C++从 Java 角度来看：我一定错过了一些东西

Question

首先声明一下，由于本人知识有限，以下想法纯属个人观点。我无意说 C++ 不酷。

我从事 C++ 编程已经有一年了，我认为它确实有一些很酷的功能。尽管如此，我还是感到有点空虚和失望，因为从一个恰好学过 Java（作为第一语言）的人的角度来看，我并没有真正从 C++ 中学到任何“改变思维”的东西。

根据我读过的许多帖子，人们更喜欢 C++，因为它更快。对于像我这样以前没有编写过时间关键型应用程序的程序员来说，我还没有机会欣赏这一点。

到目前为止，我所学到的似乎都是关于语法的。这是我们用 Java 编写类的方法，下面是用 C++ 编写类的方法。这是在 Java 中如何进行继承，在 C++ 中也是如此，等等。 （我知道，多重继承很酷，但对我来说，这不是一件改变主意的事情。我认为很酷的是能够回答为什么Java不/不能支持多重继承，这应该是更通用的比单一继承）。

不知何故，对我来说，所有这些都只是语法，到目前为止，我的思维在编写 C++ 代码后似乎还没有增长。我认为我的问题是用“Java 思维”编写 C++ 程序。正如许多人建议的那样，我真正想要的是在学习一门新语言后改变我的思维方式。我还没有用我的 C++ 做到这一点。

我还可以编写一些小型 Python 程序。然而，我害怕了解更多，因为对我来说，这只是学习一种新的语法，一种做不同事情的新方法，而不知道原因。

我打算学习C以真正了解事物。我认为这将是一种非常“涉及”的语言。

让我知道您的想法并请给我一些建议。

PS：顺便说一句，我想确认一下 C++ 中的一个具体问题。在 C++ 中，如果我是正确的，按以下方式编写效率不高：

    private A computeAndReturnA(){...} 

相反，将其编写为：

private void computeAndReturnA(A& a){...}

与第一种方式一样，返回的值被复制（当我们分配 b = 计算...时）并引入一些低效率？ （在Java中，我想第一种方法的含义很明确，而且效率也不错，因为它通过引用传递东西）

Answer 1

简而言之，你完全错了。事实上，与 Java 相比，C++ 提供了巨大的自由度。

例如，您可以在堆栈上分配类。 Java 不提供这一点。您可以在编译时计算某些值。模板比泛型提供更多的功能。你有能力让某些东西成为参考或价值。在 Java 中，所有这些选择都被剥夺了。就像，在 C++ 中，您可以扩展多个类。您不必被迫扩展对象。如果您愿意，可以进行确定性资源清理。我可以继续说下去。

如果您所做的只是学习语法变体，那么完全有可能以某种可接受的方式使用 C++。然而，C++ 提供了许多在 Java 中看不到的东西。

我猜，简单的事实是，Java 更像是 C++ 的子集，具有更大的标准库，加上反射和运行时代码生成。

我更喜欢 C++，因为坦白说，Java 充满了任意的限制。你知道为什么Java中没有“friend”语句吗？因为詹姆斯·高斯林认为这违背了他的原则。伟大的。太棒了。现在我需要将我的实现分成两个类，并且必须假装这是两个单独封装的实现，因为他十年前认为这不是正确的做法。这是我个人的例子，说明了为什么 Java 非常糟糕 - 你按照 James Gosling 所说的方式编程，而不是你想要的方式，或者在很多情况下，你实际应该的方式。

另外，我看了你的PS。这就是 C++ 有合适的编译器的原因。现实情况是，几乎所有编译器都会为您将第一种形式转换为第二种形式，并且您不想知道的其他一些令人费解的优化是在幕后完成的。

Answer 2

学习 C 是您的最佳选择 - 它会让您了解最基本的知识，这迫使您不使用 Java 思维方式，因此您可以轻松、轻松地过渡到 C++。

Answer 3

简单的事实是，学​​习用语言思考（例如最佳实践）需要相当长的时间。这是一个漫长的过程，您从学习语法开始，可能一开始就应用其他语言范例来找到自己的方法。

确实，如果您选择了一种与 Java 非常不同的语言（在语法和范式方面），您可能会更早地注意到这些差异，但不要低估 C++ 作为一种不同的范式。

C++ 是一种学习起来非常复杂的语言，但是它给人一种很容易学习的印象，特别是因为它的语法与其他几种语言相似，但它的功能远不止于此。例如，一个大主题是模板编程，使用模板相当简单，但是如果您看一下 boost 模板库，您会发现它可能非常复杂，并且构建这样的库并不适合胆小的人。

学习一门语言不仅仅是学习语法，而是学习如何用该语言思考。

也就是说，C++ 是一种允许您随心所欲地自由和控制的语言，有时甚至是太多的自由。

Answer 4

一定要看看 www.boost.org，这将是一次改变思维方式的体验。

至于Post Scriptum中的问题：第一种形式是否涉及复制：这取决于，并且取决于许多因素。

在当前的C++中：

首先，如果编译器支持RVO，特别是当它还支持NRVO时，很可能不会发生高拷贝。然后取决于函数的编写方式：

A computeAndReturnA()
{
   return A( x, y );  // no copy almost for sure
}

A computeAndReturnA()
{
   A a;
   a.f();
   a.g();
   return a;  // no copy if compiler implements NRVO
}

A computeAndReturnA()
{
   A a;
   while ( condition1 ) {
      a.f();
      if ( condition2 )
         return A();  // copy will take place
   }
   a.g();
   return a;  // copy will take place
}

然后取决于函数的调用方式：

A a1 = computeAndReturnA();   // no copy if function body written appropriately,
                              // return value will be constructed directly in a1
A a2;
a2.foo();
a2 = computeAndReturnA();     // copy regardless of function body,
                              // return value can't directly be constructed in a2
                              // as a2 is already constructed

在即将推出的 C++ 中（2011 年 3 月？）：

与当前 C++ 的推理相同。但是，如果该推理表明将进行复制，并且类（此处为 A）具有移动构造函数和移动赋值运算符，则将发生“移动”而不是“复制”。在理想的情况下，移动将被省略，并且您将获得直接构造，但如果没有，您将在最坏的情况下移动，当然前提是返回的类是移动感知的。

我想您会发现这篇文章有趣且内容丰富：
http://cpp-next.com/archive /2009/08/想要按值速度传递/

Answer 5

C++ 比 Java 更通用，正如其他答案中指出的那样，它是一种多范式语言，而 Java 只强调面向对象编程（以及执行 OOP 的单一方法）。

当然，您可以在 C++ 中完成许多在 Java 中做不到的事情。然而，对于具有 Java 背景的人来说，我认为 C++ 是一种非常糟糕的学习工具，因为在 Java 中简单地编写代码并到处添加一些“删除”语句太容易了。

如果你想要一些改变思维的体验，你应该学习一种积极强调另一种范式的语言，而不是一种让你选择你想要的任何范式的语言。

我建议使用 Haskell（函数式编程）、Erlang（一种不常见的并发方法）、Factor（基于堆栈的编程）、Prolog（逻辑编程）、Common Lisp（CLOS 和宏）、Javascript（基于原型的 OOP、即没有课程）。

在我看来，这些将是改变思想的学习经历。我认为，尽管 Python 和 Ruby 确实支持 Java 不支持的许多功能，但它们仍然非常接近 Java 模型；事实上，如果有 Java 背景，很容易将它们视为同一模型上的另一个皮肤，语法略有不同，并且没有类型声明。

我的观点是，如果你想让自己大吃一惊，你就必须学习一种新的范式。虽然在 C++ 等足够强大的语言上学习新范式当然是可能的，但通过学习迫使您使用该范式的语言来学习新范式会容易得多。

要简要概述一些改变思维的想法，您可以观看这些视频讲座。

Answer 6

如果您正在尝试学习新语言来提高编程技能，也许可以尝试学习一些与 C 风格语法完全不同的东西。也许是 Haskell、Scala 或 Erlang 等函数式语言之一。这将向您展示编程语言有多么不同，您也会开始意识到 Java/C++/C 之间的细微差别。

否则，如果您的目标是解决特定问题，您可以为此选择一种语言。除非你有一些对性能至关重要的东西，否则坚持使用垃圾收集语言可能会更容易。除非你打算进行 iPhone 开发，在这种情况下你应该切换到 Objective-C

Answer 7

关于您的问题：即将推出的 C++0x 将具有移动语义，这应该将“按值返回”速度加快到与“按引用返回”相当的性能。这些不需要更改客户端代码，但可能需要在移动的类中实现额外的构造函数。

关于您的咆哮：阅读 Andrei Alexandrescu 所著的《现代 C++ 设计：通用编程和设计模式应用》，您会惊讶地发现 C++ 和 Java（以及相应的思维方式）有如此大的差异。

Answer 8

您可能不觉得 C++ 给您带来任何好处的原因是您来自 Java 背景，而 Java 背景确实提供了非常直接和简单的 C++ 转换。可以肯定的是，这不是最好的 C++，但可能是一个可行的 C++ 实现......

... PS 示例中不同习惯用法的原因与引用无关（Java 没有：Java 有指针 -对象，但没有引用；但 C++ 确实有引用和指针），这与 Java 内存分配相对便宜而 C++ 则不然（因为在 Java 中，内存分配的成本分摊到所有内存分配成本）有关。无论如何，VM 都需要分配——而在 C++ 中则不然——所以在 Java 中，VM 确保只根据需要分配内存）。

因此，在高效的 C++ 中，您会看到人们在紧密循环中避免了大量冗余的 new 调用，而在 Java 中，人们可以轻松地创建他们想要的临时对象。