C++ — очень мощный язык программирования, который активно используется во многих областях. У тех, кто плохо знаком с языком программирования C++ или хочет освоить язык, часто возникает один вопрос: зачем?
Этот язык программирования довольно старый и не так популярен, как Python или JavaScript. Кроме того, кривая изучения C++ сложнее, чем с этими другими языками. Несмотря на все это, люди по-прежнему задаются вопросом о важности изучения C++.
При рассмотрении языка программирования C++ нельзя не упомянуть вопрос производительности. C++ — это язык программирования, отвечающий вашим ожиданиям в отношении высокой производительности. C++ — незаменимый инструмент в приложениях, где важна производительность. Если программа, которую вы хотите разработать, должна использовать преимущества аппаратного обеспечения, C++ будет вашим самым большим помощником в этом отношении.
Поскольку это программный язык, близкий к аппаратному, у вас есть возможность извлечь выгоду из всей мощности аппаратного обеспечения по своему желанию. Например, игровые движки, веб-браузеры, встроенные системные приложения или HTTP-серверы активно используют C++. Среди этих технологий, ориентированных на производительность, C++ — отличный выбор. Однако, чтобы лучше понять это, вы можете представить себе, как работает игровой движок, следующим образом.
Приложения, требующие высокой производительности
Игровые движки платформы для разработки игр, требующие высокой производительности. В целом задачей игровых движков является получение двухмерного изображения физики, краш-тестов и трехмерного окружения внутри игры. Пока все это делает игровой движок, ему приходится выполнять множество математических операций в фоновом режиме, например, операции с матрицами.
В некоторых случаях эти трехмерные среды состоят из миллионов треугольников. Если учесть, что все эти треугольники представлены тремя точками, то можно догадаться, что существует огромное количество точечных данных. Для получения изображения каждой из этих точек нужно пройти множество математических операций.
Вся эта тяжелая обработка должна выполняться всего за 1/60 секунды. В результате приходится делать очень много операций с большой скоростью. Это означает, что вы должны использовать все преимущества оборудования. Вот почему игровые движки обычно предпочитают C++.
Роль C и C++ в производительности
Язык Си часто выбирают для разработки операционных систем. Поскольку вы можете использовать его для прямой связи с оборудованием, вы можете выполнять низкоуровневые операции, такие как прямой доступ к памяти. Кроме того, почти все управление в языке C находится в руках разработчика. Компьютер вносит минимальные изменения в ваш код. Это снова оставляет очень низкий след в памяти.
C++ унаследовал многие из этих положительных аспектов производительности от C. Более того, сегодня C++ выделяется гораздо больше, потому что поддерживает объектно-ориентированного программирования.
Недостатки, унаследованные от C
C++ появился благодаря добавлению поддержки объектно-ориентированного программирования поверх языка C. C++ может использовать множество библиотек C. К сожалению, не всегда возможно обратное. Когда C++ только появился, многие технологии уже использовали C. Поэтому для многих разработчиков, которые в то время хотели использовать код C, было довольно легко переключиться на C++.
Однако C++ унаследовал многие недостатки C, наряду с его достоинствами. C++ — это старый язык, в который было добавлено множество дополнительных функций с момента его первого выпуска. В то время как C уже является сложным языком, C++ становится все более сложным с каждой дополнительной функцией, добавленной в C++. Вот почему трудно освоить язык C++.
Кроме того, поскольку он имеет высокий аппаратный контроль, будет много упущенных ошибок. Обработка и отладка этих ошибок требует много времени и усилий. Те, кто хочет освоить C++, должны решить, для чего они собираются использовать этот язык, и подумать, стоит ли оно того. Если вам нужна высокая производительность, C++ значительно опережает своих конкурентов во многих аспектах.
Разработка на C++ может занять много времени
Такие языки, как Java, C# и Python, появились из-за сложной структуры и трудной кривой обучения C++. Если вам не нужно разрабатывать ориентированную на производительность программу, нет необходимости использовать C++, принимая во внимание затраты времени и усилий. Некоторые альтернативные языки намного проще в изучении и более практичны. Вот почему компании обращаются к языкам программирования, где они могут быстрее разрабатывать приложения, когда производительность не критична.
C++ имеет очень мало дополнительных библиотек, в отличие от Python и Java, которые поставляются с большим количеством готовых библиотек. Вам не нужно обращаться к аутсорсингу или внедрять их самостоятельно. С другой стороны, в C++ вам придется писать большинство необходимых вам библиотек. Это, в свою очередь, увеличивает ваши шансы на ошибку и увеличивает время разработки.
Почему C++ работает быстрее?
Причина такой быстрой структуры, которая отличает C++ от других языков, скрыта в способе ее компиляции. Чтобы лучше понять это, вы можете изучить следующую схему:
Вам нужно скомпилировать код, который вы пишете на C++. С помощью этого процесса ваш компьютер создает файл приложения, который вы можете запустить. Этот файл содержит собственный или машинный код. Вам не нужны никакие другие программы или агенты для запуска этого файла. Поскольку он уже содержит машинный код, ваше устройство распознает его и запустит.
Однако такие языки, как Java, C# или Python, не создают собственного кода. Вместо этого они компилируют исходный код в промежуточный код. Существуют дополнительные инструменты или программы, которые вы можете использовать для преобразования этого приложения промежуточного кода в машинный код. Хотя эти программы преобразуют ваш код в машинный код, они потребляют различные системные ресурсы.
Скорость компиляции и выполнения C++ очень высока, потому что нет накладных расходов, как в других языках.
Использование C++ со статистикой
C++ имеет очень большую базу пользователей. Согласно данным, это неизменно один из самых популярных языков, которые используют программисты. Статистика GitHub. Другие языки, такие как Python, JavaScript и PHP, периодически демонстрируют взлеты и падения. Но разработчики C++ всегда востребованы.
Python получил значительный импульс с его библиотеки машинного обучения. Инженерные отрасли, помимо программирования и разработки программного обеспечения, активно используют Python в своей повседневной работе. Библиотеки JavaScript также популярны как для серверной части, так и для интерфейса. Язык JavaScript постоянно развивается, поскольку его легко изучать и использовать.
Однако C++ популярен в базах данных, инфраструктурах безопасности, оборудовании и библиотеках машинного обучения. В результате на C++ не сильно влияют современные фреймворки или библиотеки. Более того, у него до сих пор нет серьезных конкурентов в этих областях.
Многие новички обращаются к языкам с более легкими кривыми обучения, таким как Python и JavaScript, или предпочитают карьерные пути там, где эти языки популярны. Но технологические компании все еще ищут разработчиков C++.
Стоит ли изучать C++?
Стандарты C++ постоянно развиваются. Благодаря функциям, добавленным после 2011 года, C++ стал проще в использовании. С увеличением числа разработчиков и библиотек возрастает потребность в разработчиках C++. Многие серверы, игровые движки, графические инструменты, офисные программы и приложения для научных вычислений, которые веб-разработчики часто используют на C++.
В такой большой вселенной, конечно, очень нужны разработчики C++. Если вы собираетесь построить свой карьерный путь с помощью C++, вас ждет сложный и полезный путь.
