Категория: С++
Язык C++ существует уже больше сорока лет, но при этом продолжает оставаться одним из самых важных языков программирования в индустрии.
Это может казаться странным на фоне постоянного появления новых технологий, языков и фреймворков. Однако C++ до сих пор используется в огромном количестве критически важных систем — от браузеров и игровых движков до финансовых платформ, серверов, операционных систем и embedded-устройств.
Причина в том, что C++ занимает очень необычное положение среди языков программирования.
Он одновременно:
- дает низкоуровневый контроль над системой;
- позволяет писать высокоуровневые абстракции;
- обеспечивает высокую производительность;
- подходит как для небольших библиотек, так и для огромных сложных платформ.
Именно поэтому язык C++ продолжает активно развиваться даже спустя десятилетия после появления.
Как появился C++
История C++ начинается в начале 1980-х годов.
Язык был создан Бьёрном Страуструпом в Bell Labs как развитие языка C.
Главная идея заключалась в том, чтобы сохранить производительность и близость к железу, которыми славился C, но при этом добавить инструменты для создания более крупных и сложных программ.
Первоначально язык назывался «C with Classes».
Позже он получил название C++.
Оператор ++ в языке C означает увеличение значения на единицу, поэтому название можно примерно понимать как «улучшенный C».
Со временем язык ушел далеко за пределы первоначальной идеи «C с классами».
Современный C++ — это огромная экосистема с:
- шаблонами;
- STL;
- move semantics;
- многопоточностью;
- smart pointers;
- compile-time вычислениями;
- coroutine-механизмами;
- развитой стандартной библиотекой.
Почему язык C++ до сих пор так популярен
Главная причина популярности C++ — производительность.
C++ компилируется напрямую в машинный код и практически не требует промежуточного runtime-слоя.
Это позволяет создавать очень быстрые программы с минимальными накладными расходами.
Но производительность — только часть причины.
Не менее важно то, что язык C++ дает разработчику высокий уровень контроля над системой.
Например, в C++ можно:
- напрямую управлять памятью;
- работать с системными API;
- контролировать layout структур;
- минимизировать лишние аллокации;
- писать lock-free структуры;
- взаимодействовать с оборудованием;
- использовать SIMD и низкоуровневые оптимизации.
Именно поэтому C++ особенно востребован там, где важны:
- скорость;
- предсказуемость;
- низкие задержки;
- контроль над ресурсами.
Где используется C++
Многие разработчики удивляются тому, насколько большое количество программ написано на C++.
Например, язык C++ активно используется в:
- игровых движках;
- браузерах;
- операционных системах;
- базах данных;
- графических приложениях;
- сетевых серверах;
- финансовых системах;
- CAD-программах;
- embedded-разработке;
- драйверах;
- мультимедийных движках.
На C++ полностью или частично написаны:
- Google Chrome;
- Firefox;
- Unreal Engine;
- Qt;
- Blender;
- MySQL;
- Telegram Desktop;
- большая часть инфраструктурных библиотек.
Особенно важен C++ в проектах, где одновременно нужны:
- высокая производительность;
- переносимость;
- сложная архитектура;
- длительный жизненный цикл продукта.
Чем C++ отличается от других языков
У языка C++ есть довольно необычная особенность.
Он не пытается жестко ограничивать разработчика.
Во многих современных языках runtime и сам язык навязывают определенную модель работы:
- управление памятью;
- систему объектов;
- ограничения по производительности;
- модель потоков;
- правила работы с ресурсами.
C++ устроен иначе.
Он предоставляет инструменты, но оставляет очень много контроля программисту.
Это одновременно является:
- главным преимуществом языка;
- и главным источником сложности.
Например, C++ позволяет писать чрезвычайно быстрый код, но требует хорошего понимания:
- времени жизни объектов;
- памяти;
- многопоточности;
- ownership-моделей;
- стоимости копирования;
- работы процессора и кэшей.
Из-за этого язык C++ считается существенно более сложным для изучения, чем многие современные managed-языки.
Современный C++ сильно отличается от старого
Многие до сих пор представляют C++ как язык времен 1990-х годов:
- ручной
new/delete; - сырые указатели;
- макросы;
- огромные
.hфайлы; - сложный unsafe-код.
Но современный C++ выглядит совсем иначе.
Начиная с C++11 язык начал очень быстро развиваться.
Появились:
- move semantics;
- smart pointers;
- range-based for;
auto;- lambda-функции;
- constexpr;
- многопоточность в STL;
- structured bindings;
- concepts;
- coroutines.
Из-за этого современный стиль C++ сильно отличается от старого «классического» C++.
Во многих проектах сегодня уже почти не используют ручное управление памятью напрямую.
Почему язык C++ считается сложным
Сложность C++ — это не миф.
Причин несколько.
Во-первых, язык очень большой.
Стандарт C++ включает огромное количество возможностей, многие из которых взаимодействуют друг с другом весьма нетривиально.
Во-вторых, C++ исторически развивался десятилетиями, сохраняя обратную совместимость.
Из-за этого в языке одновременно существуют:
- старые механизмы;
- современные механизмы;
- несколько способов решения одной и той же задачи.
В-третьих, C++ работает близко к системе.
А низкоуровневое программирование само по себе требует большей аккуратности.
Ошибки в C++ часто связаны с:
- lifetime объектов;
- многопоточностью;
- памятью;
- undefined behavior;
- гонками данных;
- некорректным ownership.
Именно поэтому хорошие C++ разработчики обычно очень ценятся.
Почему C++ продолжает развиваться
Иногда можно услышать мнение, что C++ — «устаревший язык».
Но реальность выглядит иначе.
Стандарт языка продолжает активно обновляться:
- C++11;
- C++14;
- C++17;
- C++20;
- C++23;
- уже идет работа над C++26.
При этом язык постепенно пытается:
- уменьшать количество опасных конструкций;
- упрощать типовые задачи;
- улучшать безопасность;
- сохранять производительность;
- оставаться совместимым с огромным количеством существующего кода.
Именно необходимость сохранять баланс между современными возможностями и десятилетиями legacy-кода делает развитие C++ настолько сложным.
Заключение
Язык C++ — это один из самых влиятельных языков программирования в истории индустрии.
Он используется в огромном количестве систем, где важны:
- производительность;
- контроль над ресурсами;
- предсказуемость;
- низкие задержки;
- возможность строить сложные архитектуры.
При этом современный C++ уже давно не сводится к «C с классами».
Это огромный и очень мощный язык, который продолжает активно развиваться даже спустя десятилетия после своего появления.
И несмотря на сложность, C++ по-прежнему остается одним из главных инструментов для создания высокопроизводительного программного обеспечения.
Настраиваем уровень логирования подсистем Logme
Профилирование источников логирования: какая строка создаёт нагрузку?
Каналы logme — это не просто именованные логгеры
Переход с glog на logme: LOG, CHECK, PLOG и VLOG в новой модели
