[編注：為了增加您冬天閱讀的樂趣，我們很榮幸的奉上Bjarne Stroustrup大神的這個包含3個部分的系列文章。這是第一部分；第二和第三部分將在接下來的兩個週一釋出，即在聖誕節之前完成這個系列。請欣賞。——Ed]
1. 簡介
本系列包括 3 篇文章，我將向大家展示並澄清關於C++的五個普遍的誤解：
- 1. “要理解C++，你必須先學習C”
- 2. “C++是一門物件導向的語言”
- 3. “為了軟體可靠性，你需要垃圾回收”
- 4. “為了效率，你必須編寫底層程式碼”
- 5. “C++只適用於大型、複雜的程式”
如果你深信上述誤解中的任何一個，或者有同事深信不疑，那麼這篇短文正是為你而寫。對某些人，某些任務，在某些時間，其中一些誤解曾經只是正確的。然而，在如今的C++，應用廣泛使用的最先進的ISO C++ 2011編譯器和工具，它們只是誤解。
我認為這些誤解是“普遍的”，是因為我經常聽到。偶爾，它們有原因來支援，但是它們經常地被作為明顯的、不需要理由的支援地表達出來。有時，它們成為某些場景下不考慮使用C++的理由。
每一個誤解，都需要一大篇文章，甚至一本書來澄清，但是這裡我的目標很簡單，就是丟擲問題，並簡明地陳述我的原因。
2. 誤解1：“要理解C++，你必須先學習C”
不。學習C++基礎程式設計比學習C要容易地多。
C幾乎是C++的一個子集，但是它不是最先要學習的最好的子集，因為C缺少計數支援，型別安全，和易用的標準庫，而C++為簡單任務提供了這些。考慮一個拼接email地址的簡單函式：
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; html-script: false ]string compose(const string& name, const string& domain) { return name+'@'+domain; } |
它可能被這樣使用
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; html-script: false ]string addr = compose("gre","research.att.com"); |
而C語言版本需要顯式地字元複製和顯式地記憶體管理：
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; html-script: false ]char* compose(const char* name, const char* domain) { char* res = malloc(strlen(name)+strlen(domain)+2); // space for strings, '@', and 0 char* p = strcpy(res,name); p += strlen(name); *p = '@'; strcpy(p+1,domain); return res; } |
它可能被這樣使用
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; html-script: false ]char* addr = compose("gre","research.att.com"); // … free(addr); // release memory when done |
哪個版本你更願意教？哪個版本更容易使用呢？剛才我的C版本程式碼寫對了嗎？你確定？為什麼？
最後，哪個版本可能更有效率呢？是的，是C++版本。因為它不需要數引數中字元的個數，也不需要釋放引數中短字串的空間（動態記憶體）。
2.1 學習C++
這不是一個奇怪的孤立例子。我認為它是典型的。那為什麼有那麼多老師堅持“先學習C”的觀點？
• 因為多年來他們一直這麼做。
• 因為這是課程所要求的。
• 因為老師們年輕時就是這麼學習的。
• 因為C比C++小，就認為C比C++簡單。
• 因為學生們遲早要學習C（或者C++的C子集）。
然而，C並不是最先學習C++的最容易或者最常用的子集。更進一步，一旦你知道了C++的合理數量，C子集很容易學習。先學習C，會導致不斷忍受錯誤，以及學習如何避免這些錯誤，而在C++中很容易避免這些錯誤。
對於用現代的方法教學C++，看我的書Programming: Principles and Practice Using C++。它甚至在結尾有一章，專門講如何使用C。它在多個大學中數以萬計的初學者中成功應用。為了靈活學習，這本書的第二版中使用了C++11和C++14工具。
在C++11[11-12]中，C++對初學者更友好。例如，標準庫中使用元素序列初始化一個vector：
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; html-script: false ]vector<int> v = {1,2,3,5,8,13}; |
在C++98中，我們只能使用列表來初始化陣列。而在C++11中，我們可以定義一個建構函式，接收可以是任意需要型別的{}初始化列表。
我們能夠使用range-for迴圈來遍歷vector：
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; html-script: false ]for(int x : v) test(x); |
它將對v中的每一個元素，呼叫一次test()。
range-for迴圈可以遍歷任意序列，因此我們可以直接使用初始化列表來簡化上面的例子：
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; html-script: false ]for (int x : {1,2,3,5,8,13}) test(x); |
C++11的一個目標就是，讓簡單的事情簡單化。自然地，它在沒有增加效能負擔的前提下實現了。
3. 誤解2：“C++是一門物件導向的語言”
不。C++支援OOP和其他程式設計風格，但它並不侷限於狹隘的“物件導向”。它綜合地支援了包括物件導向和泛型程式設計技術。通常，一個問題的最優解決方案，包含不止一種風格（範例）。“最優”，我指的是最短、最易於理解、最有效率和最易於維護等。
“C++是一門物件導向的語言”使人們認為C++不是必要的（當與C做比較時），除非你需要一個巨大的類繼承層次以及很多須函式（執行時多型）——對很多人和很多問題，這樣應用並不合適。相信這個誤區導致C++因為不是純物件導向而遭到譴責；畢竟，如果你把“好”和“物件導向”等同起來，那麼C++明顯包含了很多不是物件導向的東西，一定會被認為是“不好”。不管是哪種情形，這個誤解為不學習C++提供了一個很好的介面。
考慮一個例子：
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; html-script: false ]void rotate_and_draw(vector<Shape*>& vs, int r) { for_each(vs.begin(),vs.end(), [](Shape* p) { p->rotate(r); }); // rotate all elements of vs for (Shape* p : vs) p->draw(); // draw all elements of vs } |
它是物件導向的嗎？當然是；它關鍵依賴類的虛擬函式機制。它是泛型嗎？當然是；它關鍵依賴於一個引數化容器（vector）和泛型函式for_each。它是函式式嗎？某種程度上；它使用了lambda表示式（[]構造器）。那麼它到底是什麼？它是現代C++：C++11。
我使用了range-for和標準庫演算法for_each，就是為了炫一下特性。在真實的程式碼中，不管我使用哪種方式，我只會使用一種迴圈。
3.1 泛型程式設計
你想讓這段程式碼更通用嗎？畢竟，它只在指向Shapes的指標向量中使用。如果使用列表和內建陣列會怎麼樣？“智慧指標”（資源管理指標）呢，例如shared_ptr和unique_ptr？對於那些你可以呼叫draw()和rotate()方法，但是類名稱不是Shape的物件呢？考慮：
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; html-script: false ]template<typename Iter> void rotate_and_draw(Iter first, Iter last, int r) { for_each(first,last,[](auto p) { p->rotate(r); }); // rotate all elements of [first:last) for (auto p = first; p!=last; ++p) p->draw(); // draw all elements of [first:last) } |
對於任意你需要從first遍歷到last的序列，它能夠執行。這就是C++標準庫演算法的風格。我使用了auto，來避免不得不對“類似shape的物件”的介面命名。這是一個C++11特性，即“使用表示式的型別初始化”，因此對於for迴圈，p的型別由第一次賦值的型別決定。使用auto來表示lambda引數型別是C++14的一個特性，但是已經在使用了。
考慮：
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; html-script: false ]void user(list<unique_ptr<Shape>>& lus, Container<Blob>& vb) { rotate_and_draw(lst.begin(),lst.end()); rotate_and_draw(begin(vb),end(vb)); } |
這裡，我假設Blob是一個包含draw()和rotate()操作的圖形型別，而Container是某種容器型別。標準庫列表(std::list)有成員函式begin()和end()，來幫助使用者遍歷它序列的元素。這是經典的物件導向程式設計。但是如果Container不支援C++標準演算法庫遍歷半開序列[b:e]的約定呢？如果不包含begin()和end()成員呢？好了，我還從來沒有見過哪些容器類是不能被遍歷的，因此我們可以定義適當語義的獨立begin()和end()函式。這個標準庫支援C樣式的陣列，因此如果Container是C樣式的陣列，問題能夠解決——並且C樣式的陣列仍然很常見。
3.2 適應性
考慮一個更難的情況：如果容器包含物件指標，而且有著不同的訪問和遍歷模式呢？例如，假設你需要這樣訪問一個Container：
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; html-script: false ]for (auto p = c.first(); p!=nullptr; p=c.next()) { /* do something with *p */} |
這種風格並非不常見。我們可以把它轉化成一個[b:e)序列：
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template<typename T> struct Iter { T* current; Container<T>& c; }; template<typename T> Iter<T> begin(Container<T>& c) { return Iter<T>{c.first(),c}; } template<typename T> Iter<T> end(Container<T>& c) { return Iter<T>{nullptr}; } template<typename T> Iter<T> operator++(Iter<T> p) { p.current = c.next(); return this; } template<typename T> T* operator*(Iter<T> p) { return p.current; } |
注意這種修改方式是非侵入式的：我不需要修改Container或者它的繼承類，來把Container對映到支援C++標準演算法的遍歷模型。這是一種形式的適應，而不是重構。
我選擇這個例子，是為了展示泛型程式設計技術並不侷限於標準演算法庫（標準演算法中它很常見）。同樣，對大多數常見的“物件導向”定義，它們不是物件導向的。
C++程式碼必須是物件導向的想法（即到處使用類繼承和虛方法），可能嚴重損壞效率。如果你需要一組型別的執行時解決方案，物件導向程式設計的觀點是偉大的。我就經常使用它。然而，它是相對嚴格的（並不是每個型別都適應類繼承），並且虛方法呼叫抑制了內鏈函式（它可以在一些簡單而重要的場景中降低你50倍的速度）。
附言
在我的下一部分，我將講解“為了軟體可靠性，你需要垃圾回收”。