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李卓輝
2026-02-02 06:17:21
在計算機科學(xué)的浩瀚星空中，C++無疑是一顆璀璨奪目的明星。它以其強大的性能、靈活的語法以及跨平臺的特性，征服了無數(shù)開發(fā)者，成為游戲開發(fā)、系統(tǒng)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，是否曾好奇，這門語言的火種，究竟是由誰點燃的呢？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年代末說起。當時，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)，而他所使用的語言，是樸實的C語言。C語言以其接近硬件的特性和高效的執(zhí)行速度而聞名，但與此它也存在一些顯著的局限性。對于編寫大型、復(fù)雜的軟件系統(tǒng)而言，C語言的結(jié)構(gòu)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(dǎo)致維護困難和bug頻出。
Stroustrup對此深有體會。他在撰寫博士論文時，就面臨著如何高效地組織和管理復(fù)雜程序的挑戰(zhàn)。他看到了C語言的優(yōu)點，但同時也渴望一種能夠引入更高級抽象機制的編程語言，以便更好地應(yīng)對日益增長的軟件復(fù)雜度。他的目光，自然而然地投向了當時備受關(guān)注的Simula語言。
Simula，一種在60年代末出現(xiàn)的語言，引入了“類”（class）和“對象”（object）的概念，這便是后來面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）的雛形。Simula的??出現(xiàn)，極大地簡化了模塊化設(shè)計和代碼復(fù)用，為構(gòu)建大型軟件系統(tǒng)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?qū)ο笏枷肱cC語言的底層控制能力相結(jié)合，將是解決軟件開發(fā)難題的一條可行之路。
直接使用Simula也存在問題。Simula的運行效率相對較低，難以滿足對性能有極致要求的場景。Stroustrup的愿景是創(chuàng)造一種既能享受面向?qū)ο髱淼谋憷?，又能保持C語言般高效的??語言。他開始在C語言的基礎(chǔ)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??實踐能力。Stroustrup并沒有選擇從零開始創(chuàng)造一門全新的語言，而是另辟蹊徑，選擇在C語言的“骨架”上，嫁接面向?qū)ο蟮摹把狻?。他深知C語言的??強大生命力，以及它在系統(tǒng)編程領(lǐng)域的不可替代性。
1979年，BjarneStroustrup移居美國，加入了貝爾實驗室。貝爾實驗室，這片孕育了C語言、Unix操作系統(tǒng)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挑戰(zhàn)的工作之中。他開始在C語言的基礎(chǔ)上，逐步引入類、繼承、虛函數(shù)等面向?qū)ο蟮暮诵母拍睢?/p>
最初，他將這種新語言稱為“CwithClasses”（帶類的C）。這個名字直觀地反映了它的起源和核心特性。他編寫了一個名為“Cfront”的編譯器，這個編譯器可以將“CwithClasses”的代??碼轉(zhuǎn)換成標準的C代碼，然后再由C編譯器生成可執(zhí)行文件。
這種“寄生”于C語言的策略，極大地??降低了新語言的推廣門檻，也保證了其兼容性和可移植性。
“CwithClasses”的出現(xiàn)，在貝爾實驗室內(nèi)部引起了不小的反響。它為開發(fā)者提供了一種全新的編程??方式，能夠更清晰地表??達復(fù)雜的軟件設(shè)計，并且在性能上并沒有因為引入面向?qū)ο蠖蠓鶢奚?。Stroustrup及其同事們開始在實際項目中運用這門語言，并不斷根據(jù)反饋進行改進和完善。
隨著語言功能的不斷豐富和代碼量的增加，“CwithClasses”已經(jīng)遠遠超出了“帶類的C”的范疇。它不僅包含了面向?qū)ο蟮奶匦?，還借鑒了其他語言的優(yōu)點，并且在C語言的基礎(chǔ)上進行了大量的擴展。為了更好地標識這門日益成熟的語言，Stroustrup和他的團隊決定為其賦予一個全新的名字——C++。
“++”在C語言中是自增運算符，象征著“在C的基礎(chǔ)上有所增強，有所發(fā)展”。這個名字簡潔而富有力量，恰如其分地概括了C++的本質(zhì)。1983年，C++這個名字正式誕生。而1985年，《C++程序設(shè)計語言》第一版（通常被稱為“C++的圣經(jīng)”）的出版，標志著C++作為一門獨立的編程語言，正式走上了歷史的舞臺。
回顧C++的誕生過程，我們不難發(fā)現(xiàn)，BjarneStroustrup并非是一個憑空創(chuàng)造者，他更像是一位偉大的融合者和演進者。他敏銳地捕捉到了當時軟件開發(fā)面臨的痛點，并以C語言為基石，巧妙地吸收了Simula的面向?qū)ο缶A，最終孕育出了C++這門革命性的語言。
他的遠見卓識、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(tǒng)的??開發(fā)難題，賦予開發(fā)者更強大的抽象能力，同時又不失C語言的高效。歷史的車輪滾滾向前，C++的命運也遠遠超??出了Stroustrup最初的設(shè)想。這門語言，如同生命體一般，在不斷的演進和擴展中，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，主要得益于貝爾實驗室的內(nèi)部支持和Stroustrup團隊的持續(xù)努力。他們不斷地為C++添加新的特性，優(yōu)化其性能，并撰寫相關(guān)的技術(shù)文檔和教材。1985年，《C++程序設(shè)計語言》的??出版，為開發(fā)者提供了一個權(quán)威的學(xué)習(xí)指南，也為C++的標準化奠定了基礎(chǔ)。
任何一門語言的普及，都需要走出實驗室，走向更廣闊的市場。C++的傳播，離不開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，以及后來的GCC（GNUCompilerCollection）和MicrosoftVisualC++等，為開發(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(xiàn)，極大地降低了C++的學(xué)習(xí)和使用門檻，使其能夠觸及到更廣泛的用戶群體。
進入上世紀90年代，隨著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。C++憑借其在性能上的優(yōu)勢，在游戲開發(fā)、圖形圖像處理、金融交易系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等領(lǐng)域大放異彩。從早期的3D游戲引擎，到后來的操作系統(tǒng)內(nèi)核，再到如今的自動駕駛系統(tǒng)，C++的身影無處不在。
與此，C++的標準也在不斷演進。1998年，國際標準化組織（ISO）發(fā)布了第一個C++國際標準，即C++98。這個標準標志著C++語言的??正式規(guī)范化，為跨平臺開發(fā)和代碼互操作性提供了堅實的保障。C++98的出現(xiàn)，也為后續(xù)標準的制定提供了基礎(chǔ)。
此??后，C++每隔幾年便會迎來一次重要的更新。2003年的C++03，對C++98進行了一些小的修正和補充。2011年，C++11的發(fā)布，堪稱C++的??一次“大??版本??更新”。C++11引入了大量革命性的??新特性，極大地提升了語言的??表達能力和開發(fā)效率，例如：
自動類型推導(dǎo)(auto)：簡化了變量聲明，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)：提供了在需要時定義匿名函數(shù)的強大能力。
智能指針(smartpointers)：如std::unique_ptr和std::shared_ptr，有效解決了內(nèi)存管理問題，降低了內(nèi)存泄漏的風(fēng)險。右值引用和移動語義(rvaluereferencesandmovesemantics)：極大地提升了資源轉(zhuǎn)移的效率，特別是在處理臨時對象時。
并發(fā)編程支持(concurrencysupport)：引入了std::thread等，為多線程編程提供了原生支持。
C++11的出現(xiàn)，為C++社區(qū)注入了新的活力，也讓許多曾經(jīng)因為C++的復(fù)雜性而望而卻步的開發(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，每一次更新都帶來了新的特性和改進，例如：
C++14：引入了泛型lambda、返回類型推導(dǎo)等，進一步提升了語言的靈活性。C++17：增加了結(jié)構(gòu)化綁定（structuredbindings）、ifconstexpr、文件系統(tǒng)庫等，使得代碼更加簡潔和強大。C++20：可以說是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）等劃時代的??新特性，極大地改善了C++的開發(fā)體驗和語言的整體設(shè)計。
如今，C++依然是全球最受歡迎的編程語言之一。它不僅在傳統(tǒng)的領(lǐng)域保持著強大的競爭力，還在人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色。雖然C++以其“學(xué)習(xí)曲線陡峭”而聞名，但正是這種復(fù)雜性，賦予了它無與倫比的靈活性和性能。
從BjarneStroustrup最初在C語言基礎(chǔ)上孕育出的??“CwithClasses”，到如今功能強大、標準化的C++20，這門語言的進化史，是一部充滿智慧、探索和不斷突破的史詩。它證明了，優(yōu)秀的語言設(shè)計，不僅在于其初始的優(yōu)雅，更在于其生命力——能否在時代的浪潮??中不斷自我革新，滿足開發(fā)者日益增長的需求。
C++的故事，仍在繼續(xù)，而它的未來，依然充滿無限可能。
