C++ je velmi výkonný programovací jazyk, který se aktivně používá v mnoha oblastech. Ti, kteří s programovacím jazykem C++ začínají nebo chtějí tento jazyk ovládat, mají často jednu otázku: proč se obtěžovat?
Tento programovací jazyk je poměrně starý a není tak populární jako Python nebo JavaScript. Také křivka učení C++ je obtížnější než u těchto jiných jazyků. Navzdory tomu všemu se lidé stále ptají, jak důležité je naučit se C++.
Při úvahách o programovacím jazyce C++ nelze nezmínit otázku výkonu. C++ je programovací jazyk, který splňuje vaše očekávání ohledně vysokého výkonu. C++ je nepostradatelný nástroj v aplikacích, kde je důležitý výkon. Pokud program, který chcete vyvinout, potřebuje využít sílu hardwaru, C++ bude v tomto ohledu vaším největším pomocníkem.
Vzhledem k tomu, že se jedná o softwarový jazyk blízký hardwaru, máte možnost využívat všechnu sílu hardwaru, jak si přejete. Například herní stroje, webové prohlížeče, aplikace vestavěného systému nebo servery HTTP intenzivně používají C++. V těchto technologiích orientovaných na výkon je C++ skvělou volbou. Abyste tomu však lépe porozuměli, můžete si představit, jak herní engine funguje následovně.
Aplikace vyžadující vysoký výkon
Herní motory jsou platformy pro vývoj her, které vyžadují vysoký výkon. Obecně je úkolem herních enginů získat dvourozměrný obraz fyziky, crash testů a trojrozměrného prostředí ve hře. Zatímco herní engine tohle všechno dělá, musí na pozadí dělat spoustu matematických operací, jako jsou maticové operace.
V některých případech se tato trojrozměrná prostředí skládají z milionů trojúhelníků. Pokud uvážíte, že všechny tyto trojúhelníky jsou reprezentovány třemi body, můžete hádat, že existuje obrovské množství bodových dat. Pro získání obrázku musí každý z těchto bodů projít mnoha matematickými operacemi.
Celé toto náročné zpracování musí běžet za pouhou 1/60 sekundy. V důsledku toho je nutné provádět tolik operací velkou rychlostí. To znamená, že musíte plně využít hardware. Proto herní enginy obecně preferují C++.
Role C a C++ ve výkonu
Jazyk C je běžnou volbou pro vývoj operačních systémů. Protože jej můžete použít ke komunikaci přímo s hardwarem, můžete provádět operace na nízké úrovni, jako je přímý přístup do paměti. Téměř veškeré ovládání v jazyce C je navíc v rukou vývojáře. Počítač provede minimální změny kódu. To opět zanechává velmi nízkou stopu v paměti.
C++ zdědí mnoho z těchto pozitivních výkonnostních aspektů z C. Navíc C++ dnes vyniká mnohem více, protože podporuje objektově orientované programování.
Nevýhody zděděné od C
C++ se objevil přidáním podpory pro objektově orientované programování nad jazyk C. C++ může používat mnoho C knihoven. Bohužel ne vždy je možný opak. Když se C++ poprvé objevilo, mnoho technologií již C používalo. Takže pro mnoho vývojářů, kteří v té době chtěli používat kód C, bylo docela snadné přejít na C++.
C++ však zdědil mnoho nevýhod jazyka C spolu s jeho dobrými stránkami. C++ je starý jazyk, který od svého prvního vydání přidal mnoho dalších funkcí. Zatímco C je již obtížný jazyk, C++ se stal složitějším s každou další funkcí, kterou do C++ přidal. Proto je těžké zvládnout jazyk C++.
Také proto, že má vysokou hardwarovou kontrolu, bude spousta přehlédnutých chyb. Řešení a ladění těchto chyb vyžaduje spoustu času a úsilí. Ti, kteří chtějí ovládat C++, se musí rozhodnout, k čemu budou jazyk používat, a zvážit, zda se to vyplatí. Pokud hledáte vysoký výkon, C++ je v mnoha ohledech daleko před svými konkurenty.
Vývoj v C++ může trvat dlouho
Jazyky jako Java, C# a Python se objevily kvůli složité struktuře a obtížné křivce učení C++. Pokud nepotřebujete vyvíjet program zaměřený na výkon, není třeba používat C++, s ohledem na náklady na čas a vynaložené úsilí. Některé alternativní jazyky se mnohem snáze učí a jsou praktičtější. Proto se společnosti obracejí na programovací jazyky, kde mohou rychleji vyvíjet aplikace, když výkon není kritický.
C++ má velmi málo dalších knihoven, na rozdíl od Pythonu a Javy, které přicházejí s mnoha hotovými. Nemusíte je zadávat nebo implementovat sami. Na druhou stranu v C++ musíte napsat většinu knihoven, které potřebujete. To zase zvyšuje vaše šance na chyby a prodlužuje dobu vývoje.
Proč C++ běží rychleji?
Důvod této rychlé struktury, která odlišuje C++ od jiných jazyků, je skrytý ve způsobu kompilace. Abyste tomu lépe porozuměli, můžete si prohlédnout následující diagram:
Musíte zkompilovat kód, který napíšete v C++. Prostřednictvím tohoto procesu váš počítač vygeneruje soubor aplikace, který můžete spustit. Tento soubor obsahuje nativní – nebo strojový – kód. Ke spuštění tohoto souboru nepotřebujete žádné další programy ani agenty. Protože již obsahuje strojový kód, vaše zařízení jej rozpozná a spustí.
Jazyky jako Java, C# nebo Python však negenerují nativní kód. Místo toho zkompilují zdrojový kód do mezikódu. Existují další nástroje nebo programy, které můžete použít k překladu této aplikace přechodného kódu do strojového kódu. Zatímco tyto programy převádějí váš kód na strojový kód, spotřebovávají různé systémové prostředky.
Rychlost kompilace a běhu C++ je velmi vysoká, protože zde nejsou žádné režie jako v jiných jazycích.
Použití C++ se statistikou
C++ má vážně velkou uživatelskou základnu. Podle něj je to trvale jeden z nejpopulárnějších jazyků, které programátoři používají Statistiky GitHubu. Jiné jazyky jako Python, JavaScript a PHP vykazují vzestupy a pády pravidelně. Ale vývojáři v C++ jsou vždy žádáni.
Python s tím získal významnou dynamiku knihoven pro strojové učení. Inženýrské obory kromě programování a softwarového inženýrství aktivně používají Python pro svou každodenní práci. Knihovny JavaScriptu jsou také oblíbené pro backend i frontend. Jazyk JavaScript se neustále pohybuje, protože se snadno učí a používá.
C++ je však populární napříč databázemi, bezpečnostními infrastrukturami, hardwarem a knihovnami strojového učení. Výsledkem je, že C++ není výrazně ovlivněno současnými frameworky nebo knihovnami. Navíc v těchto oborech stále nemá vážného konkurenta.
Mnoho začátečníků se obrátí na jazyky se snazšími učebními křivkami, jako je Python a JavaScript, nebo upřednostňuje profesní cesty, kde jsou tyto jazyky oblíbené. Ale technologické společnosti stále hledají také vývojáře v C++.
Vyplatí se C++ stále učit?
Standardy C++ se neustále vyvíjejí. Zejména s funkcemi přidanými po roce 2011 je nyní C++ jednodušší. S rostoucím počtem vývojářů a knihoven roste potřeba vývojářů C++. Mnoho serverů, herních enginů, grafických nástrojů, kancelářských programů a vědeckých počítačových aplikací, které weboví vývojáři často používají C++.
V tak velkém vesmíru je samozřejmě velká potřeba vývojářů v C++. Pokud se chystáte nakreslit svou profesní dráhu v C++, čeká vás náročná a obohacující cesta.
