑定到元组元素或其他聚合数据结构。它提高了代码的可读性，并简化了复杂数据结构的处理。
2. 并行算法：C++17 引入了几个标准算法的并行版本，利用了多核处理器的能力。其目的是提高并行计算环境中算法的效率。
3. 文件系统库：引入了<filesystem>库，提供了对文件系统进行操作的方法。它提供了一种与文件和目录交互的标准方法，满足了统一文件管理界面的需求。
4. 改进的编译时求值：C++17 进一步扩展了功能，允许在编译时求值更多的函数和结构。它提高了性能和编译时计算。C++17 的目标是改进语言和可用性，为并行编程提供更好的支持，并修复先前版本中发现的缺陷。

6. C++20 (ISO/IEC 14882:2020)

C++20 于2020 年发布，它是一次重大更新，为该语言带来了重要的添加和改进。C++20 的主要功能是：

1. Concepts：Concepts 引入了对模板参数设置约束的能力，改进了模板的错误消息，并使模板代码更具可读性。此功能提高了整体编程的表达能力。
2. Ranges：Ranges 库提供了一组用于管理元素范围的组件，简化了处理序列的代码。Ranges 提高了管理集合的代码的可读性和简洁性。
3. Coroutines：C++20引入了协程，允许程序员以更高效、更可读的方式编写异步代码。协程简化了异步任务的创建，并提高了代码的可维护性。

结论

C++ 的发展以一系列标准为特征，每个标准都为编程语言带来了新功能、增强和改进。自 1970 年代末诞生以来，C++ 已经经历了多次重大更新，每个版本都旨在解决不足之处、适应现代编程范式并适应软件开发不断变化的需求。

旅程始于C++98，这是1998 年发布的第一个标准版本。该版本为该语言奠定了基础，并建立了主要原则和功能。然而，随着软件开发环境的发展，对更具表达力和更高效编程工具的需求不断增长。这导致了后续版本旨在突破 C++ 的界限。C++11，在2011 年发布的一个里程碑版本，标志着该语言的一个转折点。它引入了多项功能，显著提高了开发人员的生产力和代码的可读性。诸如auto 关键字、Lambda 表达式和基于范围的 for 循环等概念为 C++ 带来了新的表现力，使程序员能够编写更简洁、更易于维护的代码。此外，智能指针解决了内存管理问题，并推广了更安全、更健壮的编程实践。

在 C++11 的成功基础上，C++14侧重于改进现有功能，而不是进行开创性的更改。此版本的目的是在不破坏现有代码库的情况下改进语言，为开发人员提供平稳的过渡并提供有价值的改进。C++17 于2017 年发布，继续引入令人印象深刻的功能。文件系统库、并行算法和其他增强功能旨在简化常见任务并利用现代设备架构的强大功能。通过 C++17，该语言进一步拥抱了现代开发实践，并使构建强大、可扩展的应用程序变得更加容易。

C++20 于 2020 年发布的最后一个主要版本，包含许多功能。Concepts 和 Ranges 引入了更具表达力的类型检查和操作，而 Coroutines 则简化了异步编程。除其他外，这些添加反映了 C++ 社区持续致力于为开发人员提供强大的工具来应对现代软件开发的需求。总而言之，C++ 的不同版本代表了一个动态和迭代的改进和适应过程。每个版本都建立在其前代版本的优势之上，解决挑战，并包含对开发人员有价值的功能。选择特定的 C++ 版本取决于项目需求、编译器支持以及对最新语言功能的需求等因素。随着语言的不断发展，每个版本的遗产都为 C++ 丰富的历史及其在软件世界中的持续重要性做出了贡献。