C語言和C++到底是什么關(guān)系？

首先C++和C語言本來就是兩種不同的編程語言，但C++確實(shí)是對C語言的擴(kuò)充和延伸，并且對C語言提供后向兼容的能力。對于有些人說的C++完全就包含了C語言的說法也并沒有錯。

C++一開始被本賈尼·斯特勞斯特盧普（Bjarne Stroustrup）發(fā)明時，起初被稱為“C with Classes”，即「帶類的C」。

很明顯它是在C語言的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了類class等面向?qū)ο蟮奶匦院蜋C(jī)制。但是后來經(jīng)過一步步修訂和很多次演變，最終才形成了現(xiàn)如今這個支持一系列重大特性的龐大編程語言。

1、C語言是面向過程語言，而C++是面向?qū)ο笳Z言

我們都知道C語言是面向過程語言，而C++是面向?qū)ο笳Z言，說C和C++的區(qū)別，也就是在比較面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別。

（1）面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別

面向過程：面向過程編程就是分析出解決問題的步驟，然后把這些步驟一步一步的實(shí)現(xiàn)，使用的時候一個一個的依次調(diào)用就可以了。

面向?qū)ο螅好嫦驅(qū)ο缶幊叹褪前褑栴}分解成各個對象，建立對象的目的不是為了完成一個步驟，而是為了描述某個事物在整個解決問題的步驟中的行為。

（2）面向過程和面向?qū)ο蟮膬?yōu)缺點(diǎn)

面向過程語言

優(yōu)點(diǎn)：性能比面向?qū)ο蟾?，因?yàn)轭愓{(diào)用時需要實(shí)例化，開銷比較大，比較消耗資源;比如單片機(jī)、嵌入式開發(fā)、 Linux/Unix等一般采用面向過程開發(fā)，性能是最重要的因素。

缺點(diǎn)：沒有面向?qū)ο笠拙S護(hù)、易復(fù)用、易擴(kuò)展

面向?qū)ο笳Z言

優(yōu)點(diǎn)：易維護(hù)、易復(fù)用、易擴(kuò)展，由于面向?qū)ο笥蟹庋b、繼承、多態(tài)性的特性，可以設(shè)計(jì)出低耦合的系統(tǒng)，使系統(tǒng)更加靈活、更加易于維護(hù)

缺點(diǎn)：性能比面向過程低。

二、具體語言上的區(qū)別

1、關(guān)鍵字的不同

C語言有32個關(guān)鍵字；

C++有63個關(guān)鍵字；

2、后綴名不同

C源文件后綴.c，C++源文件后綴.cpp，在VS中，如果在創(chuàng)建源文件時什么都不給，默認(rèn)是.cpp。

3、返回值

C語言中，如果一個函數(shù)沒有指定返回值類型，默認(rèn)返回int類型；C++中，如果一個函數(shù)沒有返回值則必須指定為void。

4、參數(shù)列表

在C語言中，函數(shù)沒有指定參數(shù)列表時，默認(rèn)可以接收任意多個參數(shù)；但在C++中，因?yàn)閲?yán)格的參數(shù)類型檢測，沒有參數(shù)列表的函數(shù)，默認(rèn)為 void，不接收任何參數(shù)。

5、缺省參數(shù)

缺省參數(shù)是聲明或定義函數(shù)時為函數(shù)的參數(shù)指定一個默認(rèn)值。在調(diào)用該函數(shù)時，如果沒有指定實(shí)參則采用該默認(rèn)值，否則使用指定的參。（C語言不支持缺省參數(shù)）

·半缺省參數(shù)

·全缺省參數(shù)

注意：

·在半缺省的情況下，帶缺省值的參數(shù)必須放在參數(shù)列表的最后面。

·缺省參數(shù)不能同時在函數(shù)的聲明和函數(shù)定義中出現(xiàn)，二者只能選其一。

·缺省值必須是常量或者全局變量。

·缺省參數(shù)必須通過值參或常參傳遞。

6、函數(shù)重載

函數(shù)重載：函數(shù)重載是函數(shù)的一種特殊情況，指在同一作用域中，聲明幾個功能類似的同名函數(shù)，這些同名函數(shù)的形參列表（參數(shù)個數(shù)、類型、順序）必須不同，返回值類型可以相同也可以不同，常用來處理實(shí)現(xiàn)功能類似數(shù)據(jù)類型不同的問題。（C語言沒有函數(shù)重載，C++支持函數(shù)重載）。

C語言中產(chǎn)生函數(shù)符號的規(guī)則是根據(jù)名稱產(chǎn)生，這也就注定了c語言不存在函數(shù)重載的概念。而C++生成函數(shù)符號則考慮了函數(shù)名、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)類型。需要注意的是函數(shù)的返回值并不能作為函數(shù)重載的依據(jù)，也就是說int sum和double sum這兩個函數(shù)是不能構(gòu)成重載的！

我們的函數(shù)重載也屬于多態(tài)的一種，這就是所謂的靜多態(tài)。

靜多態(tài)：函數(shù)重載，函數(shù)模板

動多態(tài)（運(yùn)行時的多態(tài)）：繼承中的多態(tài)（虛函數(shù)）。

使用重載的時候需要注意作用域問題：請看如下代碼。

我在全局作用域定義了兩個函數(shù)，它們由于參數(shù)類型不同可以構(gòu)成重載，此時main函數(shù)中調(diào)用則可以正確的調(diào)用到各自的函數(shù)。

但是請看main函數(shù)中被注釋掉的一句代碼。如果將它放出來，則會提出警告：將double類型轉(zhuǎn)換成int類型可能會丟失數(shù)據(jù)。

這就意味著我們編譯器針對下面兩句調(diào)用都調(diào)用了參數(shù)類型int的compare。由此可見，編譯器調(diào)用函數(shù)時優(yōu)先在局部作用域搜索，若搜索成功則全部按照該函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用。若未搜索到才在全局作用域進(jìn)行搜索。

總結(jié)：C語言不存在函數(shù)重載，C++根據(jù)函數(shù)名參數(shù)個數(shù)參數(shù)類型判斷重載，屬于靜多態(tài)，必須同一作用域下才叫重載。

7、const

C語言中被const修飾的變量不是常量，叫做常變量或者只讀變量，這個常變量是無法當(dāng)作數(shù)組下標(biāo)的。然而在C++中const修飾的變量可以當(dāng)作數(shù)組下標(biāo)使用，成為了真正的常量，這就是C++對const的擴(kuò)展。

C語言中的const：被修飾后不能做左值，可以不初始化，但是之后沒有機(jī)會再初始化。不可以當(dāng)數(shù)組的下標(biāo)，可以通過指針修改。

簡單來說，它和普通變量的區(qū)別只是不能做左值而已，其他地方都是一樣的。

C++中的const：真正的常量。定義的時候必須初始化，可以用作數(shù)組的下標(biāo)。const在C++中的編譯規(guī)則是替換（和宏很像），所以它被看作是真正的常量。也可以通過指針修改。需要注意的是，C++的指針有可能退化成C語言的指針。比如以下情況：

這時候的a就只是一個普通的C語言的const常變量了，已經(jīng)無法當(dāng)數(shù)組的下標(biāo)了。（引用了一個編譯階段不確定的值）

const在生成符號時，是local符號。即在本文件中才可見。如果非要在別的文件中使用它的話，在文件頭部聲明：externcosnt int data = 10；這樣生成的符號就是global符號。

總結(jié)：C中的const叫只讀變量，只是無法做左值的變量；C++中的const是真正的常量，但也有可能退化成c語言的常量，默認(rèn)生成local符號。

8、引用

說到引用，我們第一反應(yīng)就是想到了他的兄弟：指針。

引用從底層來說和指針就是同一個東西，但是在編譯器中它的特性和指針完全不同。

首先定義一個變量a = 10，然后我們分別定義一個引用b以及一個指針p指向a。我們來轉(zhuǎn)到反匯編看看底層的實(shí)現(xiàn)：

可以看到底層實(shí)現(xiàn)完全一致，取a的地址放入eax寄存器，再將eax中的值存入引用b/指針p的內(nèi)存中。至此我們可以說（在底層）引用本質(zhì)就是一個指針。

了解了底層實(shí)現(xiàn)，我們回到編譯器。我們看到對a的值的修改，指針p的做法是*p = 20；即進(jìn)行解引用后替換值。

再來看看引用修改：

我們看到修改a的值的方法也是一樣的，也是解引用。只是我們在調(diào)用的時候有所不同：調(diào)用p時需要*p解引用，b則直接使用就可以。由此我們 推斷出：引用在直接使用時是指針解引用。p直接使用則是它自己的地址。

這樣我們也了解了，我們給引用開辟的這塊內(nèi)存是根本訪問不到的。如果直接用就直接解引用了。即使打印&b，輸出的也是a的地址。

在此附上將指針轉(zhuǎn)為引用的小技巧：int *p = &a,我們將 引用符號移到左邊 將 *替換即可：int &p = a。

接下來看看如何創(chuàng)建數(shù)組的引用：

intarray[10] = {0}；//定義一個數(shù)組

我們知道，array拿出來使用的話就是數(shù)組array的首元素地址。即是int *類型。

那么&array是什么意思呢？int **類型，用來指向array[0]地址的一個地址嗎？不要想當(dāng)然了，&array是整個數(shù)組類型。

那么要定義一個數(shù)組引用，按照上面的小訣竅，先來寫寫數(shù)組指針吧：

int(*q) [10] = &array;

將右側(cè)的&對左邊的*進(jìn)行覆蓋：

int(&q)[10] = array;

測試sizeof(q) = 10。我們成功創(chuàng)建了數(shù)組引用。

經(jīng)過上面的詳解，我們知道了引用其實(shí)就是取地址。那么我們都知道一個立即數(shù)是沒有地址的，即

int&b = 10;

這樣的代碼是無法通過編譯的。那如果你就是非要引用一個立即數(shù)，其實(shí)也不是沒有辦法：

constint &b = 10；

即將這個立即數(shù)用const修飾一下，就可以了。為什么呢？

這時因?yàn)楸籧onst修飾的都會產(chǎn)生一個臨時量來保存這個數(shù)據(jù)，自然就有地址可取了。

9、malloc,free && new,delete

這個問題很有意思，也是重點(diǎn)需要關(guān)注的問題。malloc()和free()是C語言中動態(tài)申請內(nèi)存和釋放內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)。而new和delete是C++運(yùn)算符、關(guān)鍵字。new和delete底層其實(shí)還是調(diào)用了malloc和free。它們之間的區(qū)別有以下幾個方面：

1）、malloc和free是函數(shù)，new和delete是運(yùn)算符。

2）、malloc在分配內(nèi)存前需要大小，new不需要。

例如：

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int));int *p2 = new int; //int *p3 = new int(10);

malloc時需要指定大小，還需要類型轉(zhuǎn)換。new時不需要指定大小因?yàn)樗梢詮慕o出的類型判斷，并且還可以同時賦初始值。

3）、malloc不安全，需要手動類型轉(zhuǎn)換，new不需要類型轉(zhuǎn)換。

4）、free只釋放空間，delete先調(diào)用析構(gòu)函數(shù)再釋放空間（如果需要）。

與第⑤條對應(yīng)，如果使用了復(fù)雜類型，先析構(gòu)再call operator delete回收內(nèi)存。

5）、new是先調(diào)用構(gòu)造函數(shù)再申請空間（如果需要）。

與第④條對應(yīng)，我們在調(diào)用new的時候（例如int *p2 = new int;這句代碼 ），底層代碼的實(shí)現(xiàn)是：首先push 4字節(jié)（int類型的大?。S后call operator new函數(shù)分配了內(nèi)存。由于我們這句代碼并未涉及到復(fù)雜類型（如類類型），所以也就沒有構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用。如下是operator new的源代碼，也是new實(shí)現(xiàn)的重要函數(shù)：

我們可以看到，首先malloc(size)申請參數(shù)字節(jié)大小的內(nèi)存，如果失敗(malloc失敗返回0)則進(jìn)入判斷：如果_callnewh(size)也失敗的話，拋出bad_alloc異常。_callnewh()這個函數(shù)是在查看new handler是否可用，如果可用會釋放一部分內(nèi)存再返回到malloc處繼續(xù)申請，如果new handler不可用就會拋出異常。

6）、內(nèi)存不足（開辟失?。r處理方式不同。

malloc失敗返回0，new失敗拋出bad_alloc異常。

7）、new和malloc開辟內(nèi)存的位置不同。

malloc開辟在堆區(qū)，new開辟在自由存儲區(qū)域。

8）、new可以調(diào)用malloc(),但malloc不能調(diào)用new。

new就是用malloc()實(shí)現(xiàn)的，new是C++獨(dú)有malloc當(dāng)然無法調(diào)用。

10、作用域

C語言中作用域只有兩個：局部，全局。C++中則是有：局部作用域，類作用域，名字空間作用域三種。

所謂名字空間就是namespace，我們定義一個名字空間就是定義一個新作用域。訪問時需要以如下方式訪問（以std為例）

std::cin<<"123" <<std::endl;

例如我們有一個名字空間叫Myname，其中有一個變量叫做data。如果我們希望在其他地方使用data的話，需要在文件頭聲明：using Myname::data；這樣一來data就使用的是Myname中的值了?？墒沁@樣每個符號我們都得聲明豈不是累死？

我們只要using namespace Myname；就可以將其中所有符號導(dǎo)入了。

這也就是我們經(jīng)?？吹降膗sing namespace std;的意思啦。

不學(xué)C語言能直接學(xué)C++嗎？

還是像前面所說，C++編程語言的第一大重要組成部分就是「面向過程編程」，而這正是C語言老大哥的領(lǐng)域。即使沒有學(xué)過C語言，一上來就直接學(xué)習(xí)C++的小伙伴，應(yīng)該也難逃『面向過程』這一部分的內(nèi)容。

從理論上來說，學(xué)C++前并不一定非得學(xué)C語言，但是有C語言底子再去學(xué)C++往往更具優(yōu)勢，最起碼「面向過程編程」這一部分內(nèi)容能夠輕車熟路。