آشنایی جامع با زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس (C++)

C++ مجموعه‌ای غنی از ویژگی‌ها، از جمله برنامه نویسی شی‌ءگرا (OOP)، برنامه نویسی عمومی و پشتیبانی از دست‌کاری حافظه در سطح پایین را ارائه می‌دهد. سی پلاس پلاس به برنامه نویسان اجازه می‌دهد تا کدهای کارآمد و با کارایی بالا را با حفظ سطح بالایی از انتزاع بنویسند. در این مطلب به صورت نسبت کامل با سی پلاس پلاس آشنا خواهیم شد و دلایل یادگیری و سرمایه گداری روی آموزش C++ را ارائه می‌کنیم.

C++ چیست؟

به زبان ساده، C++ نوعی زبان برنامه نویسی همه‌منظوره است که با هدف ترکیب قدرت و کارایی برنامه نویسی سطح پایین با انعطاف‌پذیری و انتزاع زبان‌های سطح بالا ایجاد شد. C++ به طور گسترده برای توسعه طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از جمله نرم‌افزار سیستم، توسعه بازی، سیستم‌های جاسازی شده و برنامه‌ های کاربردی با کارایی بالا استفاده می‌شود.

به طور کلی، C++ یک زبان برنامه نویسی کامپیوتر همه‌کاره و قدرتمند است که تعادلی بین انتزاع سطح بالا و پایین ارائه می‌دهد. طیف گسترده‌ای از ویژگی‌ها و عملکرد قوی آن را به یک انتخاب محبوب برای برنامه‌های مختلف تبدیل کرده و آموزش C++ و اهمیت یادگیری آن بسیار بالا است.

C++ چه کاربردهایی دارد؟

C++ برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها استفاده می‌شود و همین کاربردهای گسترده آن را به یکی از پرطرفدارترین و کاربردی‌ترین زبان‌ها تبدیل کرده است و می‌توان گفت که ازلحاظ کاربردی بودن با زبان‌هایی مانند پایتونpython، جاوا اسکریپت و جاوا در حال رقابت است. در زیر برخی از مهم‌ترین کاربردهای این زبان توضیح داده خواهد شد.

نرم‌افزار سیستم

C++ معمولاً برای توسعه نرم‌افزارهای سیستمی مانند سیستم‌عامل‌ها، درایورهای دستگاه، کامپایلرها و مفسرها استفاده می‌شود. قابلیت‌های سطح پایین و دسترسی مستقیم به سخت‌افزار آن را برای این منظور مناسب می‌کند.

توسعه بازی

بسیاری از بازی‌های ویدیویی محبوب و موتورهای بازی با استفاده از C++ ساخته می‌شوند. عملکرد، کنترل بر روی سخت‌افزار و پشتیبانی از کتابخانه‌های گرافیکی آن را به گزینه‌ای ارجح برای توسعه بازی تبدیل کرده است.

سیستم‌های جاسازی شده

C++ به طور گسترده در برنامه نویسی سیستم‌های جاسازی شده استفاده می‌شود، جایی که نرم‌افزار برای کنترل و تعامل با دستگاه‌های سخت‌افزاری نوشته خواهند شد. کارایی و توانایی آن برای دسترسی مستقیم به حافظه و سخت‌افزار، آن را برای محیط‌هایی با محدودیت منابع مناسب می‌کند.

شبکه و ارتباطات از راه دور

C++ به دلیل توانایی آن در مدیریت برنامه نویسی شبکه سطح پایین، برنامه نویسی سوکت و اجرای پروتکل در برنامه‌های شبکه‌ های کامپیوتری و مخابرات استفاده می‌شود.

کتابخانه‌ها و فریمورک‌ها

C++ اغلب برای توسعه کتابخانه‌ها و فریمورک‌هایی که توسط توسعه‌دهندگان دیگر استفاده می‌شوند مورداستفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، Standard Template Library (STL) و Boost کتابخانه‌های C++ محبوبی هستند که مؤلفه‌ها و الگوریتم‌های قابل استفاده مجدد را ارائه می‌دهند.

مزایای C++ چیست؟

C++ مزایای زیادی ارائه می‌دهد و همین مزایا آن را به زبانی ترجیحی تبدیل کرده است به‌گونه‌ای که امروزه متقاضیان یادگیری و آموزش C++ بسیار زیاد هستند. در زیر به مهم‌ترین این مزایا اشاره شده است.

عملکرد بالا

C++ به دلیل عملکرد بالای خود شناخته شده است. این ویژگی امکان مدیریت کارآمد حافظه و دسترسی مستقیم به منابع سخت‌افزاری را فراهم می‌کند و توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد کدهای بهینه شده را بنویسند. برنامه‌های C++ می‌توانند بسیار کارآمد و سریع اجرا شوند و این ویژگی آن را برای برنامه‌های کاربردی با عملکرد بالا مناسب می‌سازند.

کنترل

C++ سطح بالایی از کنترل بر منابع سیستم را فراهم می‌کند. این برنامه از ساختارهای برنامه نویسی سطح پایین مانند اشاره‌گرها پشتیبانی کرده که امکان دست‌کاری مستقیم حافظه را فراهم خواهد کرد. این سطح از کنترل در سناریوهایی که نیاز به مدیریت دقیق منابع و تعامل سخت‌افزاری وجود دارد بسیار ارزشمند است.

انعطاف‌پذیری

C++ از الگوهای برنامه نویسی متعدد، از جمله برنامه نویسی رویه‌ای، برنامه نویسی شی‌ءگرا و عمومی پشتیبانی می‌کند. این انعطاف‌پذیری به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا مناسب‌ترین رویکرد را برای پروژه خود انتخاب کنند. می‌توان از آن برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از برنامه‌های در مقیاس کوچک تا سیستم‌های نرم‌افزاری در مقیاس بزرگ استفاده کرد.

اکوسیستم و کتابخانه‌ها

C++ دارای یک اکوسیستم وسیع با مجموعه‌ای غنی از کتابخانه‌ها و چارچوب‌ها است. کتابخانه الگوی استاندارد (STL)، Boost و سایر کتابخانه‌ها اجزای از پیش پیاده‌سازی شده‌ای را برای کارهای رایج فراهم می‌کنند و زمان و تلاش توسعه را کاهش می‌دهند. در دسترس بودن کتابخانه‌ها و چارچوب‌های شخص ثالث، قابلیت‌های C++ را گسترش داده‌اند و توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا از راه‌حل‌های موجود استفاده کنند.

معایب C++ چیست؟

در حالی که مزایای بی‌شماری برای C++ ولی با این حال این زبان هم مانند سایر زبان‌های دیگر بدون عیب نیست. در زیر مهم‌ترین این معایب آورده شده است.

پیچیدگی

به صورت کلی C++ یک زبان پیچیده است. این زبان دارای بسیاری از ویژگی‌ها و مفاهیم پیشرفته بوده که درک آن‌ها برای مبتدیان می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. سینتکس و قواعد نحوی زبان می‌تواند پیچیده باشد و نیازمند توجه دقیق به جزئیات و درک کامل اصول برنامه‌نویسی است. با این حال می‌توان با استفاده از انواع دوره آموزش C++ استاندارد به این چالش به بهترین شکل ممکن غلبه کرد.

مدیریت حافظه

C++ به توسعه‌دهندگان کنترل دستی بر مدیریت حافظه می‌دهد که می‌تواند هم یک نقطه قوت و هم یک نقط‌ضعف باشد. در حالی که این سطح از کنترل امکان استفاده کارآمد از حافظه را فراهم می‌کند، خطر نشت حافظه و سایر اشکالات مربوط به حافظه را نیز افزایش می‌دهد. مدیریت مناسب حافظه نیاز به توجه دقیق دارد و می‌تواند مستعد خطا باشد.

زمان کامپایل

برنامه‌های ++C در مقایسه با زبان‌های دارای کامپایل تفسیر شده یا به‌موقع (JIT) زمان‌های کامپایل طولانی‌تری دارند. C++ دارای یک فرآیند کامپایل پیچیده و طولانی است، به خصوص برای پروژه‌های بزرگ با فایل ‌های منبع زیاد این نقطه‌ضعف خودش را نمایان می‌کند.

نتیجه‌گیری

در پایان می‌توان گفت که C++ نوعی زبان برنامه نویسی قدرتمند و همه‌کاره است که ویژگی‌های برنامه نویسی سطح بالا، سطح پایین و حتی سطح میانی را ترکیب می‌کند. این زبان محبوب عملکرد، کنترل منابع سیستم و انعطاف‌پذیری را از طریق پشتیبانی از پارادایم‌های برنامه نویسی رویه‌ای، شی‌ءگرا و عمومی ارائه می‌دهد. C++ برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از جمله نرم‌افزار سیستم، توسعه بازی، سیستم‌های تعبیه شده و محاسبات با کارایی بالا، مناسب است.

اگر به فکر یادگیری برنامه نویسی C++ هستید می‌توانید از انواع دوره آموزش C++ در پلتفرم‌های آنلاین استفاده کنید. در حال حاضر انواع دوره آموزش C++ از مقدماتی تا پیشرفته در این پلتفرم‌های آنلاین وجود دارد که به بهترین شیوه C++ را آموزش می‌دهند. از مهم‌ترین این پلتفرم‌های آنلاین در زبان انگلیسی می‌توان به مواردی مانند یودمی، کوئرا و یوتیوب اشاره کرد و از طرفی دیگر در زبان فارسی پلتفرمی مانند مکتب خونه در زمینه آموزش C++ بسیار عالی عمل کرده است.

برای مفاهیم مقدماتی مانند، سینتکس، آرایه ‌های سی پلاس پلاس، اشاره ‌گرها، حلقه‌ها و مابقی مفاهیم مقدماتی می‌توانید از آموزش‌های رایگان و وبلاگ‌هایی استفاده کنید که این مفاهیم را پوشش می‌دهند و برای مباحث پیشرفته نیز بهتر است که دوره‌های آموزش C و آموزش C++ پیشرفته را در پلتفرم‌های معرفی شده دنبال کنید.