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張經(jīng)義
2026-02-11 15:34:55
在計算機科學(xué)的浩瀚星空中，C++無(wú)疑是一顆璀璨奪目的明星。它以其強大的性能、靈活的語(yǔ)法以及跨平臺的特性，征服了無(wú)數開(kāi)發(fā)者，成為游戲開(kāi)發(fā)、系統編程、高性能計算等眾多領(lǐng)域的基石。當我們驚嘆于C++的??強大之時(shí)，是否曾好奇，這門(mén)語(yǔ)言的火種，究竟是由誰(shuí)點(diǎn)燃的呢？答案指向了一位名叫BjarneStroustrup的丹麥計算機科學(xué)家。
故事要從上世紀70年代末說(shuō)起。當時(shí)，Stroustrup正在丹麥的奧胡斯大學(xué)攻讀博士學(xué)位。他的研究方向是計算機科學(xué)，而他所使用的語(yǔ)言，是樸實(shí)的C語(yǔ)言。C語(yǔ)言以其接近硬件的特性和高效的執行速度而聞名，但與此??它也存在一些顯著(zhù)的局限性。對于編寫(xiě)大型、復雜的軟件系統而言，C語(yǔ)言的結構化編程方式顯得力不從心，難以管理龐大的代碼庫，也容易導致維護困難和bug頻出。
Stroustrup對此深有體會(huì )。他在撰寫(xiě)博士論文時(shí)，就面臨著(zhù)如何高效地組織和管理復雜程??序的挑戰。他看到了C語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也渴望一種能夠引入更高級抽象機制的編程語(yǔ)言，以便更好地應對日益增長(cháng)的軟件復雜度。他的??目光，自然而然地投向了當時(shí)備受關(guān)注的Simula語(yǔ)言。
Simula，一種在60年代末出現的語(yǔ)言，引入了“類(lèi)”（class）和“對象”（object）的概念，這便是后來(lái)面向對象編程（OOP）的雛形。Simula的出現，極大地簡(jiǎn)化了模塊化設計和代碼復用，為構建大型軟件系統提供了新的思路。Stroustrup對Simula的抽象能力印象深刻，他認為，將Simula的面向對象思想與C語(yǔ)言的底層控制能力相結合，將是解決軟件開(kāi)發(fā)難題的一條可行之路。
直接使用Simula也存在問(wèn)題。Simula的運行效率相對較低，難以滿(mǎn)足對性能有極致要求的??場(chǎng)景。Stroustrup的愿景是創(chuàng )造一種既能享受面向對象帶來(lái)的便利，又能保持C語(yǔ)言般高效的語(yǔ)言。他開(kāi)始在C語(yǔ)言的基礎上，嘗試添加Simula的特性。
這并非易事。將兩種截然不同的編程范式融合在一起，需要深厚的??理論功底和卓越的實(shí)踐能力。Stroustrup并沒(méi)有選擇從零開(kāi)始創(chuàng )造一門(mén)全新的語(yǔ)言，而是另辟蹊徑，選擇在C語(yǔ)言的“骨架”上，嫁接面向對象的“血肉”。他深知C語(yǔ)言的強大生命力，以及它在系統編程領(lǐng)域的??不??可替代性。
1979年，BjarneStroustrup移居美國，加入了貝爾實(shí)驗室。貝爾實(shí)驗室，這片孕育了C語(yǔ)言、Unix操作系統的編程圣地，為Stroustrup提供了絕佳的研究環(huán)境和資源。在這里，他得以全身心地投入到這項充??滿(mǎn)挑戰的??工作之中。他開(kāi)始在C語(yǔ)言的基礎上，逐步引入類(lèi)、繼承??、虛函數等面向對象的核心概念。
最初，他將這種新語(yǔ)言稱(chēng)為“CwithClasses”（帶類(lèi)的C）。這個(gè)名字直觀(guān)地??反映了它的起源和核心特性。他編寫(xiě)了一個(gè)名為“Cfront”的??編譯器，這個(gè)編譯器可以將“CwithClasses”的代碼轉換成標準的C代碼，然后再由C編譯器生成可執行文件。
這種“寄生”于C語(yǔ)言的??策略，極大地降低了新語(yǔ)言的推廣門(mén)檻，也保證了其兼容性和可移植性。
“CwithClasses”的出現，在貝爾實(shí)驗室內部引起了不小的反響。它為開(kāi)發(fā)者提供了一種全新的編程方式，能夠更清晰地表達復雜的軟件設計，并且在性能上并沒(méi)有因為引入面向對象而大幅犧牲。Stroustrup及其同事們開(kāi)始在實(shí)際項目中運用這門(mén)語(yǔ)言，并不斷根據反饋進(jìn)行改進(jìn)和完善。
隨著(zhù)語(yǔ)言功能的??不斷豐富和代碼量的增加，“CwithClasses”已經(jīng)遠遠超出了“帶??類(lèi)的C”的范疇。它不僅包含了面向對象的特性，還借鑒了其他語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，并且在C語(yǔ)言的基礎上進(jìn)行了大量的擴展。為了更好地標識這門(mén)日益成熟的語(yǔ)言，Stroustrup和他的團隊決定為其賦予一個(gè)全新的名字——C++。
“++”在C語(yǔ)言中是自增運算符，象征著(zhù)“在C的基礎上有所增強，有所發(fā)展”。這個(gè)名字簡(jiǎn)潔而富有力量，恰如其分地概括了C++的本質(zhì)。1983年，C++這個(gè)名字正式誕生。而1985年，《C++程序設計語(yǔ)言》第一版（通常被稱(chēng)為“C++的圣經(jīng)”）的出版，標志著(zhù)C++作為一門(mén)獨立的??編程語(yǔ)言，正式走上了歷史的舞臺。
回顧C++的誕生過(guò)程，我們不難發(fā)現，BjarneStroustrup并非是一個(gè)憑空創(chuàng )造者，他更像是一位偉大的融合者和演進(jìn)者。他敏銳地捕捉到了當時(shí)軟件開(kāi)發(fā)面臨的痛點(diǎn)，并以C語(yǔ)言為基石，巧妙地吸收了Simula的面向對象精華，最終孕育出了C++這門(mén)革命性的語(yǔ)言。
他的遠見(jiàn)卓識、持之以恒的努力，以及對編程藝術(shù)的深刻理解，共同譜寫(xiě)了C++的“創(chuàng )世紀”。
BjarneStroustrup創(chuàng )造C++的初衷，是為了解決大??型軟件系統的開(kāi)發(fā)難題，賦予開(kāi)發(fā)者更強大的抽??象能力，同時(shí)又不失C語(yǔ)言的高效。歷史的車(chē)輪滾滾向前，C++的命運也遠遠超出了Stroustrup最初的設想。這門(mén)語(yǔ)言，如同生命體一般，在不斷的演進(jìn)和擴展中，逐漸枝繁葉茂，成為編程世界中不可或缺的一部分。
C++的早期發(fā)展，主要得??益于貝爾實(shí)驗室的內部支持和Stroustrup團隊的持續努力。他們不斷地為C++添加新的??特性，優(yōu)化其性能，并撰寫(xiě)相關(guān)的技術(shù)文檔和教材。1985年，《C++程序設計語(yǔ)言》的出版，為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)權威的學(xué)習指南，也為C++的標準化奠定了基礎。
任何一門(mén)語(yǔ)言的普及，都需要走出實(shí)驗室，走向更廣闊的市場(chǎng)。C++的傳播，離不開(kāi)第三方編譯器和工具鏈的支持。早期的C++編譯器，如AT&T的cfront，以及后來(lái)的GCC（GNUCompilerCollection）和MicrosoftVisualC++等，為開(kāi)發(fā)者提供了在不同平臺編譯和運行C++代碼的可能性。
這些工具的出現，極大地降低了C++的學(xué)習和使用門(mén)檻，使其能夠觸及到更廣泛的用戶(hù)群體。
進(jìn)入上世紀90年代，隨著(zhù)計算機硬件性能的飛速提升和互聯(lián)網(wǎng)的??興起，對高性能、高效率軟件的需求日益增長(cháng)。C++憑借其在性能上的優(yōu)勢，在游戲開(kāi)發(fā)、圖形圖像處理、金融交易系統、操作系統等領(lǐng)域大放異彩。從??早期的3D游戲引擎，到后來(lái)的操作系統內核，再到如今的自動(dòng)駕駛系統，C++的身影無(wú)處不在。
與此，C++的標準也在不斷演進(jìn)。1998年，國際標準化組織（ISO）發(fā)布了第一個(gè)C++國際標準，即C++98。這個(gè)標準標志著(zhù)C++語(yǔ)言的正式規范化，為跨平臺開(kāi)發(fā)和代??碼互操作性提供了堅實(shí)的保障。C++98的出現，也為后續標準的制定提供了基礎。
此后，C++每隔幾年便會(huì )迎來(lái)一次重要的更新。2003年的C++03，對C++98進(jìn)行了一些小的修正和補充。2011年，C++11的發(fā)布，堪稱(chēng)C++的一次“大版本更新”。C++11引入了大量革命性的新特性，極大地提升了語(yǔ)言的表達能力和開(kāi)發(fā)效率，例如：
自動(dòng)類(lèi)型推導(auto)：簡(jiǎn)化了變量聲明，減少了冗余。范圍for循環(huán)(range-basedforloop)：使得遍歷容器更加便捷。Lambda表達式(lambdaexpressions)：提供了在需要時(shí)定義匿名函數的強大能力。
智能指針(smartpointers)：如std::unique_ptr和std::shared_ptr，有效解決了內存管理問(wèn)題，降低了內存泄漏的風(fēng)險。右值引用和移動(dòng)語(yǔ)義(rvaluereferencesandmovesemantics)：極大地提升了資源轉移的效率，特別是在處理臨時(shí)對象時(shí)。
并發(fā)編程支持(concurrencysupport)：引入了std::thread等，為多線(xiàn)程編程提供了原生支持。
C++11的出現，為C++社區注入了新的活力，也讓許多曾經(jīng)因為C++的??復雜性而望而卻步的開(kāi)發(fā)者重新拾起了它。
緊隨其后，C++14、C++17、C++20等標??準也相繼發(fā)布，每一次更新都帶來(lái)了新的特性和改進(jìn)，例如：
C++14：引入了泛型lambda、返回類(lèi)型推導等，進(jìn)一步提升了語(yǔ)言的靈活性。C++17：增加了結構化綁定（structuredbindings）、ifconstexpr、文件系統庫等，使得代碼更加簡(jiǎn)潔和強大。C++20：可以說(shuō)是C++歷史上最重要的一次更新之一，引入了概念（concepts）、模塊（modules）、協(xié)程（coroutines）、范圍（ranges）等劃時(shí)代的新特性，極大地改善了C++的開(kāi)發(fā)體驗和語(yǔ)言的整體設計。
如今，C++依然是全球最受歡迎的編程語(yǔ)言之一。它不僅在傳統的領(lǐng)域保??持著(zhù)強大的競爭力，還在人工智能、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等??新興技術(shù)領(lǐng)域扮??演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。雖然C++以其“學(xué)習曲線(xiàn)陡峭”而聞名，但正是這種復雜性，賦予了它無(wú)與倫比的靈活性和性能。
從BjarneStroustrup最初在C語(yǔ)言基礎上孕育出的“CwithClasses”，到如今功能強大、標準化的C++20，這門(mén)語(yǔ)言的進(jìn)化史，是一部充滿(mǎn)智慧、探索和不斷突破的史詩(shī)。它證明了，優(yōu)秀的語(yǔ)言設計，不僅在于其初始的優(yōu)雅，更在于其生命力——能否在時(shí)代的浪潮中不斷自我革新，滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)者日益增長(cháng)的??需求。
C++的故事，仍在繼續，而它的未來(lái)，依然充滿(mǎn)無(wú)限可能。
