C++——从C到C++

一、核心区别与联系

1. 编程范式

• C：纯过程式语言，核心是函数和结构体，通过函数调用操作数据。
• C++：多范式语言，支持：
  • 过程式（与C兼容）
  • 面向对象（类、继承、多态）
  • 泛型编程（模板）
  • 元编程（编译期计算）
  • 函数式（lambda表达式）

2. 类型系统

• C：
  • 弱类型检查（隐式转换普遍）
  • 无函数重载、运算符重载
  • 结构体不能包含函数
• C++：
  • 强类型检查（需显式转换）
  • 支持函数重载（通过签名区分）
  • 运算符重载（如operator+）
  • 类可包含成员函数和静态函数

3. 内存管理

• 相同点：都使用malloc/free和new/delete（C++特有）
• C++增强：
  • RAII机制（资源获取即初始化）
  • 智能指针（unique_ptr, shared_ptr）
  • 析构函数自动调用
  • 容器类（vector, map）管理内存

4. 标准库

• C：
  • 核心库：stdio.h, stdlib.h, string.h
  • 功能：基础I/O、内存管理、字符串操作
• C++：
  • C标准库子集（cstdio, cstdlib等）
  • STL（标准模板库）：
    • 容器（vector, list, map）
    • 算法（sort, find）
    • 迭代器
    • 函数对象
  • 新增流库（iostream替代stdio.h）

5. 编译与执行

• C：
  • 单次编译：源文件 → 目标文件 → 可执行文件
• C++：
  • 支持模板实例化（编译期生成代码）
  • 名称修饰（name mangling）支持函数重载
  • 链接时优化（LTO）更复杂

二、具体特性对比

1. 函数相关

特性	C	C++
函数重载	不支持	支持
默认参数	不支持	支持
内联函数	通过宏实现	真正的inline关键字
函数模板	无	支持
异常处理	setjmp/longjmp	try/catch/throw

2. 面向对象特性

特性	C（模拟）	C++（原生）
封装	结构体+函数指针	class/struct/access specifiers
继承	手动模拟	直接语法支持
多态	函数指针数组	虚函数表
抽象	无直接支持	纯虚函数/抽象类

3. 标准库差异

领域	C	C++
I/O	stdio.h (printf/scanf)	iostream (cout/cin)
字符串	char[] + string.h	std::string类
容器	无	STL容器(vector,map等)
算法	需手动实现	STL算法(sort,find等)
多线程	pthread等库	std::thread(C++11起)

三、从C到C++的学习路径

1. 基础过渡阶段

1. C风格代码的C++写法

   • 用cout/cin替代printf/scanf

   • 用std::string替代C字符串

   • 用vector替代动态数组

2. 理解引用与指针的区别

void swap(int &a, int &b) { // C++引用int temp = a;a = b;b = temp;
}void swap(int *a, int *b) { // C指针int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}

2. 面向对象编程学习

1. 2. 面向对象编程学习

   • 类与对象基础

     class Rectangle {
     private:int width, height;
     public:Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}int area() { return width * height; }
     };

   • 三大特性深入

     • 封装：访问控制（public/private/protected）

     • 继承：单继承、多继承、虚继承

     • 多态：虚函数、override、final

3. 高级特性掌握

1. 模板编程

   template <typename T>
   T max(T a, T b) {return a > b ? a : b;
   }

2. 现代C++特性（C++11/14/17/20）

   • 智能指针

   • Lambda表达式

   • 移动语义

   • 并发支持