C++ یکی از محبوبترین و پرکاربردترین زبانهای برنامهنویسی در دنیا است که برای توسعه نرمافزارهای قدرتمند و پیچیده استفاده میشود. این زبان که در سال ۱۹۸۵ توسط بیارن استروستروپ ایجاد شد، به دلیل پشتیبانی از شیءگرایی، کارایی بالا، و انعطافپذیری، همواره در حوزههای مختلف نرمافزاری از جمله سیستمعاملها، بازیهای ویدئویی و برنامههای کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد.
C++ یک زبان برنامهنویسی چندمنظوره و شیءگرا است که بر پایه زبان C ساخته شده و امکانات جدیدی مانند کلاسها و مدیریت حافظه پیشرفته را به آن افزوده است. این زبان برای توسعه نرمافزارهای بزرگ و پیچیده که نیاز به کارایی بالا دارند، بسیار مناسب است. C++ به کاربران این امکان را میدهد که کدهای سطح پایین و سطح بالا را با هم ترکیب کنند، به همین دلیل در صنایعی مانند مهندسی نرمافزار، سیستمهای توکار، و بازیسازی استفاده میشود.
C++ به دلیل قابلیتهای شیءگرایی، مدیریت دقیق حافظه، و کارایی بالا یکی از زبانهای اصلی برای توسعه نرمافزارهای پیچیده است. این زبان به توسعهدهندگان اجازه میدهد برنامههایی با عملکرد بسیار بهینه بنویسند که در بسیاری از پروژههای صنعتی و تجاری کاربرد دارد. همچنین، C++ از کتابخانههای قدرتمندی مانند STL پشتیبانی میکند که توسعه الگوریتمها و ساختارهای داده را آسانتر میکند.
C++ در سال ۱۹۸۵ توسط بیارن استروستروپ ایجاد شد. هدف از ایجاد این زبان، افزودن قابلیتهای شیءگرایی به زبان C بود تا برنامهنویسان بتوانند کدهای پیشرفتهتری بنویسند. طی سالها، C++ تکامل یافت و امکانات بیشتری مانند قالبها (Templates) و استثناها (Exceptions) به آن افزوده شد که توسعه نرمافزارهای پیچیده را ممکن ساخت.
C++ به دلیل سرعت و کارایی بالای خود، در توسعه انواع نرمافزارها از جمله سیستمعاملها، مرورگرهای وب، نرمافزارهای صنعتی و بازیهای ویدئویی استفاده میشود. این زبان به برنامهنویسان امکان میدهد تا از ویژگیهای سطح پایین مانند مدیریت حافظه استفاده کنند و در عین حال برنامههایی با پیچیدگی بالا بنویسند. همچنین با استفاده از کتابخانههای پیشرفته مانند Boost و Qt، امکان توسعه سریعتر و حرفهایتر پروژهها فراهم میشود.
یکی از موضوعات کلیدی در برنامهنویسی با C++، مدیریت صحیح حافظه و منابع است. اگرچه این زبان به برنامهنویسان کنترل کامل روی منابع میدهد، اما همین ویژگی میتواند به مشکلات امنیتی مانند نشت حافظه و سرریز بافر منجر شود. برای بهبود امنیت در C++، توسعهدهندگان باید از تکنیکهایی مانند مدیریت هوشمندانه حافظه، استفاده از تحلیلگرهای استاتیک، و تستهای واحد (Unit Tests) بهره بگیرند.
کارایی بالا: C++ به دلیل دسترسی مستقیم به منابع سختافزاری و مدیریت دقیق حافظه، امکان نوشتن برنامههایی با سرعت و کارایی بالا را فراهم میکند.
پشتیبانی از شیءگرایی: قابلیتهای شیءگرایی در C++ به توسعهدهندگان کمک میکند تا کدهایی تمیزتر و قابل نگهداریتر بنویسند.
انعطافپذیری: C++ را میتوان برای طیف گستردهای از پروژهها، از برنامههای کاربردی سطح بالا تا سیستمهای توکار، استفاده کرد.
کتابخانههای متنوع: C++ با مجموعهای گسترده از کتابخانهها همراه است که توسعه نرمافزار را سریعتر و سادهتر میکنند.
یکی از چالشهای اصلی برنامهنویسی با C++، پیچیدگی آن است. برنامهنویسان باید به دقت از منابع و حافظه استفاده کنند تا از مشکلاتی مانند نشت حافظه و دسترسی غیرمجاز به حافظه جلوگیری کنند. همچنین، یادگیری و استفاده از ویژگیهای پیشرفتهای مانند قالبها و اشارهگرها (Pointers) میتواند برای برنامهنویسان تازهکار دشوار باشد. بهینهسازی کدهای C++ نیز برای افزایش سرعت و کارایی، نیاز به تجربه و مهارتهای ویژهای دارد.
در این سال، تمرکز بر روی محیطهای توسعه سنتی مانند Code::Blocks و Dev-C++ بود. محیطهای سادهای که برای پروژههای آموزشی کافی بودند.
استفاده از محیطهای توسعه پیشرفتهتر مانند Visual Studio Code و CLion که امکاناتی مانند IntelliSense، Git integration، و ابزارهای دیباگ حرفهای دارند، بسیار توصیه میشود. علاوه بر این، ابزارهای مدرن مثل Docker و DevOps برای توسعه و استقرار نرمافزار در محیطهای تولید ضروری هستند
در این سال بیشتر بر مفاهیم پایهای مثل پیشپردازندهها، انواع دادهها و عملگرها تمرکز داشتند.
استانداردهای جدید C++ مانند C++17 و C++20 معرفی شدهاند. این استانداردها شامل مفاهیم جدیدی مانند concepts و coroutines هستند که در بهبود کارایی و کاهش پیچیدگی کد بسیار مؤثرند. آشنایی با ابزارهایی مانند CMake برای مدیریت پروژههای بزرگ و چندپلتفرمی نیز ضروری است
مباحث اصلی شامل دستورات شرطی و حلقهها بود که در برنامههای ساده استفاده میشد.
علاوه بر ساختارهای کلاسیک، استفاده از مفاهیم جدید مثل if constexpr و switch expressions معرفی شده است که عملکرد بهینهتری دارند و کدهای شرطی پیچیده را سادهتر میکنند. همچنین، آشنایی با پردازش موازی و استفاده از حلقههای موازی برای بهبود سرعت برنامهها بسیار مهم است
مفاهیم پایهای مثل توابع بازگشتی و تابع خروجی مورد بررسی قرار میگرفت.
مفاهیمی مانند Lambda expressions و Function objects برای مدیریت بهینهتر توابع و کاهش سربار حافظه معرفی شدهاند. همچنین، هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) به طور گسترده در برنامههای مدرن پیادهسازی میشوند که نیازمند استفاده از توابع پیچیده و بهینه است
تمرکز بر روی آرایههای یکبعدی و دوبعدی و کاربردهای پایهای آنها بود.
استفاده از std::vector و std::array به جای آرایههای سنتی رایج شده است. این ابزارها به بهبود مدیریت حافظه و امنیت کد کمک میکنند. همچنین، تسلط بر الگوریتمهای مرتبسازی پیشرفته و جستجو در دادههای بزرگ از اهمیت بالایی برخوردار است
این بخش به بررسی رشتهها و نحوه تعریف، مقداردهی، ورودی و خروجی رشتهها و عملیات روی رشتهها مانند الحاق و انتساب میپردازد. همچنین نحوه ارسال رشته به عنوان آرگومان تابع و کار با آرایهای از رشتهها آموزش داده میشود. مهارتهایی نظیر کار با رشتهها و عملیات مربوط به آنها توسعه داده خواهد شد.
کار با رشتهها به شکل ساده و استفاده از std::string بررسی میشد.
استفاده از std::string_view برای بهبود کارایی و کاهش کپیهای غیرضروری دادههای رشتهای ضروری است. همچنین، رشتهها در پردازش زبان طبیعی (NLP) و سایر زمینههای مربوط به AI کاربردهای گستردهتری پیدا کردهاند