C++

Материал из Lurkmore

С++ (си-плюс-плюс, cpp, кресты, плюсы, сипипи, цепепе, The Programming Language) — язык программирования, который за минимальными исключениями знаком всем программистам, но которым пока никто полностью не овладел. Создан Страуструпом с целью поднять зарплаты специалистов в индустрии, что, судя по всему, ему успешно удалось, так как по сложности изучения С++ превосходит все остальные промышленно используемые языки программирования. Первоначально представлял собой C + ООП + тележка разных прелестей. Ныне же, со всеми доработками и библиотеками, абсолютно всеобъемлющ, поэтому предположительно является языком, на котором Б-г написал Вселенную. Реализует все парадигмы, включает в себя все технологии, годен для любых целей. Несмотря на это продолжает эволюционировать. При этом быдлокодеры находят в нём простоту и ясность, а гуру-программеры — сложность и глубину. Правда, ровно до тех пор, пока не увидят чужого кода, который, как правило, отличается от их собственного так же, как они сами от автора того кода. Кроме всего, C++ является вторым WW технофашизма, о чём громко говорит имя описывающего его стандарта: ANSI ISO/IEC 14882:1998.

Всё это безусловно доказывает безграничную многоликость Языка и выявляет его божественную природу.

[править] Хелловорлды

#include <cstdio>
int main()
{
	printf( "Hello, World\n" );
}

#include <iostream>
int main()
{
  std::cout << "Hello, World" << std::endl;
}

#include <stdio.h>
int main(void)
{
  char *message[] = {"Hello ", "World"};
  int i;
 
  for(i = 0; i < 2; ++i)
    printf("%s", message[i]);
  printf("\n");
}

#include <iostream.h>
#include <string.h>
 
class string
{
private:
  int size;
  char *ptr;
 
public: 
  explicit string(const char* chrs = 0) : size(chrs ? strlen(chrs) : 0)
  {
    ptr = new char[size + 1];
    if (chrs)
      strcpy(ptr, chrs);
    else
      ptr[size] = 0; 
  }
 
  string(const string &s) : size(s.size)
  {
    ptr = new char[size + 1];
    strcpy(ptr, s.ptr);
  }
 
  ~string()
  {
    delete [] ptr;
  }
 
  friend ostream &operator <<(ostream &, const string &);
  string &operator=(const char *);
  string &operator=(const string&);
};
 
ostream &operator<<(ostream &stream, const string &s)
{
  return(stream << s.ptr);
}
 
string &string::operator=(const string &s)
{
  this->~string ();
  new (this) string (s);
  return(*this);
}
 
string &string::operator=(const char *chrs)
{
  *this = string(chrs);
  return(*this);
}
 
int main()
{
  string str;
 
  str = "Hello World";
  cout << str << endl;
 
  return(0);
}

[
  uuid(2573F8F4-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820)
  ]
  library LHello
  {
      // bring in the master library
      importlib("actimp.tlb");
      importlib("actexp.tlb");
 
      // bring in my interfaces
      #include "pshlo.idl"
 
      [
      uuid(2573F8F5-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820)
      ]
      cotype THello
   {
   interface IHello;
   interface IPersistFile;
   };
  };
 
  [
  exe,
  uuid(2573F890-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820)
  ]
  module CHelloLib
  {
 
      // some code related header files
      importheader(<windows.h>);
      importheader(<ole2.h>);
      importheader(<except.hxx>);
      importheader("pshlo.h");
      importheader("shlo.hxx");
      importheader("mycls.hxx");
 
      // needed typelibs
      importlib("actimp.tlb");
      importlib("actexp.tlb");
      importlib("thlo.tlb");
 
      [
      uuid(2573F891-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820),
      aggregatable
      ]
      coclass CHello
   {
   cotype THello;
   };
  };
 
 
  #include "ipfix.hxx"
 
  extern HANDLE hEvent;
 
  class CHello : public CHelloBase
  {
  public:
      IPFIX(CLSID_CHello);
 
      CHello(IUnknown *pUnk);
      ~CHello();
 
      HRESULT  __stdcall PrintSz(LPWSTR pwszString);
 
  private:
      static int cObjRef;
  };
 
 
  #include <windows.h>
  #include <ole2.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include "thlo.h"
  #include "pshlo.h"
  #include "shlo.hxx"
  #include "mycls.hxx"
 
  int CHello::cObjRef = 0;
 
  CHello::CHello(IUnknown *pUnk) : CHelloBase(pUnk)
  {
      cObjRef++;
      return;
  }
 
  HRESULT  __stdcall  CHello::PrintSz(LPWSTR pwszString)
  {
      printf("%ws\n", pwszString);
      return(ResultFromScode(S_OK));
  }
 
 
  CHello::~CHello(void)
  {
 
  // when the object count goes to zero, stop the server
  cObjRef--;
  if( cObjRef == 0 )
      PulseEvent(hEvent);
 
  return;
  }
 
  #include <windows.h>
  #include <ole2.h>
  #include "pshlo.h"
  #include "shlo.hxx"
  #include "mycls.hxx"
 
  HANDLE hEvent;
 
   int _cdecl main(
  int argc,
  char * argv[]
  ) {
  ULONG ulRef;
  DWORD dwRegistration;
  CHelloCF *pCF = new CHelloCF();
 
  hEvent = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
 
  // Initialize the OLE libraries
  CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
 
  CoRegisterClassObject(CLSID_CHello, pCF, CLSCTX_LOCAL_SERVER,
      REGCLS_MULTIPLEUSE, &dwRegistration);
 
  // wait on an event to stop
  WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE);
 
  // revoke and release the class object
  CoRevokeClassObject(dwRegistration);
  ulRef = pCF->Release();
 
  // Tell OLE we are going away.
  CoUninitialize();
 
  return(0); }
 
  extern CLSID CLSID_CHello;
  extern UUID LIBID_CHelloLib;
 
  CLSID CLSID_CHello = { /* 2573F891-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820 */
      0x2573F891,
      0xCFEE,
      0x101A,
      { 0x9A, 0x9F, 0x00, 0xAA, 0x00, 0x34, 0x28, 0x20 }
  };
 
  UUID LIBID_CHelloLib = { /* 2573F890-CFEE-101A-9A9F-00AA00342820 */
      0x2573F890,
      0xCFEE,
      0x101A,
      { 0x9A, 0x9F, 0x00, 0xAA, 0x00, 0x34, 0x28, 0x20 }
  };
 
  #include <windows.h>
  #include <ole2.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <stdio.h>
  #include "pshlo.h"
  #include "shlo.hxx"
  #include "clsid.h"
 
  int _cdecl main(
  int argc,
  char * argv[]
  ) {
  HRESULT  hRslt;
  IHello        *pHello;
  ULONG  ulCnt;
  IMoniker * pmk;
  WCHAR  wcsT[_MAX_PATH];
  WCHAR  wcsPath[2 * _MAX_PATH];
 
  // get object path
  wcsPath[0] = '\0';
  wcsT[0] = '\0';
  if( argc > 1) {
      mbstowcs(wcsPath, argv[1], strlen(argv[1]) + 1);
      wcsupr(wcsPath);
      }
  else {
      fprintf(stderr, "Object path must be specified\n");
      return(1);
      }
 
  // get print string
  if(argc > 2)
      mbstowcs(wcsT, argv[2], strlen(argv[2]) + 1);
  else
      wcscpy(wcsT, L"Hello World");
 
  printf("Linking to object %ws\n", wcsPath);
  printf("Text String %ws\n", wcsT);
 
  // Initialize the OLE libraries
  hRslt = CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
 
  if(SUCCEEDED(hRslt)) {
 
 
      hRslt = CreateFileMoniker(wcsPath, &pmk);
      if(SUCCEEDED(hRslt))
   hRslt = BindMoniker(pmk, 0, IID_IHello, (void **)&pHello);
 
      if(SUCCEEDED(hRslt)) {
 
   // print a string out
   pHello->PrintSz(wcsT);
 
   Sleep(2000);
   ulCnt = pHello->Release();
   }
      else
   printf("Failure to connect, status: %lx", hRslt);
 
      // Tell OLE we are going away.
      CoUninitialize();
      }
 
  return(0);
  }

#include <cstdio>
#define HelloWorld
#define BEGIN {
#define END }
#define PROGRAM int main()
#define WRITELN(a) puts(a);
 
PROGRAM HelloWorld
 
BEGIN
	WRITELN("Hello, World")
END

#include <iostream>
#include <boost/mpl/vector_c.hpp>
#include <boost/mpl/for_each.hpp>
#include <boost/lambda/lambda.hpp>
 
typedef boost::mpl::vector_c<char,'H','e','l','l','o',',', ' ','W','o','r','l','d'> string;
 
int main()
{
	boost::mpl::for_each<string>(std::cout<<boost::lambda::_1);
	std::cout<<std::endl;
};

#include <string.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
  char *str="Hello, World!";
  write(1, str, strlen(str));
  return 0;
}

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

[править] Как же так вышло

Сначала где-то в 60-70-х как развитие процедурного программирования была придумана ересь под названием ООП. Уже тогда великий Дейкстра прочуял пиздец и отозвался о ней как об «исключительно плохой идее, которую могли придумать только в Калифорнии», но сделать ничего не мог, так как туча мозгоблудов тут же эту идею подхватили. Следствием этого стали многочисленные языки программирования, реализующие задумку. В начале 70-х гении, чьи имена нельзя упоминать всуе, создали Юникс и Це. Первое стало навсегда лучшей осью для серьёзных машин, а второе языком, на котором эта ось написана, и лучшим языком для системного программирования.

В начале 80-х некто Страуструп решил улучшить лучший язык программирования, а также поднять свое ЧСВ до уровня K&R. Так как на слуху тогда было именно ООП, то он решил прикрутить к лучшему языку для системного программирования ООП, да так, чтобы получившийся гибрид был быстр и совместим с Це. Ему удалось. Почти. К сожалению, полная совместимость достигнута не была. Однако скомпилированный код получался не менее шустрым, чем у папочки Це. Когда Р-чи хотел внести в C очередную фичу, К-рниган говорил: «Если тебе нужен PL/1, ты знаешь, где его взять.» Видимо, Страуструп не знал, где взять PL/1.

Но всем было б похуй, если б в тех же 80-х в мировой прогресс не вмешались ИБМ со своими персоналками. Внезапно, вместо однородных блоков числовых данных программам стало необходимо обрабатывать пёстрые массы офисной инфы, причём чуть ли не каждый кусочек её имел своё множество допустимых значений и требовал особого обхождения, что в переводе на компьютерный матан означает, что каждый такой кусочек имел свой тип данных. Когда же в начале 90-х на экранах персоналок замаячили окна и от программ потребовали ещё и гуёв, то профит от использования ООП стал очевидно прогнозируемым. С учётом невысоких тех. характеристик тогдашних машин, наиболее удачным решением выглядел переход на С++. Что и было массово осуществлено всей индустрией.

Далее, стремительно заполонив все ниши, С++ столкнулся с множеством проблем и вызовов. На вызовы он, проявляя чудеса гибкости и расширяемости, отвечал внедрением новых фич и возможностей, а на проблемы конечно забивал. Впрочем, большинство из них можно обойти, если знать как.

[править] Шаблоны

Шаблоны — это просто.

Шаблоны являются ключевым элементом современного С++.

Преимущества шаблонов:

• Полны по Тьюрингу.
• Вычисляются на этапе компиляции, что с учётом первого преимущества позволяет добиться сколь угодно долгой сборки программы.
• Круче дженериков, что является важным аргументом в спорах C++ кодеров с их коллегами, пишущими на Java или C#.
• Позволяют в полной мере реализовать обобщённое программирование, функциональное программирование, объектно-ориентированное программирование, в общем все парадигмы, которые С++ как бы реализует.
• Круче макросов. Что оспаривается любителями C. Любители С++ же используют и то и другое в одном месте, и им мало.
• Boost состоит из шаблонов чуть более чем на семь четвёртых.
• STL состоит из шаблонов чуть менее чем полностью. (спойлер: Cтандартная библиотека шаблонов состоит из шаблонов чуть менее чем полностью)
• Десятое правило Гринспена гласит: «Любая достаточно сложная программа на C или Фортране содержит заново написанную, неспецифицированную, глючную и медленную реализацию половины языка Common Lisp.» Шаблоны являются таким недолиспом, встроенным в язык C++.

#include <iostream>
template<int N>
struct fact
{
   enum
   {
      value = N * fact<N - 1>::value
   };
};
template<>
struct fact<0>
{
   enum
   {
      value = 1
   };
};
 
int main()
{
   const int n = 6;
   std::cout << n << "! = " << fact<n>::value << std::endl;
   return EXIT_SUCCESS;
}

struct fact_impl
{
  template <typename Sig>  
  struct result;  
 
  template <typename This, typename Arg>  
  struct result<This(Arg const &)>  
  {
    typedef Arg type;
  }
 
  template <typename Arg>  
  Arg operator () (Arg const & n) const  
  {
    return (n <= 1) ? 1 : n * (*this) (n-1);
  }
};
 
function<fact_impl> const fact = fact_impl();

template<typename C> class Basic_operations
{
public:	
 
  bool operator==(const C& a)const
  {
    if(derived().size() != a.size()) return false;
    for(int i=0; i < derived().size(); ++i)
      if(derived()[i] != a[i]) return false;
 
    return true;
  }
 
  bool operator!=(const C&)const; // определение где-то но не здесь
  // ... еще ряд функций;
 
  // доступ к операциям класс С
  const C& derived()const {return static_cast<const C&>(*this);}
};
 
template<typename T> class Math_container: public Basic_operations<Math_container<T> >
{
public:
  std::size_t size()const;
  T& operator[](size_t);
  const T& operator[](size_t)const;
};

assert( top( o-------o
             |L       \
             | L       \
             |  o-------o
             |  !       !
             !  !       !
             o  |       !
              L |       !
               L|       !
                o-------o ) == ( o-------o
                                 |       !
                                 !       !
                                 o-------o ) );

[править] STL

Самый простой способ выучить C++

«Алгоритмы + структуры данных = программы» — Н. Вирт.

А. Степанов когда-то придумал, что алгоритмы и структуры данных должны быть порознь. Идея посетила его светлую голову, когда он находился в состоянии бреда, вызванного отравлением то ли рыбой, то ли грибами. Тем не менее, с появлением С++ и шаблонов в нём, идея оказалась воплотима, и была разработана библиотека STL, позже вошедшая в Стандарт.

В качестве структур данных выступают 8 контейнеров, такие как массив, список, словарь, а в качестве алгоритмов — сотня какой-то непонятной хрени вроде lexicographical_compare и set_symmetric_difference.

Недостатки STL:

• Реализуется разработчиком компилятора, поэтому существует десяток реализаций, каждая со своими клопами.
• Содержит разрыв шаблона. Нормально, шаблон vector<T> — контейнер STL типа вектор, содержащий T. Но vector<bool> — ни разу не контейнер STL и никаких bool не содержит. Но всем абсолютно похуй, взамен юзают vector<char>.
• Множества и словари в STL сделаны не на хеш-таблицах, а с применением деревьев поиска, что обычно печально с точки зрения производительности.
• Громоздкое в использовании API из-за стремления к максимальной общности. Например, для получения значения по ключу из ассоциативного массива (без потенциального изменения состояния последнего) необходимо написать байт 200 кода. Для кого-то лечится макросами вроде BOOST_FOREACH и RANGE.

Некоторые из этих недостатков являются фатальными, а потому будут исправлены в С++0х, когда же он наконец выйдет.

STL … It’s also something that, when you first encounter it, makes you wonder what the hell the designer was smoking. And once you’ve gotten used to it, you start wondering why other library designers don’t start smoking the same thing.

По мере своего старения и уменьшения головного мозга, Александр Александрович полностью разочаровался не только в C++, но и в объектно-ориентированном программировании вообще, вот что он пишет про ООП: «Я уверен, что ООП методологически неверна. Она начинает с построения классов. Это как если бы математики начинали бы с аксиом. Но реально никто не начинает с аксиом, все начинают с доказательств. Только когда найден набор подходящих доказательств, лишь тогда на этой основе выводится аксиома. Т.е. в математике вы заканчиваете аксиомой. Тоже самое и с программированием: сначала вы должны начинать развивать алгоритмы, и только в конце этой работы приходите к тому, что вы в состоянии сформулировать четкие и непротиворечивые интерфейсы. Именно из-за этой неразберихи в ООП так популярен рефакторинг - из-за ущербности парадигмы вы просто обречены на переписывание программы, уже в тот самый момент, когда только задумали её спроектировать в ООП-стиле» (пруфлинк — Почему объектно-ориентированное программирование провалилось?)

[править] Boost

Два C++ программиста, приняв пару стаканов вина, обсуждали разработку открытых библиотек, которые должны были бы содержать всё необходимое, не включенное в недавно вышедший Стандарт. Один из них упомянул, что Герб Саттер готовил пропозицию языка программирования Booze, который должен был быть лучше, чем Java. Смысл этой остроумной шутки в том, что java — сорт кофе, а booze — «бухло». Продолжением игры слов стало название «Boost» для набора открытых библиотек, куда на сегодняшний день вошли около сотни библиотек, а некоторые из них даже были запилены в будущий Стандарт (пруфлинк — FAQ буста).

Использование этого набора библиотек в промышленном коде является предметом споров, причём не только в форумах интернетов, но и IRL с заказчиком, начальником или коллегой. Консерваторам не очевиден профит применения проверенных решений вместо написания своих велосипедов, также их пугает размер и сложность буста. На первый взгляд, опасения кажутся небезосновательными — эта штука собирается полностью около часа на не самом слабом ПК и занимает несколько гигабайт в собранном виде со всеми либами во всех конфигурациях; многие библиотеки кажутся полными матана и возникают сомнения в способности быдлокодеров использовать их. На самом деле, вышеприведенные опасения — хуита, а поддержка своих велосипедов или написание «минималистичного» кода обходятся дороже.

[править] Почему «быдлокодерский»

Типичный представитель

Тысячи возможностей выстрелить себе в ногу в языке являются результатом совмещения высокоуровневых концепций ООП с более низкоуровневым языком С и говорят о продуманности дизайна С++ и уважении принципов обратной совместимости. Отсутствие сборки мусора говорит о попытках экономии памяти, а ещё о том, что действительно кошерные лямбды прикрутить невозможно, те, что в с++0x — говно. (И да, никакие смартпоинтеры С++ не заменят настоящую сборку мусора).

С другой стороны, принадлежность его к быдлокодерским неоспорима. Многие аргументы в пользу принадлежности его к небыдлокодерским не выдерживают критики. Порог вхождения низок; фактически, каждую обезьянку, пишущую на Java или C-решетка, можно заставить писать на С++. На cpp написано большое количество программ большим количеством индусов. Если системный код Windows написан на C, то юзермодные свистелки и перделки, вроде IE, шелла, и прочие — чаще всего с использованием С++. Даже писать мышкой можно — для этого есть Борланд С-Быдлер. Достаточно знать 15 функций и хорошо манипулировать операторами if, while.

Тем не менее, на Topcoder'е среди участников в первом дивизионе доля пишущих на C++ существенно выше, чем во втором ([1], [2]), см. также как было с этим в 2003 году [3].

[править] Положение в современном мире

C++ профессионал смотрит на тебя как на...

Серьёзный бизнес мало интересуют субъективные рассуждения школяров-задротов, наподобие изложенных выше, и поэтому на реальную роль С++ действуют совершенно иные факторы. А именно:

1. Переусложнённость, сочетание прямой работы с памятью с грязной реализацией ООП, что для новых проектов означает увеличенный бюджет и более высокий риск фейла.
2. Универсальность, никому как правило не нужная.
3. Большой объём уже написанного на С++ кода, который приходится поддерживать.
4. Свежее мясо Новых программистов обычно учат на этом языке и это именно тот язык, который они знают лучше всего.
5. Это по-прежнему весьма и весьма шустрый язык.

[править] Xenocephal

ZOMG TEH DRAMA!!!11 Обсуждение этой статьи неиллюзорно доставляет не хуже самой статьи. Рекомендуем ознакомиться и причаститься, а то и поучаствовать, иначе впечатление будет неполным.

[править] См. также

• Быдлокодер
• Няшня Сишка
• Умение разбираться в чужом коде
• Только закончил собирать
• СПГС
• C++ considered harmful, гарантируют даже Линус и RMS
• почему c++ не торт

[править] Примечания

[ + ]  Любой программист без словаря поймёт, что такое C++

Промышленные  Языки программирования1С • C# • C++ • JavaScript (Ajax) • Pascal • Perl • PHP • Pure C • Python • ABAP • Ассемблер • Васик • Жаба • Фортран Эзотерические  BrainFuck • Erlang • Forth • Haskell • LISP (My other car) • Prolog • Tcl • TeX Профессии  Быдлокодер • Программист • Тестировщик • Хакер • Хеллоуворлдщик Методы и стили  Reverse Engineering • Анти-паттерн • Выстрелить себе в ногу • Грязный хак • Код (индусский) • Костыль • Метод научного тыка • Помолясь • Свистелки и перделки Прочее  ++i + ++i • %s • Dummy mode • ЕГГОГ • Foobar • God is real, unless explicitly declared as integer • GOTO • Ifconfig • KISS • Regexp • SICP • sql.ru • Инжалид дежице • Лог • Ман • Рекурсия • СУБД • Тест Тьюринга • Умение разбираться в чужом коде • Фаза Луны • Фатальный недостаток