C++的演化历史
C++是一门这样的编程语言：
- 兼顾底层计算机硬件系统和高层应用抽象机制
- 从实际问题出发，注重零成本抽象、性能、可移植性、与C兼容
- 语言特性和细节很多，学习成本较高，是一门让程序员很难敢说精通的语言
C++是自由的，支持5种编程风格：
- 面向过程编程
- 数据抽象编程
- 面向对象编程
- 泛型编程
- 函数式编程
C++的重要历史阶段
纵观C++的整个发展和演化的历史，C++经历了5个重要的时期：
- C with classes： 站在C语言的肩膀上
- 标准化前的C++： C++正式问世，不断演化，走向标准化之路
- C++98： 第一个国际标准化的版本
- C++11： Modern C++
- C++20： 感觉像一门新的编程语言
1979 - 1981: C with classes
- 在C语言的基础上，开始了「带类的C」的尝试
- 这个阶段的C++没有被看作是一门新的编程语言，也没有C++这个名字，只是一个更好的C
- 这个时期最重要的是引入了Simula语言的类和继承的概念，使用Cpre预处理器实现
- 类
- class是一种类型扩展机制，可以让程序员自定义数据类型
- 用户自定义的数据类型和内置基本数据类型一样，是语言的「第一等公民」
- 权限控制只有public和private，没有protected
- 支持构造函数和析构函数
- 支持调用函数和返回函数
- 单继承
- 内联函数
- 友元类
- 函数参数类型检查
- 函数默认参数
- 赋值运算符重载
- 支持new和delete运算符
- 改进了C中不友好的语法
- 函数形参的类型声明
- 结构体变量的定义
- 类
- 早期的指导思想
- 与C语言兼容
- C的语言特性均可用
- 对象的内存布局和C结构体一致
- 使用和C一样的链接模型
- 比C语言提供更高层的抽象机制
- 让程序员更加容易表达设计意图和组织更大规模的代码
- 性能、可移植性要和C一样好
- 不使用垃圾回收机制
- 实现语言特性的成本不能过高
- 与C语言兼容
1982 - 1985: Cfront 1.0
- 从1982年开始，C++开始定位作为一个新的编程语言，使用编译技术重新实现了「带类的C」，对应的编译器为Cfront
- 1983年底，C++正式被命名
- Cfront的工作原理：将C++代码先通过Cfront翻译为C代码，然后通过C编译器进行编译和链接
- 这个时期的C++语言特性和「C with classes」一致，主要支持面向过程、数据抽象的编程风格
- 1985年，Cfront 1.0发布
- 1985年，《The C++ Programming Language》第一版发布
1986 - 1989: Cfront 2.0
- 从1986年开始，C++开始引入一些重要的语言特性，让C++明显区别于C
- 虚函数
- 虚函数的引入，对C++意义重大
- 让C++正式支持了面向对象的编程风格
- 让程序员有了更强大的设计意图表达工具
- 函数和运算符重载
- 引用
- const
- 类级的new和delete运算符重载
- 改进的静态类型检查
- 引入新的注释
// - 多重继承
- protected访问
- static静态成员
- const成员
- 指向成员的指针
- 去掉调用函数和返回函数
- 1987年，C++ support in GCC 1.15.3
- 1989年，Cfront 2.0发布
- 虚函数
1990 - 1993: Cfront 3.0
- 1990年，《The Annotated C++ Reference Manual》发布
- 引入了C++高级特性，让C++作为一个编程语言趋于完善
- 命名空间
- 异常
- 模板
- 让C++支持了泛型编程风格
- 对标准库STL的实现至关重要
- 嵌套类
- 1991年， Cfront 3.0发布
- 1991年，《The C++ Programming Language》第二版发布
- 1993年， Cfront退出了历史舞台
1998: C++98
- ISO/IEC 14882:1998
- C++标准委员会发布了C++语言的第一个国际标准
- 确定了C++的核心语言特性和标准库STL
- 引入的新语言特性
- 运行时类型识别RTTI
- mutable
- bool
- declarations in conditions
- template instantiations
- member templates
- export
- 1998年，《The C++ Programming Language》第三版发布
2003: C++03
- ISO/IEC 14882:2003
- C++98的修订版本
- 引入新的语言特性
- value initialization
2011: C++11
- ISO/IEC 14882:2011
- 正式迈进新时代：现代C++
- C++也进入了一个新的快速发展期，每3年发布一个版本
- 2013年，《The C++ Programming Language》第四版发布
- 引入了很多新的语言特性
- 类型推导: auto、decltype
- 右值引用和移动语义
- 变参模板
- std::function & std::bind & lambda表达式和后置返回值
- 智能指针
- c++11引入了三种智能指针：
- std::shared_ptr
- std::weak_ptr
- std::unique_ptr
- c++11引入了三种智能指针：
- constexpr
- static_assert
- 类机制完善
- 移动构造函数和赋值运算符重载函数
- 支持=default和=delete，完善编译器自动生成函数的控制
- 支持explicit
- 委托构造
- 继承构造
- 支持final，完善继承
- 支持override，完善虚函数
- range-for(基于范围的for循环)
- enum class
- nullptr
- 新增内置数据类型：long long、char16_t、char32_t
- 类内初始化
- 统一初始化
- using定义类型别名
- noexcept
- thread_local
- 列表初始化
- etc.
- 完善了标准库STL
- 重新实现了STL的数据结构和算法
- 新增散列表和集合std::unordered_map、std::unordered_set
- 新增元组std::tuple、单向链表std::forward_list、数组std::array
- 移动函数std::move
- 完美转发std::forward
- 智能指针std::unique_ptr、std::shared_ptr、std::weak_ptr
- 回调函数std::function、std::bind
- 多线程std::thread
- 多线程同步std::mutex、std::condition_variable、std::lock_guard、std::unique_lock
- 异步任务std::promise、std::future、std::packaged_task、std::async
- 原子操作std::atomic
- 时间函数std::chrono
- 初始化列表std::initialize_list
- 模板元编程type_traits
- 正则表达式std::regex
- 随机数生成random
- etc.
2014: C++14
- ISO/IEC 14882:2014
- C++11的修订版本
- 完善C++11的语言特性
- variable templates
- generic lambdas
- lambda init-capture
- new/delete elision
- relaxed restrictions on constexpr functions
- binary literals
- digit separators
- return type deduction for functions
- aggregate classes with default non-static member initializers.
- 完善标准库STL
- std::make_unique
- std::shared_timed_mutex and std::shared_lock
- std::integer_sequence
- std::exchange
- std::quoted
- and many small improvements to existing library facilities, such as
- two-range overloads for some algorithms
- type alias versions of type traits
- user-defined literals for basic_string, duration and complex
- etc.
2017: C++17
- ISO/IEC 14882:2017
- 一个C++11的重要补充版本，引入了不少新的特性
- 构造函数模板推导
- 结构化绑定
- if-switch语句初始化
- 内联变量
- 折叠表达式
- constexpr lambda表达式
- namespace嵌套
- __has_include预处理表达式
- 在lambda表达式用*this捕获对象副本
- 新增Attribute
- 字符串转换
- std::variant
- std::optional
- std::any
- std::apply
- std::make_from_tuple
- as_const
- std::string_view
- file_system
- std::shared_mutex
2020: C++20
- ISO/IEC 14882:2020
- 一个比肩C++11的重大版本
- 全新的语言特性，让C++20看起来更加符合现代化的特征
- module
- 改变程序的组织方式
- 加快编译速度
- concept
- 增强了模板的设计表达能力，让模板更好用了
- 模板的错误提示变得友好
- 协程
- 应用级并发机制的支持
- 让异步编程更方便
- range
- 更好地支持了函数式编程风格
- module
正在路上的C++23
- 完善标准库STL，值得期待的4个功能
- 标准库对于协程的支持(Library support for coroutines)
- 模块化的标准库(A modular standard library)
- Executors
- networking(基于ASIO)
参考
- 《C++语言的设计和演化》
- cppreference.com
- 走进编程：C++的发展历程
- C++17新特性
- C++23的目标
- Welcome to Bjarne Stroustrup’s homepage!
- Evolving a language in and for the real world: C++ 1991-2006
- A History of C++: 1979− 1991