C++

C++（英文全称：C Plus Plus）是一种通用的、多范式的编程语言，由丹麦计算机科学家比雅尼·斯特劳斯特鲁普（Bjarne Stroustrup）于1979年在贝尔实验室开始研发，最初被称为"C with Classes"（带类的C）。C++在C语言的基础上扩展了面向对象编程、泛型编程和函数式编程等特性，同时保留了C语言对底层硬件的高效访问能力，被设计为具有"零开销抽象"理念的系统级编程语言。 1983年，该语言正式更名为C++，名称源自C语言中的自增运算符（++），象征其为C语言的进化版本。 1985年，斯特劳斯特鲁普出版《The C++ Programming Language》第一版，标志着C++正式进入商业应用阶段。 1998年，国际标准化组织（ISO）与美国国家标准化协会（ANSI）联合批准并发布了首个C++国际标准ISO/IEC 14882:1998（通称C++98），使C++成为具有国际标准的编程语言。 此后，ISO/IEC JTC1/SC22/WG21（C++标准委员会）每三年发布一次新标准，陆续推出C++03、C++11、C++14、C++17、C++20、C++23等版本，持续推动语言现代化演进。

C++
中文名	C++
外文名	C Plus Plus
设计者	比雅尼·斯特劳斯特鲁普
实现者	比雅尼·斯特劳斯特鲁普
发行时间	1985年
标准化组织	ISO/IEC JTC1/SC22/WG21
最新标准	ISO/IEC 14882:2024（C++23）
编程范式	多范式：面向对象、过程式、泛型、函数式
文件扩展名	.cpp、.cxx、.cc、.C、.hpp、.h

发展历史

起源与早期发展

1979年，比雅尼·斯特劳斯特鲁普在贝尔实验室开始开发一种在C语言基础上增加类（Class）机制的语言，最初命名为"C with Classes"。其设计动机源于斯特劳斯特鲁普在博士研究期间使用Simula语言的经验，他希望将面向对象编程的抽象能力与C语言的高效性和底层控制能力相结合。 1983年，里克·马西蒂（Rick Mascitti）提议将语言更名为C++，该名称随后被正式采用。

1985年，C++首个商业版本随Cfront 1.0编译器一同发布，同年斯特劳斯特鲁普所著《The C++ Programming Language》首次出版，成为该语言事实上的权威参考。这一版本引入了虚函数、函数与运算符重载、引用、new/delete运算符及const关键字等重要特性。 1989年发布的Cfront 2.0进一步增加了多重继承、抽象类、静态成员函数和受保护成员等机制，显著增强了面向对象编程能力。

标准化历程

随着C++在商业和学术领域的迅速普及，不同编译器厂商的实现差异导致代码可移植性问题日益突出。1989年，ANSI成立C++标准化委员会，随后ISO于1991年介入，成立联合技术委员会ISO/IEC JTC1/SC22/WG21（通称WG21），负责C++的国际标准化工作。

1998年9月1日，ISO正式发布首个C++国际标准ISO/IEC 14882:1998（C++98），该标准确立了核心语言特性、标准模板库（STL）及异常处理、命名空间等关键机制，为C++的跨平台一致性奠定了基础。 2003年，ISO发布修订标准ISO/IEC 14882:2003（C++03），主要修正C++98中的缺陷并澄清歧义，未引入重大新特性。

现代C++演进

2011年8月，ISO发布C++11标准（原称C++0x），这是C++发展史上的重大里程碑，引入了自动类型推导（auto）、Lambda表达式、智能指针、右值引用与移动语义、范围for循环、并发支持等大量现代特性，标志着"现代C++"（Modern C++）时代的开端。

此后，C++进入每三年一次的固定发布周期。2014年的C++14作为C++11的增量更新，完善了泛型Lambda、变量模板等特性；2017年的C++17引入了结构化绑定、if constexpr、文件系统库及并行算法；2020年的C++20则带来概念（Concepts）、协程（Coroutines）、模块（Modules）和范围（Ranges）等革命性特性，显著提升了语言的表达能力与编译效率。 2024年，ISO发布ISO/IEC 14882:2024（C++23），进一步扩展了标准库并引入了新的语言特性。

语言特性

核心语法与类型系统

C++继承了C语言的过程式编程模型与类型系统，并在此基础上进行了显著扩展。语言支持内置类型（如int、double、char）与用户自定义类型（通过class、struct、enum、union定义），并提供强大的运算符重载机制，允许用户自定义类型模拟内置类型的行为。 C++20起引入的概念（Concepts）机制，可对模板参数进行编译期约束，显著提升模板错误的可读性。

面向对象编程

C++支持完整的面向对象编程范式，包括封装（通过访问控制符public、protected、private实现）、继承（单继承与多重继承）和多态（通过虚函数与抽象类实现）。构造函数与析构函数机制支持资源获取即初始化（RAII）惯用法，成为C++资源管理的核心哲学。

泛型编程与模板

模板（Template）是C++泛型编程的基石，允许算法与数据结构独立于具体类型。1998年纳入标准的标准模板库（STL）提供了容器（如vector、map、set）、算法（如sort、find）和迭代器等泛型组件。 C++11引入的变参模板（Variadic Templates）与C++14的泛型Lambda进一步增强了泛型编程的灵活性。

标准库

C++标准库随语言标准持续演进，涵盖输入输出流（iostream）、字符串处理（string）、正则表达式、多线程支持、智能指针（unique_ptr、shared_ptr）及文件系统操作等现代编程所需的基础设施。C++20引入的范围库（Ranges）与协程支持，为标准库带来了声明式编程与异步编程的新范式。

应用领域

C++被设计为一种"偏向系统编程的通用语言"，广泛应用于操作系统、嵌入式系统、游戏引擎、高性能服务器、金融交易系统、浏览器内核及科学计算等对性能与资源控制要求严苛的领域。 其"零开销抽象"理念——即不使用的特性不产生运行时开销——使其在资源受限环境中保持竞争力。主流C++编译器包括GCC、Clang、MSVC等，支持从微控制器到超级计算机的广泛硬件平台。