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《C++探索之旅》全系列内容简介前言什么是 C++什么是程序编程语言C++ 与其他语言的比较C++ 的历史C++ 经典书籍总结第一部分第二课预告1. 前言

亲爱的读者，你是否对 C++ 感兴趣，但因为 C++ 看起来很难，或者别人对你说 C++ 挺难的，你不知道如何下口，哦，不，是如何下手？

别担心，这个系列教程就是为 C++ 初学者准备的。当然了，此课程也适合进阶。

不可否认，C++ 是一门非常著名的语言。几乎学计算机的同学都难免会接触一下 C++，中国的计算机编程课一般也是先学 C 语言入门，然后学 Java 或 C++。

当然了，现在有的同学第一门编程语言也有直接学 Python 的。可以参看我的《Python探索之旅》 系列教程。

C++ 这门语言的使用很广泛，特别是在游戏开发领域，C++ 的性能和无限可能性使得其几乎独占鳌头。

我们经常听到说 C++ 是 C 语言的后继。实际上，这两门语言虽然有点像，但还是不一样的。C++ 加入了很多新的特性，比如面向对象编程（Object-Oriented Programmation，缩写为 OOP）。

我一直觉得：学编程，第一门语言最好是 C语言。我之前写过一篇文章：第一门编程语言选什么好？ 。有兴趣的朋友也可以学习我的 《C语言探索之旅》 系列教程。

当然有的朋友见解不同，觉得 Python，Java 等相对比较好上手的语言更适合。

C，C++，Java 这三门语言是可以做到相辅相成，融会贯通的。事实上，C++ 的发明受了 C 语言的启发，而 Java 的发明又受了 C++ 的启发。

之后我也会写Java探索之旅系列。

个人认为：

有了 C 语言的基础，再去学 C++ 和 Java，会轻松很多。

当然，如果你有余力学一下汇编语言，那会更有帮助，请参见我的 学习汇编对编程有什么帮助？如何学习 。

在这个系列课程中，我们不仅会一点点带大家领略 C++ 的奇妙之处，后面还将带大家来探索一个 C++ 的库：Qt。

Qt 这个库非常强大，已经超越了一个库单纯的范畴，甚至可以说是一套体系。在嵌入式领域，Qt 也大有可为。Qt 开发也非常方便，独有的“信号-槽”的机制可以大大加快开发速度。

如果当年诺基亚没有抛弃 Qt，用 Qt 设计的 Meego 系统来搭载手机而不是弃 Intel（英特尔）转投入“霸道总裁” Microsoft（微软）的怀抱，那也许 C++ 目前会更火。2. 什么是 C++

C++ 一般我们也可以写成 CPP，或者 C Plus Plus（ Plus 表示“加上，更多”的意思）。所以从名字上我们就可以看出一点端倪。

既然我们有 C语言，那 C++ 岂不是意味着“在 C语言的基础上再多加了一些东西”么？

其实是可以这样理解的，虽然我们一般还是会把 C 语言和 C++ 看成两门不同的语言。但是确实 C++ 的发明受了 C 语言的启发。

读者朋友，如果你还有兴趣继续看下去，说明你对编程有一定热情，或者有兴趣想学习编程试试。

几年前网上有一个视频，是微软创始人 比尔·盖茨、Facebook 创始人马克·扎克伯格、Twitter 联合创始人杰克·多西以及 Dropbox 联合创始人兼 CEO Drew Houston 和 Zappos CEO 谢家华 等，同时也包括了体育界和政界的一些明星，比如 NBA 迈阿密热火队球星 克里斯·波什 和美国前总统 克林顿 和副总统 戈尔 等联合录制的一个视频，鼓励全民学编程。

编程其实没有那么难，确实人人都可以学编程的，现在编程的门槛越来越低了，网上好的教程和资源太多。新的编程语言也设计得越来越符合人的思维，简单易用。

在这一课里，我们会尝试解答大家初遇 C++ 的一些问题。

不过不要忘了，这个课程是给初学者的，所以即使你从来没有写过一行代码，也不知道编程和程序是什么，你也不需要担心，。

可以说这个系列课程不需要你预先有任何编程知识，只需要你有阅读的能力。

我们就是从零开始。当然，如果你有编程基础，那这个 C++ 的课程会更容易学。

唯一需要大家做到的，就是循序渐进地学习这个系列课程，并且认真独立完成我们的各种练习题和项目。

准备好了么？C++ 这座“太行王屋山”，我们来征服它吧！

3. 什么是程序

程序（英语是 program）是信息技术的基础。你在电脑上可以做各种操作，就要归功于运行在电脑里的各种程序。

在我的 C语言探索之旅 | 第一部分第一课：什么是编程？ 里已经做了比较详细的介绍了，但是因为这个 C++ 的系列教程是面向初学者的，所以我不厌其烦地再讲一遍。我尽量不重复。

我们先看以下截图：

上面的截图，是我在 Windows 操作系统里截取的。

可以看到，我们这里打开了三个不同的窗口，其实就对应了三个不同的程序：

我们可以看到，这三个程序设计的目的都是很明确的，各司其职：浏览器负责上网浏览网页，文件管理器管理电脑的文件，记事本使我们可以编辑文档。

我们也可以举一些大家熟悉的游戏，比如超级玛丽（SuperMario），百战天虫（Worms。非常好玩的游戏，初中时玩过），星际争霸（ StarCraft ），等等。这些也都是程序。

上面的截图就是星际争霸的游戏画面。怎么样？很酷炫吧。是不是也想要学好编程去开发游戏了？

当然了，现在随着 Unity 3D 的崛起，开发游戏比以前容易多了。

星际争霸 2 的地图编辑器就是用 C / C++ 来写的。而一般编写单机 PC / 主机游戏现在都是 C++ 加上一个脚本语言（比如 Lua，这地方不需要脚本引擎多么高性能，够用就好）。

所以，是不是对于 C++ 的兴趣又浓厚了一点呢？当然，游戏，我们开发是好，玩游戏丧志我们是绝对不推荐的。

我们上面举了三个程序的例子，又给大家看了一个星际争霸（也是程序）的游戏截图。可能大家会认为，程序就是都能看得见的。但其实并不尽然，并不是所有程序都是可见的。

比如一些后台运行的服务（service），或者很多系统程序（比如防火墙，等等）都是不可见的。虽然不可见，但是这些程序还是兢兢业业地为你工作噢。

虽然上面的星际争霸的截图可能让你很想马上学会 C++ 编程，然后开发属于自己的游戏。但是不要急，一口气是吃不成一个胖子的，只能吹胀一头牛。

像星际争霸这样复杂的大型游戏，需要十多个人（不都是编程，也需要美工，动画制作等）全时间工作几年才能开发出来。所以一开始我们要有耐心，可以从一些小程序开始（游戏是一种程序）。

在这个系列课程中，我会带大家一起开发一些 C++ 程序，也会有游戏。

4. 编程语言

你的计算机（computer，也称为“电脑”）真的是一个奇怪又复杂的家伙，这样说已经算很给它面子了。

我们给它传递命令，只能输送给它 0 或 1（因为电脑里面有大大小小的数不胜数的晶体管，而它们被用来做“开关”，0 和 1 正好可以用来表示“关闭”或“开启”这两个状态，所以电脑最底层其实都是 0 和 1 这样的二进制码）。

打个比方，我要让电脑做以下的事：“为我打开一个文件夹”。我实际上输给电脑的是（是我随便写的，我并不知道怎么转换这句话到二进制码）：

010100111011001100111101010

正如你看到的，这就是你的电脑所会的语言，被称为“二进制语言”。它也只会这门语言。可以看到，这门语言完全不容易理解。

所以，我们的第一个真正的问题来了：“怎么和电脑对话呢？难道只能用 0 和 1 吗？”

你的电脑既不讲中文也不讲英语。难道我们也要学这门“二进制语言”吗？

幸亏不必。假如用这门语言编写星际争霸这样的游戏，那大概需要一百年吧…

为了简单起见，我们的计算机先驱们就想到：先用其他简单一些、便于理解的语言（有点像中间人那样）编写程序，之后再把它翻译成电脑的二进制语言。

这类语言就被统称为“编程语言”。

当然最不容易的，就是要编写这样一个“翻译”程序。幸亏计算机先驱们已经把这样的翻译程序写好了，我们也没必要重新做了（着实松了一口气）。

所以我们要做的就是告诉电脑：“为我打开一个文件夹”，这句话会被翻译成电脑的二进制码：

010100111011001100111101010

今天，全球存在上百种编程语言，如果你百度或者 Google 一下，就可以找到一个编程语言的列表。

我们就不一一列举了。这些编程语言不尽相同，各有特色，但是都有一个共同的目的：使我们可以用比二进制码更简单的方式和电脑“对话”。

一般的编程语言都是这样工作的：

我们用一门编程语言（例如 C++ ）的指令来写我们的程序（源代码）。这些源代码被一个“翻译”程序翻译成电脑能理解的二进制码。电脑就能读取最终的二进制码，来执行我们要它执行的事啦。

我们用一张图来总结一下：

这个“翻译”程序的正式名字是：编译器（compiler）。这是一个必不可少的工具（当然，对于解释型语言，如 Python，就需要解释器了。我们暂不深究，大家可以百度一下：编译型语言和解释型语言。但其实最基本的原理是一样的：都需要一个“翻译”程序把源代码翻译成二进制码）。

那么，我们如何在这上百种编程语言中选取一种来学习呢？哪一个是最好的呢？C++ 是好的选择吗？

其实，一个程序员通常会几种编程语言，很少有只会一种的。

就好像我们中国人会说中文，但一般也会英语吧。有的人更厉害，会好几种语言。

当然了，初学编程，我们并不需要几种语言同时一起学，那会分散注意力。

一开始，我们只要学一种就好了，等融会贯通了以后，学其他的就简便很多。比如你英语好，那么学法语就会比只会中文的人更轻松。

好消息是你可以随自己喜欢，想先学哪种编程语言就先学哪种。虽然我个人推荐先从 C 语言开始，当然从 C++ 或 Java 开始也未尝不可。你从 Python 开始也可以。

不过既然这个系列课程是关于 C++ 的，那么我们就来看看 C++ 相比于其他编程语言的独有特色吧。

5. C++ 与其他语言的比较

在上百种编程语言中，不可讳言，有些确实比较著名，而有些却几乎无人问津。

这和人类的语言是类似的：总有那么几种语言如英语，法语，西班牙语，德语，日语，中文，是比较流行的，而爪哇语，毛里求斯语，或者非洲某部落的语言，就很少有人学习了。

C++ 毫无疑问是最流行的编程语言之一，常年位于编程语言排行榜前五名。

著名的编程语言排行榜 TIOBE 在 2020 年 6 月的榜单：

TIOBE 排行榜是根据互联网上有经验的程序员、课程和第三方厂商的数量，并使用搜索引擎（如 Google、Bing、Yahoo!）以及Wikipedia、Amazon、YouTube 统计出排名数据，只是反映某个编程语言的热门程度，并不能说明一门编程语言好不好，或者一门语言所编写的代码数量多少。

那么问题来了：是否应该将一门语言的流行程度作为编程首选语言的考虑因素呢？

虽然并不是一定的，但确是一个考量因素。因为有些语言很有意思或者设计得很好，但使用得不是太多，比如 Lisp 语言。

如果一门编程语言使用不广泛，就有个缺点：“技术支持少，不容易找到能为你答疑解惑的人”。

这也是 C++ 适合作为首选的几门语言之一的原因。你在这条学习路上不会孤单，有很多仁人志士都已经“上了贼船”，随时为你保驾护航。

当然了，除了流行性，编程语言之间的比较还有另一个标准：高级语言还是低级语言。

我们说有些语言是高级语言，另一些则是低级语言。

这里的“高级”与“低级”并不是好与不好的区别，而是偏离二进制码（电脑的机器语言）越远就越高级，越接近人类思维模式就越高级。

一般来说，高级语言使用更简便，编程更快捷。而低级语言往往相对难一些，不过更易于控制电脑。所以说这是双刃剑。

那么 C++ 呢？

可以把 C++ 归为“低级语言”。再声明一次，这决不是说它比较低等。你想把它归为“高级语言”也没有关系。

“高级语言”和“低级语言”是一种比较而言，如果和二进制码或者汇编语言相比，那么 C 语言和 C++ 也算是高级语言了。

虽然说 C++ 编程可以是很复杂的，但是 C++ 却非常强大，而且运行速度很快。

下图是一个语言层次的展示：

可以看到，在上图中，有一种语言最接近机器的二进制码语言，那就是汇编（Assembly ），也是大家有空值得学习的语言。

学习汇编不需要太深入，入门就好，可以使你更好地理解内存机制，指针是怎么回事，还有电脑工作的一些原理。

推荐王爽老师的 《汇编语言》 这本书，写得很好。不枯燥，而且由浅入深。

C++ 的优势

当然，说了这么多 C++ 的优点，并不是说 C++ 就没有缺陷。它也有自己的缺点，特别是其复杂性。可以说 C++ 是目前最复杂的编程语言。就像 C 语言有不少缺陷和陷阱一样，建议阅读 《C陷阱与缺陷》 一书。

正如上面所说，C++ 算是和 C 语言一样比较偏底层的语言，这也给了我们直接操作内存的能力。但是“能力越大，责任越大”。假如未能正确使用 C++，那么我们的程序很容易卡死或者潜伏危机。

但也没什么好怕的，这个系列课程就是为了让大家能够很好地控制

C++ 这个很厉害的“熊孩子”，让它成为“功夫熊猫”。

C++ 程序之初见

为了给大家展示 C++ 程序到底大致是个啥样子，我们就给出一段 C++ 代码，是最基本的：在屏幕上显示 Hello World 这两个英文单词（也就是“你好，世界”）：

#include 
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

是不是和 C 语言的 Hello World 例程很像呢？

6. C++的历史

要说 C++ 的历史，就先要回顾一下编程的历史。编程的历史虽然不是 long long time ago（很久很久以前），那也是 long time ago（很久以前）了。

一开始，计算机先驱们编程的时候，可没有今天那么好的条件呀。那时候哪有鼠标和键盘，只能用“打孔卡”这样的东西：

打孔卡是一块纸板，在预先知道的位置利用打洞与不打洞（表示开和关，类似 0 和 1 的二进制码）来表示数字消息。