在 C 和 C++ 之间进行选择的关键考虑因素#

1. 简单性和控制#

C 以其简单性和接近硬件的编程能力而闻名。 C 成为嵌入式系统、操作系统和高性能计算首选语言的原因之一是它的“极简主义方法”。

“在 C 语言中，您可以使用指针和内存地址等简单概念直接与机器一起工作。这是编写高效代码的一种简单、严肃的方式。” – 高级嵌入式系统开发人员

C 提供手动内存管理，并允许开发人员优化低级细节，例如内存对齐、指针操作和位级操作。 这导致性能优化，这在系统编程中至关重要，因为系统编程中的每一位都很重要。

NOTE

C 是嵌入式系统、固件和操作系统内核的首选语言，其中开发人员直接控制内存和硬件资源的能力至关重要。

2. 性能驱动设计#

C 没有与面向对象编程等复杂功能相关的开销，这意味着编译后的 C 代码“非常快”。

“当您构建需要与硬件直接交互的高性能系统时，C 缺乏抽象实际上是一种优势。” – 性能工程师

这种开销的缺乏确保了 C 对于实时系统、微控制器和执行时间和资源限制是最重要考虑因素的环境来说仍然是理想的。

3. 遗留代码和行业采用#

几十年来，C 一直是系统软件的支柱。 许多遗留系统，特别是电信、航空航天和硬件接口方面的系统，仍然是用 C 语言编写的，因为它直接控制系统资源。 对于从事此类系统工作的现代工程师来说，了解 C 及其约束是必要的。

WARNING

尽管 C 语言很简单，但缺乏更高级别的抽象意味着用 C 语言构建的软件很快就会变得难以管理大型的、不断发展的代码库。

1. 面向对象编程#

C++ 被设计为 C 的扩展，以支持面向对象编程（OOP）。 通过引入类和对象，C++ 允许开发人员以促进模块化和可重用性的方式构建代码。 OOP 使您能够将数据和行为一起封装在一个类中，从而有助于随着应用程序的扩展维护一个“更干净”、“更有组织性”的代码库。

“C++ 使我们能够以更加结构化的方式构建大型系统。将现实世界的对象建模为类并通过定义良好的接口与它们交互的能力改变了可维护性。” – 一家大型科技公司的高级软件工程师

对于 C++，继承、多态性和封装等概念允许灵活的设计。 这在创建复杂的应用程序（例如游戏引擎或 GUI 框架）时非常有用，其中对象需要以动态且灵活的方式进行交互。

IMPORTANT

在构建需要可扩展性和可维护性的大型应用程序时，C++ 的 OOP 功能非常宝贵。 对于较小的系统或受内存和性能限制的系统，C 的低级特性可能更合适。

2. 现代功能：智能指针和异常处理#

现代 C++（C++11 及更高版本）引入了强大的功能，例如智能指针（std::unique_ptr,std::shared_ptr），与原始指针相比，这有助于更安全、更高效地管理内存。 这些工具降低了内存泄漏和悬空指针的风险，这些问题在 C 程序中很常见。

“现代 C++ 中的智能指针对于安全内存管理来说是绝对必要的。它们自动化了许多在 C 中必须手动管理的工作，这使得代码不易出错。” – C++ 专家开发人员

此外，C++ 通过以下方式提供异常处理try,catch， 和throw关键字，与 C 的传统错误代码相比，提供了一种更加结构化和可维护的错误处理方法或setjmp/longjmp机制。

CAUTION

C++ 的高级功能（例如模板、lambda 和异常处理）可能会带来极大的复杂性。 滥用它们可能会导致代码库难以维护，尤其是当开发人员缺乏现代 C++ 范例的经验时。

3. 模板编程和泛型编程#

C++ 相对于 C 的一个关键优势是能够使用模板，从而允许通用编程。 模板使开发人员能够编写可对任何数据类型进行操作的函数和类，从而提供类型安全代码重用的灵活性。

“模板是编写灵活、可重用代码的绝佳方式。使用 C++，我可以创建像 STL 这样的库，可以处理任何数据类型，而无需重复代码。” – C++ 软件架构师

模板构成了标准模板库 (STL) 的基础，它提供了强大的数据结构和算法。 使用像这样的容器std::vector,std::map， 和std::list，开发人员可以高效地实现复杂的数据操作任务。

4. 现代 C++ 的性能和效率#

尽管很复杂，但由于优化和先进的编译器技术（例如链接时优化和即时编译），现代 C++ 在大多数情况下可以与 C 一样性能。 虽然由于面向对象的功能会产生一些开销，但模板元编程和移动语义允许 C++ 代码在需要时接近 C 的原始性能。

“在某些情况下，C 和 C++ 之间的性能差异可以忽略不计。C++ 的真正好处是能够通过更好的抽象来管理复杂性。” – 高级 C++ 开发人员

1. C：当低级控制至关重要时#

在需要直接访问内存和硬件的低级编程方面，C 是无与伦比的。 其简单性和最小的运行时开销使其非常适合：

• 嵌入式系统
• 操作系统
• 实时应用程序
• 硬件驱动程序
• 微控制器编程

C 的主要优势在于它能够为开发人员提供对“硬件”、“内存”和“执行流”的控制，这在这些用例中至关重要。

2. C++：当抽象和模块化成为关键时#

C++ 在处理需要高级抽象和模块化的“复杂”、“不断发展”的软件项目时表现出色。 这使得 C++ 成为以下领域的首选语言：

• 游戏开发
• 高性能应用
• 图形用户界面
• 大型软件系统
• 库和框架

C++ 的功能，例如类、继承和标准模板库 (STL)，为需要在不影响性能的情况下管理复杂系统的开发人员提供了强大的工具。