یکی از کاربردی‌ترین زبان‌های برنامه نویسی که در چند سال اخیر در رده‌ی چهارم محبوب‌ترین زبان‌های دنیا قرار گرفته است، زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس می‌باشد. یادگیری این علم یک سرمایه‌گذاری عالی است. چرا که با پیشرفت تکنولوژی روز به روز نیاز بشر به زبان‌های چند منظوره از جمله ++C افزایش می‌یابد. در توضیحات این دوره قصد داریم در ارتباط با این علم کاربردی مطالبی را به شما ارائه دهیم.
از زبان برنامه نویسی ++C چه می‌دانید؟
معرفی این زبان را با چند ویژگی شروع می‌کنیم. اما پیش از باید بگوییم این علم کارآمد بر مبنای زبان C در سال 1979 به کمک Bjarne Stroustrup توسعه یافت. زمانی که این مجموعه با گروه AT&T Bell Labs همکاری داشت با مسائلی در حوزه‌ی تحلیل کرنل UNIX برای سیستم‌های توزیع یافته رو به رو شد. این مسائل اغلب مشکلاتی در زمینه ی کندی یا سطح پایین بودن زبان برنامه نویسی بودند.
از این رو تصمیم بر این شد که با ارائه‌ی زبانی جدید این مشکل را برطرف کنند. استروستراپ برای ساخت این علم جدید C را برگزید. انتخاب این دانش به چندین علت بود. از مهم‌ترین دلایل آن این مسئله بود که سی یک زبان عمومی، بسیار کارآمد و همچنین دارای سرعت عملیاتی بسیار سریعی بود.
ویژگی های زبان سی پلاس پلاس
- statically-typed یا نوع‌بندی ایستا
- فرم آزاد
- غالبا کامپایل شونده
- سطح متوسط با یادگیری بسیار سریع و راحت
- چند منظوره
- چند پارادایمی
ارائه‌ی زبان ++C به کمک Bjarne Stroustrup
او با ارتقای دانش خود در زمینه‌ی مدل شیءگرای زبان SIMULA، به روی بسط کلاس‌ها به زبان C کار کرد. هدف اصلی استروستراپ ارائه‌ی زبانی با سطوح بالاتر با حفظ کارایی سی بود. در نهایت این زبان برنامه‌نویسی جدید به صورت «C withClasse» یعنی «C به همراه کلاس» نامگذاری شد؛ اما در ادامه نام آن به سی پلاس پلاس تغییر یافت. منظور از ++ در آخر نام آن، اشاره به عملکرد افزایشی در زبان C دارد.
محبوبیت این دانش
امروزه زبان اصلی تعداد بسیار زیادی از سیستم عامل‌ها، مرورگرها، بازی‌ها و درایورهای سیستم؛ ++C می‌باشد. این مسئله به میزانی در محبوبیت این علم تاثیر‌گذار بود که رتبه‌ی چهارم در دنیا را کسب کرد. به علت این که این دانش به نوعی توسعه یافته‌ی زبان سی می‌باشد، اکثر اوقات به هر دو زبان C و ++C به صورت یکپارچه اشاره می‌شود.
آشنایی با ویژگی های اصلی زبان ++C
++C به عنوان یک زبان شئ‌گرا دارای چهار ویژگی اصلی است:
1. زبانی چند ریختی
این ویژگی شرایطی را فراهم می‌کند که تنها به کمک یک واسط، چندین پیاده‌سازی صورت گیرد. این قابلیت باعث می‌شود تا در شرایط گوناگون اشیاء، رفتار متفاوتی از خود نشان دهند. این علم دو نوع چندریختی به صورت زمان کامپایل و زمان اجرا، در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهد. به طوری که آن ها با توجه به نوع نیاز خود می‌توانند از قابلیت‌های هر کدام بهره ببرند و از شکل‌های مختلف یک تابع در فراخوانی‌های مختلف استفاده کنند.
2. وراثت
همان طور که می‌دانید زبان سی پلاس پلاس نوعی زبان شیءگرا است. در برنامه‌نویسی شیءگرا این شرایط فراهم می شود که بتوانید به کمک وراثت از کلاس‌های موجود کلاسی را ایجاد کنید. این کلاس جدید، داده‌ها و متدهای کلاس قبلی را به ارث می‌برد. موارد به ارث برده شده از یک کلاس پایه این قابلیت را دارد که عمومی، خصوصی یا تحت حفاظت باشد. وراثت عمومی صرفا به منظور وراثت به کار رفته به صورت عموم می‌باشد. دو نوع دیگر به میزان کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از بارزترین ویژگی‌های ++C وراثت‌های چندگانه است که شرایط اشتقاق از چند کلاس پایه را فراهم می‌کند. این مزیت باعث ایجاد رابطه وراثت بسیار پیچیده می‌گردد.
3. بسته‌بندی بی‌نظیر ++C
منظور از بسته‌بندی جمع‌آوری عملیات و تمامی داده‌ها در یک مکان امن و به دور از واسطه‌های خارجی می‌باشد. شاید برای شما سوال باشد که این روش منظم کردن داده‌ها چگونه امکان‌پذیر است؟ زبان سی پلاس پلاس با کمک تعریف هر کلاس به صورت public, private, protected بسته‌بندی را انجام می‌دهد. زبان‌های شیءگرا از جمله سی پلاس پلاس از این ویژگی برخوردارند تا اطلاعات از دید و دخالت دیگران در امان بمانند.
Abstraction .4 (انتزاعی سازی)
منظور از انتزاعی، ایجاد یک طرح کلی به عنوان الگو برای موارد عینی و واقعی است. به کمک این ویژگی می‌توانیم یک سری از رفتارها را از دید مخاطب مخفی کنیم. به عبارتی کاربر از جزئیات و پیاده‌سازی آن اطلاعی نخواهد داشت.
چرا زبان برنامه نویسی ++C؟
زبان برنامه نویسی C++ دارای ویژگی و محاسن بسیاری است. همین موضوع باعث شده است که طرفداران زیادی داشته باشد. ما در ادامه به برترین آن‌ها اشاره می‌کنیم تا دلیل این محبوبیت را بدانید:
1. بسیار سریع
سی پلاس پلاس ارتقاء یافته‌ی سی است. این رشد منجر به سرعت بالای آن شده است به طوری که زبان‌هایی مثل جاوا و پایتون به آن نمی‌رسند.
2. علمی چند پارادایمی
پشتیبانی فوق‌العاده‌ی این علم از حداقل هفت سبک برنامه‌نویسی، به برنامه‌نویسان آزادی عمل زیادی را در انتخاب هر کدام از آن ها به دلخواه خود می‌دهد. این قابلیت این مزیت را برای برنامه نویس فراهم می‌کند که دیگر مجبور نباشد برای حل تمامی وظایف از شیءها استفاده کند. در نتیجه می تواند با توجه به نیاز و کاربردی که مد نظر دارد، سبکی را انتخاب کند.
3. دارای کتابخانه‌ی استاندارد قدرتمند
++C دارای کتابخانه‌هایی است که الگوریتم‌های کارآمدی را در زمان کدنویسی در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهد. با استفاده از این الگوریتم‌ها میتوان از یک کد بارها و بارها استفاده کرد. این مزیت با ایجاد صرفه‌جویی در زمان برای مخاطب، به قدرت فوق‌العاده‌ی آن می‌افزاید.
4. ++C دارای نوع‌بندی صریح
منظور از نوع‌بندی صریح این است که این زبان به کامپایلر اجازه‌ی فرضیه‌سازی در ارتباط با نوع داده‌ها را نمی‌دهد. اما کامپایلر قبل از اجرای برنامه می‌تواند خطاهای موجود در نوع‌بندی داده را تشخیص دهد.
5. سی پلاس پلاس یک زبانی شئ‌گرا
چند پاراگراف قبلی در ارتباط با 4 ویژگی اصلی سی پلاس پلاس به عنوان زبانی شیءگرا صحبت شد. به طور کلی باید گفت از سی پلاس پلاس در این جایگاه میتوان انتظار داشت که مسائل بسیار پیچیده را به راحتی حل کند. چرا که آن ها را به اجزای کوچک‌تری تقسیم می‌کند و مرحله به مرحله برای رسیدن به راه حل نهایی جلو می‌رود.
6. زبانی مثل ++C تکرار نخواهد شد
با توجه به کاربردهای گسترده و بی‌نظیر سی پلاس پلاس در سیستم عامل‌ها، مرورگرها و بازی‌های مدرن، به قاطعیت میتوان گفت که در آینده هیچ زبانی به راحتی نمی‌تواند جایگزین آن گردد.
چرا ++C کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد؟
- از محبوب‌ترین زبان‌های دنیا است.
- قابل تعبیه در سیستم عامل‌های امروزی و رابط‌های گرافیکی
- دانشی شیءگرا و چند منظوره که به برنامه‌های نوشته شده ساختار مشخصی می‌بخشد.
- شرایط استفاده‌ی چندین باره از یک کد را فراهم می‌کند.
- قابل استفاده به منظور رشد و گسترش برنامه‌هایی که با چندین سیستم عامل سازگار می‌شوند.
- زبانی برای سرگرمی با یادگیری بسیار آسان
- نزدیکی و شباهت بسیار زیاد ++C، C # و جاوا کمک می‌کند تا کاربران به راحتی به تسلط بر این زبان ها دست یابند.
جایگاه شغلی این علم
این زبان با بیش از 7700 موقعیت پیشنهادی، هر ماه میانگین حقوق صد هزار دلار سالانه برای برنامه‌نویسان در این حوزه را رقم می‌زند. اکثریت موقعیت‌های شغلی پیشنهادی در زمینه‌ی موتورهای رندرینگ، اپلیکیشن‌های ویندوزی و توسعه‌ی بازی است. همچنین این واقعیت تقریبا پذیرفته شده است که یک تیم بزرگ و قوی در پس این علم قرار گرفته که به بهبود ++C در هر نسخه کمک می‌کنند و به نوعی پیش‌بینی می‌شود که در آینده کاربرد این علم گسترش بیشتری نیز داشته باشد. بنابراین اگر به دنیای برنامه نویسی علاقه‌مند هستید، با یادگیری این دانش می‌توانید سرمایه‌گذاری بزرگی روی خودتان انجام دهید.
مهم‌ترین کاربردهای مهم زبان برنامه نویسی ++C
در ادامه با مهم ترین کاربردهای این زبان برنامه نویسی جذاب آشنا خواهیم شد. تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
1. حضور در برنامه‌های کاربردی
برنامه‌هایی که بر اساس رابط گرافیکی هستند، مانند adobe photoshop، Illustrator، adobe premiere و غیره، با این زبان نوشته شده‌اند. برنامه‌نویسان زیادی در حوزه‌ی توسعه‌ی برنامه‌های ادوبی فعالیت دارند که می‌توانند روز به روز به قابلیت‌های این نرم‌افزارها بیفزایند.
2. ساخت بازی
حضور این زبان با کاهش پیچیدگی بازی‌های سه بعدی، به بهینه‌سازی منابع کمک بسیاری کرده است. این دانش علاوه بر پشتیبانی از بازی‌های چند نفره، قابلیت برنامه‌نویسی رویه‌ای را به منظور عملکردهای فشرده‌ی CPU و همچنین کنترل سخت‌افزار فراهم می‌کند. سرعت فوق‌العاده‌ی این علم یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از آن در بازی‌های متفاوت به طور گسترده می‌باشد. در ادامه به چند نمونه از بازی‌های نوشته شده به کمک این زبان اشاره خواهیم کرد.
- Witcher 3
- Counter-Strike
- Doom III Engine
- World of Warcraft
- King Quest
- Football Pro
- Invictus
3. انیمیشن‌سازی به کمک این دانش
مجموعه‌ای از ابزارهای قدرتمند مثل انیمیشن‌های سه‌بعدی، مدلسازی، شبیه‌سازی و نرم‌افزارهای رندر، تماما از کاربردهای بی‌نظیر این علم هستند. همچنین اقداماتی مانند پردازش تصویر، جلوه‌های بصری، مدلسازی و برنامه‌های کاربردی حسگر تلفن همراه، عمدتا با کمک این دانش ارائه شده اند. از برنامه‌های توسعه یافته به کمک این علم، برای انیمیشن، محیط‌ها، گرافیک‌های حرکتی، واقعیت مجازی و خلق شخصیت میتوان بهره گرفت.
4. حضور سی در فضای وب
جالب است بدانید که گوگل کروم و مرورگرهای دیگر اینترنت از جمله موزیلا، فایرفاکس و بسیاری از افزونه‌های هر کدام، همه به کمک این دانش ارائه شده اند. کلاینت ایمیل Mozilla Thunderbird از مجموعه‌ی موزیلا و موتور رندر، که به منظور پروژه‌های منبع باز گوگل و موزیلا استفاده می‌شود، از کاربردهای دیگر ++C می‌باشد
اپلیکیشن‌ها و برنامه‌های توسعه‌یافته به کمک سی پلاس پلاس
در ادامه به برنامه های بسیار معروفی که توسط این زبان برنامه نویسی توسعه یافته اند، اشاره خواهیم کرد.
- محصولات قوی و معروف Adobe مانند فتوشاپ، ایلستریتور و این‌دیزاین
- نرم افزار آکروبات به عنوان PDF خوان
- آمازون که به عنوان یکی از بزرگ‌ترین سایت‌های تجارت الکترونیک، شناخته شده است.
- مرورگرهای اینترنت گوگل کروم، اپرا، موزیلا و فایرفاکس
- محصولات Autodesk که به منظور طراحی به کمک رایانه ارائه شده
- فیس‌بوک، بزرگ‌ترین شبکه اجتماعی موجود، به طور گسترده از این علم بهره برده است.
- برنامه قوی سه بعدی سازی تری دی مکس که در معماری کاربرد فوق‌العاده‌ای دارد.
در پایان
در این توضیحات سعی کردیم کاربردها و جایگاه بی‌نظیر زبان سی پلاس پلاس را برای شروع یادگیری آن خدمت شما عزیزان به طور کامل ارائه دهیم. اگر به علم برنامه نویسی علاقه‌مند هستید و به دنبال موقعیت شغلی عالی‌ای در این زمینه می باشید، آموزش این زبان را در اولویت کار خود قرار دهید. کدیاد با حضور اساتید باتجربه در کنار شما است تا در کمترین زمان ممکن به تسلط کافی در زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس برسید.