C++入门(一)— 使用VScode开发简介

文章目录

  • C++ 介绍
  • C++ 擅长领域
  • C++ 程序是如何开发
  • 编译器、链接器和库
    • 编译预处理
    • 编译阶段
    • 汇编阶段
    • 链接阶段
  • 安装集成开发环境 (IDE)
  • 配置编译器:构建配置
  • 配置编译器:编译器扩展
  • 配置编译器:警告和错误级别
  • 配置编译器:选择语言标准

C++ 介绍

C++(发音为“see plus plus”)由贝尔实验室的Bjarne Stroustrup开发,作为C的扩展,从1979年开始。C++ 为 C 语言添加了许多新特性,也许最好将其视为 C 的超集,尽管这并不完全正确(因为 C99 引入了一些 C++ 中不存在的功能)。C++之所以声名鹊起,主要是因为它是一种面向对象的语言。至于什么是“对象”,以及它与传统编程方法有何不同,我们将在后面的章节中介绍。

C++在1998年由ISO委员会标准化(这意味着ISO标准委员会批准了描述C++语言的文档,以帮助确保所有编译器都遵守同一组标准)。2003年发布了该语言的一个小更新(称为C++03)。

从那时起,对 C++ 语言进行了五次重大更新(C++11、C++14、C++17、C++20 和 C++23),每次都增加了额外的功能。特别是C++11增加了大量的新功能,并被广泛认为是该语言的新基线版本。预计未来每三年左右对该语言进行一次升级。

该语言的每个新正式版本都称为语言标准(或语言规范)。标准以发布年份命名。例如,没有C++15,因为2015年没有新标准。

C++ 擅长领域

以下是一些最有可能用 C++ 编写的常见应用程序类型:

  • 电子游戏
  • 实时系统(例如用于运输、制造等)
  • 高性能金融应用(例如高频交易)
  • 图形化应用和模拟
  • 生产力/办公应用
  • 嵌入式软件
  • 音频和视频处理
  • 人工智能和神经网络

C++ 程序是如何开发

下面是一个图形,概述了一种简单的方法:
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  • 第 1 步:定义要解决的问题
  • 第 2 步:确定您将如何解决问题
  • 第 3 步:编写程序:
    • 编译阶段
    • 链接阶段
    • 测试程序

编译器、链接器和库

创建三个C++脚本文件:
test.h

int add(int a, int b);

test.cpp

#include "test.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

main.cpp

#include 
#include "test.h"

int main()
{
    int sum = add(1, 2);
    std::cout << "sum: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

然后进行编译,过程步骤:

编译预处理

g++ -E [*.cpp *.h, ...] -o [*.ii],
主要对包含的头文件(#include …), (#define …) 进行处理。

g++ -E test.cpp  test.h  -o test.ii

在test.ii文件可以查看预处理过程
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编译阶段

g++ -S [*.ii ...] -o [*.s]
主要是进行c++的语法检查,检查无误将代码翻译成汇编语言。

g++ -S test.ii -o test.s

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汇编阶段

g++ -c [*.s ...] -o [*.o ... ]
将汇编代码生成可以链接的二进制代码。

g++ -c test.s -o test.o

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链接阶段

g++ [*.o *.so *.a ...] -o main.exe
链接动态库, 静态库, 可执行.o文件,组成可执行文件。

缺保下面这两步执行,并生成 main.o 和 test.o 文件

g++ test.cpp -c -o test.o
g++ main.cpp -c -o main.o 

执行

g++ main.o test.o -o main.exe

生成 main.exe 文件
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最后执行,命令行

./main.exe

在这里插入图片描述
整个编译过程到这里就结束了。

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安装集成开发环境 (IDE)

对于入门来说,使用Visual Studio (for Windows)是很方便的。

我这里使用的VSCode+MinGW,个人习惯罢了。

配置编译器:构建配置

首次运行程序时,在资源管理器窗格中的 .vscode 文件夹下创建了一个名为 tasks.json 的新文件。打开tasks.json文件,找到“args”,然后在该部分中找到“${file}”行。

在“${file}”行上方,在调试时添加包含以下命令(每行一个命令)的新行:
“-ggdb”,

在“${file}”行上方,为发布版本添加包含以下命令(每行一个命令)的新行:
“-O2”,
“-DNDEBUG”,

配置编译器:编译器扩展

禁用编译器扩展,以确保您的程序(和编码实践)保持符合 C++ 标准,并且可以在任何系统上运行。

  • 打开tasks.json文件,找到 ,然后找到该部分中的行。“args”“${file}”
  • 在该行上方,添加一个包含以下命令的新行:“${file}”
    “-pedantic-errors”,

在撰写本文时,VS Code 不会自动在缺少换行符的代码文件的末尾添加换行符(这是 C++ 标准迂腐地要求的)。幸运的是,我们可以告诉 VS Code 这样做:

  • 打开 VS Code,然后转到“文件(如果使用 Mac,则为代码)”>“首选项”>“设置”。这将打开一个设置对话框。
  • 进入搜索栏。insert final newline
  • 在“工作区设置”和“用户设置”选项卡中,确保选中标记为“文件:插入最后换行符”的复选框。

配置编译器:警告和错误级别

将警告级别调到最大,尤其是在学习时。它将帮助您识别可能的问题。

打开tasks.json文件,找到“args”,然后在该部分中找到“${file}”行。

在“${file}”行上方,添加包含以下命令的新行(每行一个):

"-Wall",
"-Weffc++",
"-Wextra",
"-Wconversion",
"-Wsign-conversion",

配置编译器:选择语言标准

下面是代号到最终名称的映射:

c++0x = C++11
c++1y = C++14
c++1z = C++17
c++2a = C++20
c++2b = C++23
C++2c = C++26(尚未最终确定)

对于 VS Code,可以使用编译器标志 、 、 或分别启用 C++11/14/17/20 支持。如果您使用的是 GCC 8 或 9,则需要改用 C++20 支持。“-std=c++11”,“-std=c++14”,“-std=c++17”,“-std=c++20”,“-std=c++2a”,

将适当的语言标准标志(包括双引号和逗号)放在配置文件的 section 中,放在 之前的自己的行上。tasks.json"args"“${file}”

我们还希望将 Intellisense 配置为使用相同的语言标准。对于 C++20,在 中,更改或在其自己的行上添加以下设置:。settings.json"C_Cpp.default.cppStandard": “c++20”

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