معرفی زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس ++C

 

C++ بسط یافته زبان برنامه نویسی C است ولی اهدافی والاتر از C را پوشش می دهد.

زبان سی پلاس پلاس یک زبان برنامه نویسی کامپیوتری می باشد که شی گرا و سطح بالاست . اما به طور کلی به آن یک زبان سطح میانی می گویند چرا که هم قابلیت های یک زبان سطح بالا را دارد و هم سطح پایین .

با سی پلاس پلاس قادر هستید به تولید نرم افزار ، بازی سازی برای انواع کنسول ها و تحت وب ،برنامه نویسی برای موبایل و تبلت بپردازید.

 

امروزه اپلیکیشن‌ها و بازی‌های مختلفی توسط C++ تولید می‌شوند. همین امر باعث محبوبت روزافزون این زبان برنامه‌نویسی شده است. ازآن‌جهت که زبان سی پلاس پلاس درواقع یک نسخه پیشرفته و بهبودیافته‌ای از زبان سی است، معمولا این دو زبان را به‌صورت یک جا مورد خطاب قرار می‌دهند.

 

مزیت های زبان برنامه‌نویسی C++

شاید شما هم دوست داشته باشید که بدانید زبان C++ چه ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی دارد که این‌گونه محبوب شده است. البته باید اشاره کرد که این زبان برنامه‌نویسی دارای قابلیت‌های بسیار زیادی است، اما در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

• سرعت بالای C++

زبان برنامه‌نویسی سی پلاس پلاس درواقع یک نسخه بسط یافته‌ای از زبان برنامه‌نویسی سی است. ازآن‌رو که زبان C خود در دسته زبان‌های سطح پایین قرار می‌گیرد که دارای سرعت بالایی است، پس زبان برنامه‌نویسی C++ نیز دارای این ویژگی بسیار مناسب است. یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های این زبان با زبان‌هایی مانند جاوا و پایتون نیز همین سرعت بالای آن است.

• زبان برنامه‌نویسی C++ دارای نوع بندی صریح است

یکی دیگر از ویژگی‌های و قابلیت‌های این زبان، نوع بندی صریح آن است. در واقع این ویژگی باعث می‌گردد که کامپایلر نتواند در خصوص نوع داده‌های آن، به فرضیه‌سازی بپردازد. اجازه دهید این مسئله را با ذکر یک مثال توضیح دهیم. تصور کنید شما عدد ۱۰ را وارد می‌کنید. در این صورت شما نباید توقع داشته باشید که C++ این عدد را مانند “۱۰” ببیند. درواقع این ویژگی اجازه می‌دهد که کامپایلر خطاهایی که در خصوص نوع بندی داده‌ها رخ می‌دهند، به راحتی پیش‌ازاین که برنامه را اجرا کنید، متوجه شوید.

• چند پارادایمی بودن

شما می‌توانید به کمک زبان برنامه‌نویسی C++ حداقل به ۷ سبک مختلف برنامه‌نویسی، کدزنی کنید. این قابلیت به شما آزادی عمل بسیار زیادی خواهد داد. درواقع زبان‌هایی مانند زبان برنامه نویسی جاوا یا زبان برنامه نویسی پایتون این قابلیت را ندارند و شما را مجبور می‌کنند که از شی‌ها برای انجام وظایف استفاده کنید. اما به کمک این زبان، شما قادر هستید با هر روشی که با شما سازگاری بیشتری دارد، استفاده کنید.

• داشتن کتابخانه قدرتمند

یکی از نقطه قوت‌های زبان C++ بهره‌مندی از یک کتابخانه بسیار قدرتمند است. این کتابخانه درون خودش دارای الگوریتم‌های بسیار کارآمدی است که در زمان برنامه‌نویسی می‌تواند بسیار مورداستفاده قرار بگیرد. یکی دیگر از مزیت‌های داشتن یک کتابخانه قدرتمند این است که شما با صرف کمترین تلاش‌ها می‌توانید به بهترین نتیجه‌ها برسید.

 

 

ویژگی های برتر سی پلاس پلاس

 

• آرگومان پیش فرض
• وراثت
• توابع مجازی
• فضاهای نام و اشاره گر ها
• و…

 

• کاربردهای زیاد و متفاوت

از جمله ویژگی های مهمی که هر زبان برنامه نویسی می تواند به عنوان زبان پایه انتخاب شود، بحث مربوط به کاربرد آن است، که زبان ++C هم توانسته است با کاربردهای متفاوت و وسیع خود انتخاب جذابی برای برنامه نویسان باشد. برخی از کاربردهای زبان سی پلاس پلاس عبارتند از :

• هوا و فضا
• اینترنت اشیاء
• بازی سازی و صنعت گیم
• ساخت وب اپلیکیشن ها
• برنامه نویسی و طراحی سیستم عامل
• طراحی نرم افزارهای تحت دسکتاپ
• طراحی برنامه های موبایلی
• سیستم های بانکی و مالی
• صنایع پزشکی و سلامتی

 

• دارای سرعت بالا

از مولفه های مهم یک زبان برنامه نویسی سرعت کار کردن با آن است که موقع کدنویسی و اجرا کردن آنها باید این سرعت را لمس کرد. زبان برنامه نویسی ++C دارای سرعتی بالاتر از زبان های دیگر هنگام وارد کردن کدها است به گونه ای که کاربران هنگام کار با این زبان احساس رضایت کامل دارند.

• رایگان و بدون هزینه

وقتی با زبان ++C کار می کنید از ابتدای کدنویسی تا انتها که پروژه برنامه نویسی خود را تولید و منتشر می کنید نیازی به پرداخت هزینه ندارید و با آموزش رایگان برنامه نویسی ++C براحتی می توانید با کمترین هزینه یک برنامه ی مفید و کاربردی را منتشر کنید. علاوه بر این کلیه ی ابزارهای کمکی زبان ++C هم به صورت رایگان موجود است که برنامه نویسان می توانند از آنها استفاده کنند.

• دارای انعطاف و سازگاری خوب

هنگام کار با هر زبان برنامه نویسی باید منعطف بودن و سازگاری آن را بدرستی لمس کرد تا بتوان احساس راحتی موقع کدنویسی با آن داشته باشیم. در زبان برنامه نویسی ++C شما هر پروژه ای که بخواهید می توانید طراحی و کدنویسی کنید و به خوبی آن را اجرا و پیاده سازی کنید.

• پشتیبانی کامل از مبحث شی گرایی

یکی از قابلیت ها و مزیت های مهم زبان های برنامه نویسی جدید، ویژگی شی گرایی است که نقش مهمی در فهم بهتر از هر نرم افزار به ما می دهد. در زبان برنامه نویسی ++C می توانیم پشتیبانی از شی گرایی را به صورت کامل همراه با تمام متد و اصول شی گرایی داشته باشیم و با توانایی هایی که شی گرایی به پروژه برنامه نویسی ما می دهد می توانیم یک نرم افزار کامل و پویا تولید کنیم.

 

با این زبان می توانید برنامه نویسی سیستم عامل ، هسته و لایه های مختلف سیستم عامل (…. ios , linux , macos , windows)انجام بدید.با سی پلاس پلاس قادر هستید به تولید نرم افزار ، بازی سازی برای انواع کنسول ها و تحت وب ،برنامه نویسی برای موبایل و تبلت بپردازید.این زبان برنامه نویسی در صنایع پزشکی ، فضایی ، خودروهای هوشمندو اینترنت اشیا نیز کاربرد دارد.با زبان سی پلاس پلاس قادر هستید که برای ربات ها برنامه نویسی انجام دهید.

در حال حاضر بهترین کامپایلر و IDE برای زبان سی پلاس پلاس قطعا ویژوال استودیو هست

 

کاربردهای C++  در ساخت بازی‌ها:

یک کاربرد زبان برنامه نویسی c++ توسعه بازی‌ها است. این زبان پیچیدگی بازی‌های سه‌بعدی را کاهش داده و به بهینه‌سازی منابع کمک می‌کند. همچنین سی پلاس پلاس  از گزینه بازی‌های چند نفره همراه با شبکه پشتیبانی می‌کند. استفاده از C++ امکان برنامه‌نویسی رویه‌ای را برای عملکردهای فشرده CPU و کنترل سخت‌افزار فراهم می‌کند و این زبان بسیار سریع است و به همین دلیل در توسعه بازی‌های مختلف یا موتورهای بازی به‌طور گسترده استفاده می‌شود.

کاربرد  C++ درانیمیشن:

نرم‌افزارهای انیمیشن‌سازی زیادی وجود دارد که با کمک زبان C++ توسعه‌یافته‌اند. انیمیشن‌های سه‌بعدی، مدل‌سازی، شبیه‌سازی، نرم‌افزارهای رندر به‌عنوان مجموعه ابزار قدرتمند شناخته می‌شوند و یکی از کاربردهای زبان سی پلاس پلاس به‌حساب می‌آیند.

هم‌چین می‌توان کاربرد C++ را در کارهایی مانند پردازش تصویر، برنامه‌های کاربردی حسگر تلفن همراه، جلوه‌های بصری و مدل‌سازی که عمدتاً در C++کدگذاری شده است نیز مشاهده کرد. این نرم‌افزار توسعه‌یافته برای انیمیشن، محیط‌ها، گرافیک‌های حرکتی، واقعیت مجازی و خلق شخصیت استفاده می‌شود.

 

کاربرد زبان برنامه نویسی c++ در وب:

از زبان ++C برای توسعه مرورگرها نیز استفاده می‌شود. ++C برای ساخت گوگل کروم و مرورگر اینترنت موزیلا فایرفاکس استفاده می‌شود. برخی از برنامه‌ها به زبان++C  نوشته‌شده‌اند که مرورگر کروم یکی از آن‌هاست و بسیاری از افزونه‌های این مرورگرها با این زبان نوشته‌شده است.

همچنین موزیلا برنامه دیگری نیز دارد که به زبان ++C نوشته‌شده است که کلاینت ایمیل Mozilla Thunderbird است. ++C همچنین یک موتور رندر برای پروژه‌های منبع باز گوگل و موزیلا است که این هم یکی دیگر از انواع کاربرد ++C در وب است.

 

 

دسترسی به پایگاه داده:

زبان ++C همچنین برای توسعه نرم‌افزار پایگاه داده یا نرم‌افزار پایگاه داده منبع باز استفاده می‌شود. مثال برای این کاربرد ++C MySQL است که یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای مدیریت پایگاه داده است و به‌طور گسترده در سازمان‌ها یا در بین توسعه‌دهندگان استفاده می‌شود.

زبان ++C به‌صرفه جویی در زمان و هزینه برای  سیستم‌های تجاری و نرم‌افزارهای بسته‌بندی‌شده کمک زیادی می‌کند. برنامه‌های کاربردی دیگری مبتنی بر دسترسی به نرم‌افزار پایگاه داده استفاده می‌شود که ویکی‌پدیا، یاهو، یوتیوب و غیره هستند.

مثال دیگر بلومبرگ RDBMS است که به ارائه اطلاعات مالی بلادرنگ به سرمایه‌گذاران کمک می‌کند و یکی از کاربردهای سی پلاس پلاس است. عمدتاً این برنامه‌ها به زبان++C نوشته‌شده‌اند که دسترسی سریع و سریع به پایگاه داده را برای ارائه اطلاعات مربوط به تجارت و امور مالی و اخبار در سراسر جهان را فراهم می‌کنند.

 

استفاده از ++C درکامپایلرها:

اکثر کامپایلرها عمدتاً فقط به زبان++C نوشته می‌شوند. کامپایلرهایی که برای کامپایل کردن زبان‌های دیگر مانند سی شارپ، جاوا و غیره استفاده می‌شوند که عمدتاً با ++C نوشته‌شده‌اند. همچنین ++C در توسعه این زبان‌ها استفاده می‌شود و  این زبان برنامه‌نویسی مستقل از پلتفرم است و قادر به ایجاد انواع نرم‌افزار است.

 

 

بررسی ساختار یک برنامه در زبان ++C

 

در زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس، ساختار یک پروژه از اجزای مشخصی تشکیل شده است که می توانیم با جزییات و بخش های آن در قالب یک برنامه ی ساده آشنا شویم. در این قسمت نمونه برنامه ای را در زبان سی پلاس پلاس برای چاپ عبارت Hello Faradars آورده ایم که می توانید مشاهده کنید‌:

/*

* File: Faradars.cpp

*/

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

cout << “Hello Faradars”;

return 0;

}

معرفی بخش های یک برنامه در زبان سی پلاس پلاس

بخش توضیحات /* */ : این بخش همیشه در ابتدای یک برنامه نوشته می شود که نشان دهنده توضیحات مربوط به یک پروژه است و در آن می توانیم نام پروژه، طراح و برنامه نویس و … را بنویسیم. برای اینکار ابتدا باید عبارت */ را وارد کنیم و در هر خط هم باید عبارت * را بنویسیم و در انتها نیز عبارت */ را درج کنیم تا کامپایلر سی پلاس پلاس متوجه شود که این بخش حاوی توضیحات است و خاصیت دیگری ندارد.

بخش فایل های سرآیند Header : در این بخش از قطعه برنامه بالا در زبان سی پلاس پلاس، باید اطلاعات مربوط به اعلامیه های یک برنامه را وارد کنیم. برای معرفی یک فایل سرآیند ابتدا عبارت include# را وارد می کنیم و سپس نوع آن را مشخص می کنیم. در زبان ++C‌ فایل های سرآیند مختلفی داریم که در این برنامه از نوع <iostream> استفاده می کنیم.

بخش فضای نام namespace : در خط بعدی عبارت using namespace قرار دارد که مربوط به فضای نام یک پروژه در زبان سی پلاس پلاس است. در قطعه کد بالا به کامپایلر ++C اطلاع می دهیم که باید از فضای نام Std استفاده کند.

بخش ()main : بخش main در زبان ++C نشان دهنده یک تابع است که برنامه با آن اجرا می شود.

بخش خروجی >> cout : برای اینکه بتوانیم یک عبارت و خروجی برنامه را چاپ کنیم باید با دستور cout به کامپایلر اطلاع دهیم که محتوای مورد نظر بین علامت های دبل کوتیشن ” ” را چاپ کند. در قطعه کد بالا عبارت Hello Faradars‌ چاپ می شود و این محتوا بر روی صفحه ی نمایشگر نمایش داده خواهد شد.

بخش برگشت return : در انتهای این برنامه دستور return 0 را درج می کنیم که به مترجم زبان سی پلاس پلاس اطلاع می دهیم برنامه ما در این بخش به پایان می رسد و مقدار ۰ برگردانده می شود

 

 

تفاوت بین C و ++C 

زبان C و ++C به نظر شبیه به یکدیگر هستند اما در موارد استفاده و ویژگی های این دو زبان برنامه نویسی تفاوت‌های نسبتا زیادی وجود دارد. زبان برنامه نویسی زبان سی پلاس پلاس بعد از زبان C ساخته شد و امکانات زیادی را به این زبان اضافه کرد. همچنین مفاهیم استفاده شده برای برنامه نویسی به زبان ++C کاملا متفاوت از C است. زبان C یک زبان رویه ای یا Procedural است در حالی که زبان ++C یک زبان شی گرا است که از تمامی امکانات OOP پشتیبانی می‌کند.

در لیست زیر تفاوت های زبان C و ++C را مشاهده می‌کنید:

• زبان C یک زبان رویه ای است و از شی یا کلاس‌ها پشتیبانی نمی‌کند. اما زبان ++C ادغامی از OOP و زبان رویه ای است (با هر دو رویکرد می‌توان کد نوشت).
• تعداد کلید واژه های (Keyword) زبان C برابر ۳۲ عدد است در حالی که زبان ++C دارای ۶۳ کلید واژه می‌باشد.
• زبان C از نوع های داده ای داخلی یا Built-in Data Types استفاده می‌کند، در حالی که زبان ++C هم از نوع های داده ای داخلی پشتیبانی می‌کند و هم از نوع های داده‌ای تعریف شده توسط کاربر
• زبان C دارای Access Modifiers نمی‌باشد اما زبان ++C دارای این خاصیت است.
• زبان C از فایل هدر <stdio.h> برای عملیات ورودی و خروجی استفاده می‌کند، در حالی که زبان ++C از فایل هدر <iostream.h> برای اینکار استفاده می‌کند.
• زبان C قادر به مخفی کردن داده‌ها نیست اما ++C امنیت را به وسیله‌ی رمزنگاری تامین می‌کند.
• در حالی که زبان ++C دارای ویژگی مدیریت استثنا به صورت مستقیم است، زبان C فاقد این قابلیت می‌باشد.
• در زبان C نمی‌توان تابع ها و عملگر ها را Overload کرد اما در ++C امکان این کار وجود دارد.
• متغیر های Reference یا به اصطلاح Reference Variable ها توسط زبان C پشتیبانی نمی‌شوند، در حالی که زبان ++C از این متغیر ها پشتیبانی می‌کند.

 

 

 

چرا باید زبان برنامه‌نویسی C++ را انتخاب کرد؟

باتوجه‌به قابلیت‌ها و ویژگی‌هایی که در خصوص C++ گفته شدند، شاید متوجه شده باشید که این زبان می‌تواند روند برنامه‌نویسی را برای شما تسریع بخشد. اما ممکن است بازهم برای شما سوال ایجاد شود که چرا باید از زبان C++  برای کد زدن استفاده کرد؟

• غیر قابل تکرار بودن

حتی باوجوداینکه برنامه‌های بسیار مختلفی توسط این زبان برنامه‌نویسی تولید شده‌اند، اما بازهم می‌توان عنوان کرد که زبان برنامه‌نویسی C++ غیر قابل تکرار است. از مهم‌ترین اپلیکیشن‌ها و برنامه‌هایی که توسط این زبان برنامه‌نویسی تولید شده‌اند می‌توان به محصولات مختلف ادوبی مثل فتوشاپ، ایلستریتور، ایندیزاین اشاره کرد. همچنین آمازون و فیسبوک نیز اپلیکیشن‌های خودشان را به کمک همین زبان ساخته‌اند.

از سوی دیگر باتوجه‌به این‌که افراد بسیار زیادی در سراسر دنیا وجود دارند که هم‌اکنون در حال استفاده از زبان برنامه‌نویسی C++ هستند، می‌توان این انتظار را داشت که این زبان بیش‌ازپیش نیز گسترش پیدا کند.

• با معماری کامپیوتر بیشتر آشنا می‌شوید

به دلیل اینکه زبان C++ یک زبان سطح متوسط است، هنگامی‌که شما مشغول کدنویسی هستید، به‌صورت مستقیم با سخت‌افزار داخلی کامپیوتر سروکار دارید. به همین منظور شما به‌صورت کامل با معماری داخلی کامپیوتر، با نحوه کار حافظه، روش‌های ذخیره اطلاعات، نحوه بازیابی اطلاعات و… آشنا می‌شوید.

• ریپازیتوری های فراوان C++ بر روی گیت‌هاب

گیت‌هاب را به‌عنوان بزرگ‌ترین پلتفرمی که منابع اوپن سورس دنیا در آن واقع شده است، می‌شناسند. یکی از مزیت‌های سی پلاس پلاس این است که بیش از ۶۰۰.۰۰۰ ریپازیتوری بر روی گیت‌هاب برای آن وجود دارد. تنها همین یک مورد کافی است تا به ارزش C++ پی ببرید. فرقی ندارد که شما در چه حوزه‌ای در حال کدنویسی هستید، می‌توانید با کمک از منابع اوپن سورس موجود، پروژه خودتان را بسازید.

• دستیابی ساده به پاسخ پرسش‌هایتان

ممکن است شما در حین کار با زبان C++ به یک مشکل یا ایرادی بر بخورید. اصلا نگران نباشید. می‌توانید به‌سادگی با مراجعه به سایت‌ها و فروم‌های مختلف به پاسخ سوال هایتان برسید. یکی از این سایت‌ها وب‌سایت StackOverflow  است. شما می‌توانید با طرح سوالاتتان در این وب‌سایت منتظر باشید تا توسعه دهندگان زبان سی پلاس پلاس به‌سرعت به سوال شما پاسخ دهند.

• وجود فرصت شغلی مناسب

اگر نگاهی به بازار کار و میزان درآمد توسعه‌دهندگانی که با زبان برنامه‌نویسی C++ کار می‌کنند بیندازید، متوجه خواهید شد که یک برنامه‌نویسی C++ در سال چیزی در حدود ۱۰۰.۰۰۰ دلار درآمد دارد. از سویی موقعیت‌های شغلی بسیار مناسبی نیز پیش روی این برنامه‌نویسان وجود دارند که می‌توانند با ورود به آن‌ها، آینده خودشان را تضمین کنند.

 

 

ما در آکادمی آنلاین قاسمی این امکان را فراهم نموده ایم تا با سبکی کاملا متفاوت و اصولی شما را از آغاز تا پایان دوره برنامه نویسی با ++C همراهی کنیم و موفقیت شما را در این درس شاهد باشیم.