C++ je veľmi výkonný programovací jazyk, ktorý sa aktívne používa v mnohých oblastiach. Tí, ktorí sú v programovacom jazyku C++ noví alebo chcú tento jazyk ovládať, majú často jednu otázku: prečo sa obťažovať?
Tento programovací jazyk je dosť starý a nie je taký populárny ako Python alebo JavaScript. Tiež krivka učenia C++ je náročnejšia ako pri týchto iných jazykoch. Napriek tomu všetkému sa ľudia stále pýtajú, aké dôležité je naučiť sa C++.
Pri úvahách o programovacom jazyku C++ nemožno nespomenúť otázku výkonu. C++ je programovací jazyk, ktorý spĺňa vaše očakávania týkajúce sa vysokého výkonu. C++ je nepostrádateľným nástrojom v aplikáciách, kde je dôležitý výkon. Ak program, ktorý chcete vyvinúť, potrebuje využiť silu hardvéru, C++ bude v tomto smere vaším najväčším pomocníkom.
Keďže ide o softvérový jazyk blízky hardvéru, máte možnosť využiť všetku silu hardvéru tak, ako si želáte. Napríklad herné nástroje, webové prehliadače, vstavané systémové aplikácie alebo servery HTTP intenzívne využívajú C++. V týchto technológiách orientovaných na výkon je C++ skvelou voľbou. Aby ste to však lepšie pochopili, môžete si predstaviť, ako herný engine funguje nasledovne.
Aplikácie vyžadujúce vysoký výkon
Herné motory sú platformy na vývoj hier, ktoré vyžadujú vysoký výkon. Vo všeobecnosti je úlohou herných enginov získať dvojrozmerný obraz fyziky, crash testov a trojrozmerného prostredia v rámci hry. Zatiaľ čo herný engine robí toto všetko, musí na pozadí robiť veľa matematických operácií, ako sú maticové operácie.
V niektorých prípadoch tieto trojrozmerné prostredia pozostávajú z miliónov trojuholníkov. Ak si uvedomíte, že všetky tieto trojuholníky sú reprezentované tromi bodmi, môžete uhádnuť, že existuje obrovské množstvo bodových údajov. Na získanie obrazu musí každý z týchto bodov prejsť mnohými matematickými operáciami.
Celé toto náročné spracovanie musí prebehnúť len za 1/60 sekundy. V dôsledku toho je potrebné robiť toľko operácií veľkou rýchlosťou. To znamená, že musíte naplno využiť hardvér. Preto herné motory vo všeobecnosti uprednostňujú C++.
Úloha C a C++ vo výkone
Jazyk C je bežnou voľbou pri vývoji operačných systémov. Keďže ho môžete použiť na priamu komunikáciu s hardvérom, môžete vykonávať operácie na nízkej úrovni, ako je priamy prístup do pamäte. Navyše takmer celé ovládanie v jazyku C je v rukách vývojára. Počítač vykoná minimálne zmeny vo vašom kóde. To opäť zanecháva veľmi nízku stopu v pamäti.
C++ zdedí mnohé z týchto pozitívnych výkonnostných aspektov z C. Navyše, C++ dnes vyniká oveľa viac, pretože podporuje objektovo orientované programovanie.
Nevýhody zdedené po C
C++ vzniklo pridaním podpory pre objektovo orientované programovanie nad jazyk C. C++ môže používať veľa knižníc C. Bohužiaľ, opak nie je vždy možný. Keď sa prvýkrát objavil C++, mnoho technológií už používalo C. Takže pre mnohých vývojárov, ktorí chceli v tom čase používať kód C, bolo celkom jednoduché prejsť na C++.
C++ však zdedil mnohé nevýhody jazyka C spolu s jeho dobrými stránkami. C++ je starý jazyk, ktorý od svojho prvého vydania pridal mnoho ďalších funkcií. Zatiaľ čo C je už náročný jazyk, C++ sa stal zložitejším s každou ďalšou funkciou, ktorú do C++ pridal. Preto je ťažké zvládnuť jazyk C++.
Tiež, pretože má vysokú hardvérovú kontrolu, bude veľa prehliadnutých chýb. Riešenie a ladenie týchto chýb si vyžaduje veľa času a úsilia. Tí, ktorí chcú ovládať C++, sa musia rozhodnúť, na čo budú tento jazyk používať a zvážiť, či sa im to oplatí. Ak hľadáte vysoký výkon, C++ je v mnohých aspektoch výrazne pred svojimi konkurentmi.
Vývoj v C++ môže trvať dlho
Jazyky ako Java, C# a Python vznikli kvôli zložitej štruktúre a ťažkej krivke učenia C++. Ak nepotrebujete vyvinúť program orientovaný na výkon, nie je potrebné používať C++, berúc do úvahy náklady na čas a vynaložené úsilie. Niektoré alternatívne jazyky sa oveľa ľahšie učia a sú praktickejšie. Preto sa spoločnosti obracajú na programové jazyky, kde môžu rýchlejšie vyvíjať aplikácie, keď výkon nie je kritický.
C++ má veľmi málo ďalších knižníc, na rozdiel od Pythonu a Javy, ktoré prichádzajú s mnohými hotovými. Nemusíte ich zadávať ani implementovať sami. Na druhej strane v C++ musíte napísať väčšinu knižníc, ktoré potrebujete. To zase zvyšuje vaše šance na chyby a predlžuje čas vývoja.
Prečo C++ beží rýchlejšie?
Dôvod tejto rýchlej štruktúry, ktorá odlišuje C++ od iných jazykov, je skrytý v spôsobe jeho kompilácie. Aby ste to lepšie pochopili, môžete si pozrieť nasledujúci diagram:
Musíte skompilovať kód, ktorý napíšete v C++. Prostredníctvom tohto procesu váš počítač vygeneruje súbor aplikácie, ktorý môžete spustiť. Tento súbor obsahuje natívny alebo strojový kód. Na spustenie tohto súboru nepotrebujete žiadne ďalšie programy ani agentov. Keďže už obsahuje strojový kód, vaše zariadenie ho rozpozná a spustí.
Jazyky ako Java, C# alebo Python však negenerujú natívny kód. Namiesto toho kompilujú zdrojový kód do prechodného kódu. Existujú ďalšie nástroje alebo programy, ktoré môžete použiť na preklad tejto aplikácie stredného kódu do strojového kódu. Zatiaľ čo tieto programy konvertujú váš kód na strojový kód, spotrebúvajú rôzne systémové prostriedky.
Rýchlosť kompilácie a spustenia C++ je veľmi vysoká, pretože neexistujú žiadne režijné náklady ako v iných jazykoch.
Používanie C++ so štatistikou
C++ má skutočne veľkú používateľskú základňu. Je to trvalo jeden z najpopulárnejších jazykov, ktoré programátori používajú Štatistiky GitHub. Iné jazyky ako Python, JavaScript a PHP pravidelne vykazujú vzostupy a pády. Ale vývojári C++ sú vždy žiadaní.
Python s ním nabral značnú dynamiku knižnice strojového učenia. Inžinierske odvetvia okrem programovania a softvérového inžinierstva aktívne využívajú Python na svoju každodennú prácu. Knižnice JavaScript sú tiež obľúbené pre backend aj frontend. Jazyk JavaScript sa neustále mení, pretože sa ľahko učí a používa.
C++ je však populárny v databázach, bezpečnostných infraštruktúrach, hardvéri a knižniciach strojového učenia. Výsledkom je, že C++ nie je výrazne ovplyvnený súčasnými rámcami alebo knižnicami. Navyše v týchto oblastiach stále nemá vážneho konkurenta.
Mnoho začiatočníkov sa obracia na jazyky s ľahšími krivkami učenia, ako sú Python a JavaScript, alebo uprednostňuje kariérne cesty, kde sú tieto jazyky obľúbené. Technologické spoločnosti však stále hľadajú aj vývojárov v jazyku C++.
Oplatí sa ešte C++ učiť?
Štandardy C++ sa neustále vyvíjajú. Najmä s funkciami pridanými po roku 2011 je teraz používanie C++ jednoduchšie. S rastúcim počtom vývojárov a knižníc rastie potreba vývojárov v jazyku C++. Mnoho serverov, herných nástrojov, grafických nástrojov, kancelárskych programov a vedeckých počítačových aplikácií, ktoré weboví vývojári často používajú C++.
V takom veľkom vesmíre je samozrejme veľká potreba vývojárov C++. Ak sa chystáte nakresliť svoju kariérnu cestu v C++, čaká vás náročná a obohacujúca cesta.
