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[導(dǎo)讀]來源 :老九學(xué)堂 衡量一種語言(廣義,不僅限編程語言)是否復(fù)雜,我們可以看其單詞數(shù)量、詞性變化以及語法結(jié)構(gòu)。 根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,到目前最新的C++20為止,C++的關(guān)鍵字大約是99個,還有6個特定上下文當(dāng)中有特殊含義的名字。 作為對比,C語言,截止到C11,


來源 :老九學(xué)堂


衡量一種語言(廣義,不僅限編程語言)是否復(fù)雜,我們可以看其單詞數(shù)量、詞性變化以及語法結(jié)構(gòu)。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,到目前最新的C++20為止,C++的關(guān)鍵字大約是99個,還有6個特定上下文當(dāng)中有特殊含義的名字。

作為對比,C語言,截止到C11,關(guān)鍵字是44個

顯然,C++比C復(fù)雜,其關(guān)鍵字比C多一倍有余。


但也有觀點認為,C++只有在被孤立看待的時候,才會覺得復(fù)雜性。

設(shè)計任何一門語言都是有背景的。

C++面向的是這樣的特定用戶

應(yīng)對各種復(fù)雜問題
寫出運行相當(dāng)長時間的解決方法
解決方案要滿足任意的性能要求
工作在不同的硬件和操作系統(tǒng)
和許多已存在的系統(tǒng)共存

雖然人們都希望有簡單的語言,但是人們真正需要的是有助于解決問題的語言。

由于C++相當(dāng)流行,因此得到結(jié)論:

人們愿意為了語言所提供的強大表現(xiàn)力和高效率而放棄對簡單性的要求。


既然如此,那為什么要解決的問題越復(fù)雜,工具就不得不復(fù)雜?

原因有三個。

第一個是 類庫和語言語意

諸如C++中的初始化和賦值,在許多的語言中幾乎都沒有什么區(qū)別,比如C。

那為什么在C++中卻如此重要呢?

C++允許變量“擁有”一定的資源,如果值改變,就必須放棄這些資源。

當(dāng)我們在編寫那些要處理分配在別處的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類時,差異就變得十分重要。

class String{private:cha* data;int len;//...}

String s = "jiangxuehan";

下面的代碼在給s賦值時,s其實早就已經(jīng)有一個值了(默認構(gòu)造函數(shù))。

在賦值的時候,s必須要放棄舊值占用的內(nèi)存。

String s;s = "jiangxuehan"

原則上,兩者之間的界限沒有必要劃清。

可以在初始化后緊跟一個析構(gòu)操作,這樣會簡化很多程序,但是會使某些類的抽象變得難以實現(xiàn)。

比如

有一些C++的庫會提供一種叫片的類,如果有某一個對象包括了某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),那我們可以創(chuàng)建一個指向該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)某部分的片,給這個片賦值,就會影響原數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中被選中的那部分。

String s = "the dog";s(4,3) = "cat";//s(m,n)表示從字符m開始的n個字符長的s的一片//s的值為"the cat"s(4,0) = "big, fluffy"//s的值為the big, fluffy cat
但如果賦值總等價于緊跟初始化后的析構(gòu)操作,那此類的抽象就比較難實現(xiàn)了。

第二個是 折中方案



還有比如界面設(shè)計,在C++中有很多都是給類設(shè)計提供一種簡化的工具,協(xié)助他們解決用戶界面的問題。

所以用C++設(shè)計類比用其他語言會難更多。

同時解決方案也更廣泛。

這會給庫設(shè)計者提供更策略化的可能性,使得他們能考慮更多。

通過精心設(shè)計的C++庫會變得非常好用。


大家都會覺得,設(shè)計一個優(yōu)秀的變長字符串和負數(shù)類十分困哪,但如果把這些東西補充到編譯器中,那將會是難上加難。

原因是,用戶很少有權(quán)利和能力去修改自己的編譯器,把這種改變遷移到不同的編譯器上就更別提了。

基于此,C++提供了一個比較折中的方案。

它能允許我們在無需改變編譯器內(nèi)部的工作模式下,就能詳細地定義抽象概念的具體行為。

第三個原因是 復(fù)雜度的守恒

計算機系統(tǒng)復(fù)雜且具有階段性,如果忽略了這種復(fù)雜性,不僅不能消除復(fù)雜性,還要付出一定的代價。

例如計算3個浮點數(shù)相加的問題:

double add(double x, double y, double z){return x+y+z;}

這段代碼并不能對1020、-1020、1的所有排列提供精準的答案。

1020+1和-1020將等于1020,1最終會被完全丟掉。

在解決這個問題時,我們可以選擇處理掉或者忽略掉復(fù)雜性。

如果決定要處理,那么就需要通過確保最精準的可能答案來完成這一點。

如果忽略復(fù)雜性,那么復(fù)雜性就會轉(zhuǎn)移到其它地方。

處理復(fù)雜問題的軟件是肯定要面對復(fù)雜性的。


部分語言假裝復(fù)雜性不存在而選擇忽略它,給用戶提供了一個干凈整潔的接口。

如果世界上有些地方不符合他們所設(shè)想的模型,就干脆直接忽略掉。

還有一些語言則是把復(fù)雜性直接扔給用戶。(如果用戶可能不管行,就贏得了博弈,這就是為什么那么多不完善的軟件產(chǎn)品在尚不完善時就交付了)。

在這里,C++則是采用折中辦法,它允許我們編寫對操作環(huán)境實施最底層控制的程序,也允許我們忽略大部分不那么重要的細節(jié)。

為了可以更加靈活,它付出的代價也更為龐大。


靈活性對于庫類的設(shè)計者來說十分寶貴,他們因此能給用戶提供使用不同的抽象級廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的功能。

因此,從長遠來看,抽象仍然是世界最有力的工具。

那對于小伙伴來說,你覺得C++是復(fù)雜還是簡單,復(fù)雜的原因是什么呢?歡迎討論!

-END-




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