Kiedy używać C w C ++, a C ++ w C?

Od nieco ponad roku zapoznałem się z informatyką i z mojego doświadczenia wynika, że ​​zarówno C, jak i C ++ są uważane za języki „ultraszybkie”, podczas gdy inne, takie jak Python i takie języki skryptowe są zwykle uważane za nieco wolniejsze .

Ale widziałem również wiele przypadków, w których projekt oprogramowania lub nawet mały przeplatałby pliki, w których pewna liczba n tych plików byłaby zapisana w C, a pewna liczba m tych plików byłaby napisana w C ++.

(Zauważyłem również, że pliki C ++ prawie zawsze mają odpowiednie nagłówki, podczas gdy pliki C nie tak bardzo). Ale moim głównym pytaniem jest uzyskanie ogólnego wyczucia intuicji, kiedy należy używać C nad C ++, a kiedy lepiej jest używać C ++ nad C. Poza faktami, że (1) C ++ jest zorientowany obiektowo, podczas gdy C nie jest, a (2) składnie są bardzo podobne, a C ++ został celowo stworzony, aby pod wieloma względami przypominać C, nie jestem pewien, jakie są ich różnice. Wydaje mi się, że są (prawie) doskonale wymienne w wielu dziedzinach.

Byłoby więc mile widziane, gdyby ktoś mógł wyjaśnić sytuację! Dzięki

Kiedy wybierasz C

• potrzebujesz przenośnego asemblera (którym naprawdę jest C) z jakiegokolwiek powodu,
• Twoja platforma nie zapewnia C ++ (kompilator C jest znacznie łatwiejszy do wdrożenia),
• musisz wchodzić w interakcje z innymi językami, które mogą wchodzić w interakcje tylko z C (zwykle najniższym wspólnym mianownikiem na dowolnej platformie), a twój kod składa się z niewiele więcej niż interfejsu, nie czyniąc z tego powodu wartego umieszczenia interfejsu C na kodzie C ++,
• włamujesz się do projektu Open Source (wiele z różnych powodów trzyma się C),
• nie znasz C ++.

We wszystkich innych przypadkach powinieneś wybrać C ++.

Jest kilka powodów, dla których wolę C. Najważniejsze jest to, że trudniej jest stworzyć naprawdę małe pliki wykonywalne w C ++. W naprawdę małych systemach i tak rzadko piszesz dużo kodu, a dodatkowe miejsce w pamięci ROM, które byłoby potrzebne dla C ++ zamiast C, może być znaczące.

Powinienem jednak dodać, że w naprawdę małych systemach C ma problemy z dokładnie tego samego powodu, a język asemblera jest prawie jedynym rozsądnym wyborem. Zakres rozmiarów systemu, w którym C naprawdę ma sens, jest dość mały i stale się kurczy (choć przyznaję, dość powoli).

Innym powodem / powodem użycia C jest zapewnienie zestawu funkcji, z którymi można się połączyć w zasadzie z dowolnego innego języka. Państwo może pisać te funkcje w C ++, definiując je jako extern "C"funkcje, ale robi tak ogranicza te funkcje do przedstawienia się „twarzą” zasadniczo C-life na świat - zajęcia, przeciążone funkcje, szablony i funkcje składowe, etc., nie trzeba zastosować. Nie musi to jednak ograniczać rozwoju do C - całkowicie uzasadnione jest korzystanie z wewnętrznych funkcji C ++ , o ile interfejs zewnętrzny wygląda jak C.

Jednocześnie muszę powiedzieć, że odpowiedzi @ Toll (dla jednego oczywistego przykładu) mają pod pewnymi względami pewne cechy wstecz. Rozsądnie napisane C ++ będzie na ogół co najmniej tak szybkie jak C, a często co najmniej trochę szybsze. Czytelność jest na ogół znacznie lepsza, choćby dlatego, że nie zakopano się w lawinie całego kodu nawet dla najbardziej trywialnych algorytmów i struktur danych, obsługi błędów itp.

Szablony nie „rozwiązują problemu z systemem typów języka”, po prostu dodają szereg podstawowych możliwości prawie całkowicie nieobecnych w C i / lub C ++ bez szablonów. Jednym z pierwotnych założeń było zapewnienie pojemników bezpiecznych dla typu, ale w rzeczywistości wykraczają one daleko poza to - zasadniczo żaden z nich nie zapewnia C.

Zautomatyzowane narzędzia to w większości również czerwony śledź - choć prawdą jest, że pisanie parsera C jest mniej pracy niż pisanie parsera C ++, w rzeczywistości nie robi on praktycznie żadnej różnicy. Bardzo niewiele osób chce lub jest w stanie napisać użyteczny parser dla jednego z nich. Jako taki, rozsądnym punktem wyjścia jest Clang w obu kierunkach.

Tak się składa, że ​​C i C ++ są dość często używane razem w tych samych projektach, prowadzonych przez te same osoby. Pozwala to na coś, co poza tym jest dość rzadkie: badanie, które bezpośrednio, obiektywnie porównuje łatwość utrzymania kodu napisanego w dwóch językach przez osoby, które są jednakowo kompetentne (tj. Dokładnie te same osoby). Przynajmniej w powiązanym badaniu jeden wniosek był jasny i jednoznaczny: „Odkryliśmy, że użycie C ++ zamiast C skutkuje lepszą jakością oprogramowania i mniejszym nakładem prac konserwacyjnych ...”

Różnice między C i C ++ zostały już tutaj szczegółowo wyliczone . Chociaż czasami ludzie mogą mieć uzasadnione powody, aby wybrać jedno lub drugie (C ++ dla OOP lub C, gdy czują, że dodatkowe funkcje C ++ wprowadzają na przykład niepożądany narzut), z mojego doświadczenia wynika, że ​​zwykle sprowadza się to do preferencji. Co ludzie pracujący nad tym plikiem wiedzą lepiej i lubią lepiej? Uważam, że jest to najczęściej przyczyną, ponieważ prawdą jest, że oba te języki radzą sobie z aplikacjami krytycznymi pod względem wydajności.

(Uwaga dodatkowa: Sprawdź zdanie Linusa Torvadsa dotyczące tego, dlaczego woli C od C ++. Niekoniecznie zgadzam się z jego punktami, ale daje to wgląd w to, dlaczego ludzie mogą wybrać C zamiast C ++. Raczej ludzie, którzy się z nim zgadzają może wybrać C z tych powodów.)

Głównym problemem, którego brakuje w istniejących odpowiedziach (w chwili opublikowania tego posta), jest wybór.

To proste. Jeśli z jakiegoś zupełnie irracjonalnego powodu uważasz, że wyjątki nie są warte kosztów ogólnych, nie musisz ich używać . Nadal możesz mieć szablony i RAII oraz bibliotekę Standard i nigdy nie pisać ani jednego „rzutu”. To samo dotyczy szablonów. Jeśli z jakiegoś powodu uważasz, że powodują nieodwracalne (i faktycznie ważne, co dzieje się tylko na wbudowanym) wzdęciu wykonywalnym, to niespodzianka - możesz także używać void * i sizeof (T) przez cały dzień. Nic nie zmusza Cię do korzystania z funkcji C ++ w porównaniu do C.

Właśnie dlatego C ++ jest z natury lepszym językiem - możesz bez problemu wybierać pożądane funkcje i wracać do programowania w stylu C, jeśli nie lubisz danej funkcji. Dlatego, biorąc pod uwagę, że C ++ jest wszystkim, czym jest C i więcej, oczywistym faktem jest, że C ++ jest lepszym językiem. Sugerowanie inaczej jest jak próba zasugerowania, że ​​4 jest większe niż 5.

Rzeczy na temat C ++, które denerwują programistów C.

Pod maską dzieje się dużo magii; konstruktory, destruktory, wirtualne metody, szablony itp. mogą znacznie ułatwić i przyspieszyć pisanie kodu C ++ niż równoważny kod C, ale trudniej go zrozumieć i zrozumieć (w zależności od tego, jak dobrze znasz C ++ i związane z nim konwencje). Coś tak prostego, co Foo newFoo;może wywoływać dużo kodu, w zależności od tego, jak Foozdefiniowano konstruktor klasy (i dowolne klasy, od których zależy). Dlatego konwencja polega na pisaniu ++itzamiast na it++iteracji przez kontener, ponieważ postfiks ++często wymaga kosztownej operacji kopiowania.

W zależności od tego, co robisz, mogą występować pewne trywialne koszty ogólne, szczególnie w przypadku prostych zadań. Weź następujące dwa programy, pierwszy w C, drugi w C ++:

/* C version */
#include <stdio.h>
int main(void)
{
  char greeting[] = "Hello, world";
  printf("%s\n", greeting);
  return 0;
}
/* end C version */

/* C++ version */
#include <iostream>
#include <string>
int main(void)
{
  std::string greeting("Hello, world");
  std::cout << greeting << std::endl;
  return 0;
}
/* end C++ version */

Identyczne zachowanie, niezbyt duża różnica w zakresie źródła, ale na pudełku SLES 10, nad którym pracuję z gcc 4.1.2, pierwszy generuje plik wykonywalny o wielkości ~ 9 kb, podczas gdy drugi zajmuje 12,5 kb (bez optymalizacji ), prawie 28% większy. Typ C ++ stringjest o wiele łatwiejszy do pracy z IMO niż biblioteka ciągów C, a strumienie C ++ są o wiele bardziej elastyczne i konfigurowalne niż strumienie C, ale w przypadku tak naprawdę martwego kodu, takie mogą nie być warte narzutu.

C ++ to ogromny język w porównaniu do C, z pewną niezwykle złożoną semantyką. Osiągnięcie biegłości w posługiwaniu się C ++ zajmuje dużo więcej czasu, co oznacza, że ​​wiele osób, które twierdzą, że znają C ++, nie zna go tak dobrze, jak im się wydaje.

Rzeczy na temat C, które denerwują programistów C ++

C nie jest bezpiecznym językiem programowania w żadnym stopniu wyobraźni; brak ograniczeń sprawdzania tablic prowadzi do wielu możliwych do wykorzystania zachowań (czy to poprzez martwą getsfunkcję, czy poprzez scanfspecyfikatory %si %[). C ++ daje przynajmniej kontenery, które zgłaszają wyjątki, jeśli próbujesz uzyskać dostęp poza ich obecnie zdefiniowanym zakresem; wszystko, co daje Ci, to (jeśli masz szczęście) naruszenie segmentacji.

Zarządzanie pamięcią w C jest bardzo pracochłonne i podatne na błędy, w porównaniu do narzędzi, które udostępnia C ++. Jeśli budujesz swój własny kontener, jesteś odpowiedzialny za dopasowanie wszystkich połączeń malloci free, upewnienie się, że alokacje są udane, wycofanie częściowych alokacji w przypadku błędu itp. W C ++ dodajesz elementy do lub wyjmij przedmioty z pojemnika. Jeśli wystąpi problem, zostanie zgłoszony wyjątek.

Podobnie, obsługa błędów w C jest uciążliwa w porównaniu do narzędzi udostępnianych przez C ++ (mianowicie wyjątków). Naprawdę fajne jest to, że przydzieliłeś sporo pamięci, a potem uderzyłeś w ścianę podczas przetwarzania; gdy musisz się wycofać, musisz zwolnić tę pamięć we właściwej kolejności. W przypadku zasad C ++ i RAII jest to (stosunkowo) łatwe.

Więc kiedy używam jednego nad drugim?

Jeśli to, co piszesz, jest bajecznie proste, przeczytaj je / zrób z nim / pozbądź się aplikacji, której zachowanie można opisać w kategoriach danych wejściowych i wyjściowych oraz wydajności, a następnie preferuj C niż C ++. W przeciwnym razie preferuj C ++

Bjarne Stroustrup prowadzi listę aplikacji i firm korzystających z C ++; możesz kłócić się o programowanie vs programowanie OOP, ile chcesz, ale nie możesz kłócić się z wynikami branży w ciągu ostatnich 20 lat.

C ++ jest powszechnie stosowany w dużych projektach złożonych dla wielu osób, w których oddzielne osoby muszą pracować na modułowych komponentach. Oczywiście możesz budować i utrzymywać zmodularyzowany kod w C, ale wrodzona natura C ++ w OOP prowadzi do doskonałej modularyzacji, testowalności i ponownego wykorzystania kodu.

Standardowa biblioteka C ++ (STL), sama w sobie z jedynie wektorami i mapami, jest wystarczającym powodem do używania C ++.

C jest powszechnie używany w systemach wbudowanych.

Osobiście użyłbym C tylko, jeśli istnieje biblioteka, która ma tylko C API.

Powiedziałbym, że głównym powodem, dla którego wybrałem C zamiast C ++, jest tylko wtedy, gdy musiałbym uciekać się do tego typu „NASZ MUSI BYĆ 1000% stabilny”.

C ++ wynosi ~ 99% C, gdy patrzymy na wydajność, i jest o wiele bardziej produktywny. Więc nawet będąc w C możesz pisać kod, który będzie szybszy niż C ++ (możesz użyć podzbioru C ++ bez wyjątków, wirtualnych, streamingów, abstrakcji itp., Ale to w zasadzie C), czas na optymalizację każdej cholernej rzeczy podczas gdy STL jest testowany i już to robi, kosztowałoby Cię więcej niż niewielki wzrost wydajności, który możesz osiągnąć lub poświęcić, ponieważ algorytmy STL zostały napisane przez grupy ekspertów i prawdopodobnie nie jesteś ekspertem we wszystkim.

Z drugiej strony C ++ ma mnóstwo abstrakcji. Gdy w pewnych okolicznościach wyciekają, wpadasz w kłopoty. I jest niewiele osób, które znają 100% gotcha C ++, podczas gdy, myślę, że jest więcej, którzy znają wszystkie gotcha C, więc napisanie rozwiązania, w którym każdy krok jest w pełni zrozumiały dla wszystkich członków zespołu, jest znacznie łatwiejsze w C.

Przykład: Czy wiesz, kiedy shared_ptr<smthn>przepełni liczbę referencyjną, czy zgłosi wyjątek? Takie rzeczy nie są fajne, kiedy Shuttle musi ponownie wprowadzić atmosferę, przynajmniej tak sądzę.

Ponadto obsługa wyjątków jest bardzo, bardzo trudna w porównaniu z kodami błędów. Trudno sprawdzić, czy klasa jest w 100% bezpieczna pod względem wyjątków i czy łatwo się w nią dostać. Wiele osób o wysokiej reputacji wyraziło tę opinię.

C to przenośny zestaw z lepszą składnią, dający programatorowi pełną kontrolę nad wszystkim .

Z drugiej strony C ++ wykonuje wiele funky magii (funkcje wirtualne, przeciążanie, automatyczna konwersja itp.), Które mogą być niepożądane, jeśli chcesz się upewnić:

• nie używaj więcej pamięci niż chcesz
• nie uzyskuj dostępu do stron pamięci willy nilly (vtable może być wszędzie)
• nie wywołuj przypadkowo dużej ilości kodu

I chcesz czegoś naprawdę prostego w pracy, ponieważ koncentrujesz się na wydajności.

Po prostu nie ma niespodzianek, a to bardzo cenne.

Jeśli chcesz (i polecam), przeczytaj wskazówki dotyczące kodowania JSF na temat tego, o czym powinieneś pomyśleć pisząc C ++ do kontroli lotnictwa wojskowego. Jest tam wiele pułapek, o których musisz wiedzieć, i może cię złapać. Bjarne był częścią tego dokumentu, więc wie, o co chodzi.

Ponadto C kompiluje się jak oparzony troll uderzony piorunem. C ++, OTOH, był prawdopodobnie sponsorowany przez te same osoby, które inwestowały w firmy SSD. :)

(Osobiście wolałbym C ++, ale mi się nie podoba ...... też. ;-P)

(pod warunkiem, że znasz jednakowo oba języki)

Korzystaj z C ++, chyba że na twojej platformie nie ma kompilatora C ++. Możesz pisać kod C ++ bez jakiejkolwiek części języka, który ci się nie podoba (bez klas, wyjątków, wirtualnego dziedziczenia, jakichkolwiek osobistych ograniczeń, które chcesz zastosować), a następnie w przyszłości, jeśli zdecydujesz, że chcesz trochę te funkcje w końcu można łatwo z nich korzystać. Nic w C ++ nie uniemożliwia pisania kodu w stylu C.

(biorąc pod uwagę równoważne zestawy narzędzi i wiedzę programistów) Nie ma powodu, aby wybierać C zamiast C ++, pod warunkiem, że twoja platforma ma kompilator C ++. Możesz po prostu ograniczyć się do podzbioru języka, który chcesz dzisiaj, pozostawiając otwarte drzwi do rozszerzenia później.

Oba języki są doskonałe. Myślę, że wiele plakatów szczegółowo opisuje mocne strony i różne zastosowania każdego z nich. Po prostu dodam to:

Widzę, że język C jest idealny w 4 obszarach: 1) Myślę, że to najlepszy język, którego należy używać podczas nauki dowolnego rodzaju programowania [w połączeniu z pewnym asemblerem i znajomością kodu maszynowego], 2) doskonale nadaje się do pisania sterowników, 3) osadzony oprogramowanie oraz 4) oprogramowanie systemowe na najniższym poziomie.

C ++ jest językiem zorientowanym obiektowo, ale może być również proceduralny (bardzo podobnie jak C). Jeśli pracujesz nad dużymi projektami, oprogramowaniem opartym na graficznym interfejsie użytkownika, oprogramowaniem do gier i innymi rodzajami graficznie intensywnych programów, to C ++, Java, a nawet Objective-C to najlepszy wybór. Istnieje jednak wiele programów wiersza polecenia lub oprogramowania systemowego, w których C ++ może być tak dobry lub lepszy niż C.

Moim zdaniem w tej dyskusji brakuje jednego punktu: w C łatwiej jest zapewnić stabilny interfejs binarny z biblioteki. Zarówno do użytku z innymi językami, jak i C ++.

W C ++ różne kompilatory używają odmiennego nazewnictwa nazw, więc konsumenci biblioteki skompilowanej z innym kompilatorem niż biblioteka mogą mieć problemy z korzystaniem z niej. W przypadku C interfejs binarny jest zwykle standaryzowany dla platformy.

Wiem, że obecnie kompilatory często mają przełączniki do produkcji rzeczy kompatybilnych z gcc, ale to nie zawsze pomaga.

Stosunkowo często obserwuję to na Solarisie. Dystrybucja i różni dostawcy oprogramowania zazwyczaj używają Sun Studio, ponieważ, szczególnie w systemach Sparc, często zapewnia lepsze wyniki. Jednak projekty open source Man są napisane przy użyciu kodu specyficznego dla gcc. Może to być dość uciążliwe dla osób pracujących razem.

C jest prawdopodobnie lepiej niż C ++, gdy generowany jest kod C (np. W implementacjach języków wyższego poziomu). Na przykład istnieje kilka kompilatorów podobnych do Lisp, które emitują kod C (np. Chicken , Scheme48 ...), ale nie znam żadnego, który emitowałby prawdziwy kod C ++ (moje narzędzie MELT emituje kod C ++, ale nie nazywam tego kodu autentycznym Kod C ++, używa bardzo niewielu funkcji C ++).

Kod C jest również łatwiejszy do udowodnienia półautomatycznie. Analizatory statyczne, takie jak Frama-C (w których adnotacje do kodu C są opatrzone komentarzami ACSL w celu wyjaśnienia przyczyny twojego kodu) są dostępne dla C, ale nie tak bardzo dla pełnego C ++ 11.