如何学习C++

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原创文章,转载请标明原文链接。

感谢 Tanky Woo杨溪 抽出宝贵的时间为本文审校。在正确性、语法语义和用词上,他们为我提出了很多建设性的意见,我也进行了相应修改。

尽管如此,我相信错误还是再所难免,如果你发现了错误,请给本文留言,谢谢。

1 缘由

有写这篇文章(确切的说是这种类型方式方法的文章)的想法是几个月之前了(2012.08.09),"不敢下手的原因是自己 C++ 资历尚浅,如果言语不当,实在是害人"。我的这种踌躇也让 Tanky Woo 批评过多次了,但是我仍旧抱着胆怯的心里,这种文章涉及的面有点广,还有一个很大的原因是我的太多想法过于偏激。

今天我去论坛回答了两个问题:关于结构体 申请内存c++中输入的问题,像这种类似的问题我在论坛回答过不知道多少遍了,可能每天仍旧有很多人会遇到。于是我有了一个在博客建一个 C++ FAQ 目录的想法,用来整理、总结一些常见的、不常见的、诡异的 C++ 问题和解决方案(称作"奇淫技巧"或许要好一点)。恰巧,我对此类问题也甚是关心。我想写一篇怎样学习 C++ 的文章做为 C++ FAQ的序是再好不过的了,以前的种种顾虑用文章谨慎的文字来弥补吧。

2 笔者

简单的介绍一下笔者,目的在于读者在读本文的时候心里有一个定位:"这是什么样的人写的文章,可不可靠,我应该相信他几分?" 我 08 年上的大学,大一上学期学校开设了 C 语言课,下学期学的数据结构,C++ 是在大一暑假自学的(也就是 09 年 6 月份,至今三年有余)。看过一些书(请看书籍推荐),在校期间用 C/C++,C# 做过很多小项目,自己也写过一些小软件自娱自乐,缺少公司类型大项目的开发经验。算是 C/C++ 的忠实粉丝吧。

3 关于本文

  • 读者定位是两类人群:a.初学者,即将入手 C++ 语言、不知道如何开始;b.已经开始学习C++许久了,却进度缓慢,抓不到精髓,倍感迷茫。
  • 本文不会深入到C++语言内部挖掘技术点。
  • 如果你自诩C++高手,请绕道;如果你本就是C++高手,开发经验丰富,可以对本文提一些建议。
  • 本文将结合我自己的学习经历和经验,谈一谈 C++ 应该如何学习,以及扩展到编程领域的一些想法和看法。
  • 文章中提及书籍的时候没有评价。我的书籍推荐中列举了一些 C++ 书籍,都有我的相关评价,感兴趣的可以看一看。

4 正文

4.1 1. 为什么 C/C++?

C++ 是一门编程语言,请注意它仅仅是一门编程语言。这句话的意思就是一旦有人在做语言好坏之争的时候,一笑而过即可。特定的语言只是用来在特定的领域解决特定的问题,仅此而已,尤其是现在众多语言纷飞的年代,这句话的正确性不容置疑。

在编程领域里,每个人都会有他/她的入门语言,各持己见。我个人认为 C 语言是一个很不错的选择,语法简单,深度可深可浅,高级语言的鼻祖。很重要的一点是现今的各种编程语言,或多或少都是 C 语言的衍生品,或者是衍生品的衍生品。语言相通,只要 C 语言学好了,上手其他语言问题不大。C 语言的灵魂在于指针,指针可以帮助你更好的理解内存,理解操作系统的工作机理。

C++ 就是 C 的衍生品之一,兼容 C 语言。起初的目的是扩展 C 语言"C with Classes",但是后来随着发展,C++ 标准中加入了:虚函数(virtual function)、运算符重载(operator overloading)、多重继承(multiple inheritance)、模板(template)、异常(exception)、RTTI、命名空间(name space)等。C++ 变得强大的同时也变的异常复杂,同时随着新内容的增加,C++ 离 C 也就越来越远(思想而非语法)。

C++ 是一门争议性语言,喜欢研究的人很多,吐槽的(包括一些大神级的人物)的人也很多。在 C/C++ 的时代(C/C++刚出道的时候),语言的可选性较少,所以 C++ 干了许多事情,现在时代不一样了,正如我前面所谓语言纷飞,针对性语言众多,程序员的选择性也就多了(有很多的优秀的语言可以去学,C#,java,php,python,ruby……),所以 C++ 不再是必须品。

在你开始学习之前,请慎重考虑一下,为什么要学?如果考虑好了,请继续阅读。

4.2 2. C++新手

4.2.1 2.1 选择一本好书

  • 如果你发现以"数字"命名的书籍,请扔掉!(21天学通C++?)
  • 你发现以"通"字样命名的书籍,请扔掉!(零起点学通C++?C++从入门到精通?)
  • 你发现把"Visual" 和 "C++" 联系起来的 C++ 教程,请扔掉!(太多了,不举例了)
  • 如果你发现"void main"作为实例的书籍,请扔掉!
  • 如果你发现“”作为实例的书籍,请扔掉!
  • ……

有几本书可以供你选择:《C++ Primer Plus》,《C++ Primer》,《C++程序设计语言

我入门用的是《C++入门经典》,继而读的是《C++ Primer》。其实好书和差书很容易区分,厚度和价位是一个很关键的点,通常薄薄的,又便宜,书名却非常霸气的告诉你如何精通,那你果断扔了,想都不要想。

4.2.2 2.2 选择一个好的IDE

请注意我强调的是IDE(集成开发环境),而不是套餐(GCC+VIM/EMACS+GDB+[linux]),对于一个初学者来说,一定要抓住重点。

那个套餐NB么?NB! 酷么?太酷了!学么?可以学,但不是现在。现在你需要的输入几行代码,然后运行处结果,如果有小问题,可以方便调试的工具。gcc,vim/emacs,gdb,linux 必须承认,它们很优秀,但是学好很需要时间。不夸张的说,入手vim/emacs or linux 比入手 C++ 的时间只多不少。初学者一定要相信这一点,网上太多人吹嘘学 C++ 不应该用 IDE ,就应该直接 文本编辑器+GCC 用 GDB 调试,进而言语鄙视 IDE 。我不知道你抱着什么心态,我只想说你入门是那样入门的吗?当时有没有 IDE ?你了解 IDE 吗?你公司用什么开发?

IDE 调试底层调用的也是调试工具,对调试工具进行封装,使之更为人性化了些。技术永远不是用来炫酷和装B,是用来解决实际问题的。因此,不管你用什么语言,什么工具,什么平台,只要能把事情做好就行了。

对于一个入门新手,一个人性化的调试环境是必须的。当然,作为一个 C++ 程序员的话,GCC/GDB 是必须要去了解的,linux 也是必须要会的。

IDE 我推荐使用 CodeBlocks,C++ 标准支持的好,开源,跨平台,免费,非常优秀。Microsoft Visual Studio 20XX 也是可以的。忠告:同学们,千万不要再用 VC++ 6.0 了,对 C++ 标准支持极差,谨记!

我学习一直用的是 CodeBlocks 10.05 今天好像已经是 12.11 ,软件开发用的是:VS2005,VS2008,VS2010。个人感觉 08 没有 05 和 10 好用。

4.2.3 2.3 保持一颗平静的心

给大家看一篇文章:"21天教你学会C++"。"想要 21 天学会C++,首选需要花8年时间学会 C++,然后去学量子物理,生物化学,分子生物学,以及遗传学,制造“返老还童"药剂,把自己传送回学编程的21天”-–—这是迄今为止我所知道的最容易的《Teach Yourself C++ in 21 Days》,推荐大家去看看原文。

大家再去看一篇文章:"C++ 程序员自信心曲线图","对于大多数的自称自己熟悉C++的程序员来说,基本上来说他们都是用C++的语法来写C。"

保持一颗平静的心是很重要的,切记不要急于求成,切记不要浮躁。学习 C++ 不是三天两天的事情,文中也说了,用 10 年时间来学习编程。你准备好了吗?

有人天真的以为学几天 C++ 就可以写软件了,后来发现学了之后还是什么也干不了,软件需要界面,于是去学 MFC,学了 MFC 后才发现 MFC 没什么,反而是 C++ 基础太差,反过头来继续学习 C++。那个天真的人就是我,我就是这么过来的。高端的背后也无非都是一行行基础的代码,只要把基础打好了,高端也就没什么了(这里的高端并不是特指 MFC 高端,基础也不是特指 C++,任何事物我想都是一样的)。我想告诫大家,打好基础比学高端的技术要有用的多,所以不要急。

4.2.4 2.4 还需要什么?

我觉得足够了,一本好书,一个好IDE,一颗平静的心态(当然你要有一台PC机了)。有三点我需要说明一下,第一,平台的选择,这个无所谓的,C++ 是跨平台的,学 C++ 标准就好了;第二,去培训机构培训会不会学的快一点?我对培训只用两个字总结"扯淡",真是扯淡。第三,视频学习?我不推荐。就好像很多人学MFC,看孙鑫的视频一样。我们又不是小孩子了,学东西需要手把手吗?再者说了,手把手教的东西都是死的。当你手里握着一把锤子的时候,你会发现这个世界全都是钉子。解决问题的方法有很多种,视频能教给你的只是那么固定的一种或者几种,思维定势是很可怕的事情。

我个人是非常不赞同去花钱培训,或者呆呆的在电脑前面看视频。

学习是一种经历,进而这种经历就变成了你宝贵的经验。遇到问题,勤于思考分析,查阅资料,逐渐的培养出了自己快速、独立解决问题的一套方法,这才是你的财富,这才能以不变应万变。对于程序员来说,就是对 BUG 敏锐的嗅觉。

4.3 3. C++入门(停留在表面)

参考标准:熟练掌握 C++ 语法结构,了解 C++ 主要模块,技术难点。大部分书上可以找到的知识点。

4.3.1 3.1 学习 C++ 要不要学习 C ?

作为这样的一篇文章,这个探讨几乎是必须要做的。我的观点很明确,要学!因为我先学 C 语言,后学的 C++ 的,而且学习使用过程中无数次穿插的相互学习。我的程序中从来没有刻意的区分这是 C 还是 C++,我把握的标准是怎么样方便怎么来。就好像文件读写我从来都不用 C++ 的文件流,因为我习惯了 C 语言的 fread、fwrite、 fopen、 fseek、 ftell 等等。我是站在语言的语法和库的角度来说"要学"的。如果你要学面向对象的话,那就没必要学 C 了,好像也没有学 C++ 的必要了,你可以选择一个纯面向对象的语言去学面向对象岂不更好。总结,以我的个人经历来说,学 C++ 可以先学习 C 语言(观点已明确,探讨结束!)。

要了解哪些东西呢?总结是两点:语法和库。所有的语言几乎都是一样的。

  • 语法[基本类型、标准库类型、数组和指针、表达式、语句、函数等]
  • STL[容器,算法]
  • 模板与泛型编程
  • 类与面向对象

语法熟练的是必须的;熟练使用 STL 编程,面向对象思想不是一天两天就可以有的,需要不断的历练和实战才能培养出来的;面向对象在C++中的实现方式一定要熟(继承,派生,虚函数等);模板的实参演绎要搞清楚。

4.3.2 3.2 如何实现入门?

  • 看书。《C++ primer》,《C++标准程序库》,《C++ template》
  • 多思考,多写小程序。

4.4 4. C++进阶(技术研究)

参考标准:内部机理,奇淫技巧

  • 深入C++内部,探究实现的机理[为什么模板不支持分离编译?虚函数/多重继承是怎么实现的?类型转换做了那些事情?异常处理?等]
  • STL源码学习[学习别人的设计方法?为什么STL效率高(为达效率,无所不用其极)?学习数据结构和算法?内存池?RTTI?等]
  • 内存[理解指针运算?内存对齐?类的内存布局?new/delete 和 malloc/delete的区别?函数变参的实现?存储方式?智能指针?等]
  • 编译器在编译,链接的过程中偷偷的做了那些事情。[如何分析编译器的提示?链接错误代表可能出现哪些问题?等]
  • 跟上C++库的潮流,研究新标准。

4.4.1 4.1 如何实现进阶?

  • 看书。Effective 系列书籍,《STL源码剖析》,《C++标准程序库》,《C++沉思录》,《高质量C/C++编程》,《C++编程思想》,《深度探索C++对象模型》等。
  • 写软件,遇到问题之后自己折腾,自己探索。
  • 逛社区,回答别人的问题。
  • 多看看别人的博客。
  • 结交自己的技术圈子。

4.5 5. C++高手(走出C++)

参考标准:面向对象编程,泛型编程

面相对象和泛型编程是 C++ 的精粹,学好这些方面光靠书本上的知识是不够的,只有大量的实战才能切身体会它们的优势。

很多人自以为自己C++学的很不错了,其实他只是在用C的方式写C++代码而已,这句话不无道理。

4.5.1 5.1 如何成为高手?

  • 看书 《面向对象分析与设计》,《设计模式-–—可复用面向对象软件的基础》,《泛型编程与STL》《C++模板元编程》等。
  • "实战->感悟->总结->实战->感悟->总结……"如此循环

4.6 6. C++脑残粉(回首C++)

参考标准:为什么 C++ 是 C++

去了解C++的历史,它的哲学观。为什么 C++ 包括现在这些成分,为什么会如此复杂,为什么会有那么多的缺陷。总之,为什么 C++ 成为了 C++ ,而不是别的?这实在是值得思考的一个问题。

4.6.1 6.1 如何成为脑残粉?

  • 看书。《C++语言的设计和演化》
  • 搜集野史。

好了,总结了这许多,我个人理解的 C++ 学习历程应该是这样的。但是并不意味你看了我列举的书籍都成为高手了。一来,我列举的书籍不够全面;再者,我在上文中不断重复的两个字眼是"实战",书上的东西永远是死的,只有经过不断的实战才能将这些知识融会贯通。


接下来我们漫谈 C++ 学习吧,我喜欢漫谈,上面这种中规中矩方式不是我擅长的(我擅长的是闲扯淡)。把 C++ 孤立起来的学习过程是缓慢的,只有脑子中有了整个的一个"计算机知识体系",才能相互促进,进步的才快。

什么是计算机知识体系呢?

  • 操作系统。这算是计算机第一大课。没有原因,必须要学好。进程管理?内存管理?文件管理?I/O通信?
  • 计算机组成原理。整数的加减乘除?浮点数表示法?补码?中断与DMA?
  • 汇编语言。不要求能写,但是能看懂代码的反汇编就够了。
  • 数据结构和算法。不做解释。
  • 编译原理。"scanner->parser->semantic analyzer->source code optimizer->code generator->target code optimizer"可有印象?
  • 计算机网络。TCP/IP?
  • C语言

看了这几项,你也许会说:"卧槽,那个,那个不就是我当年逃过的课嘛?",没错,这就是我们当年逃过的课,它确实这般的重要。不求别的,只要你了解这几大课,我敢说你 C++ 中的大部分关于内存,编译器编译链接的问题已经解决了。而且不管你是学 C++,还是学其他技术,水到渠成,一点就透。因为这是基础,你把基础打好了,万变不离其宗的。

你现在所会的 C++,你自以为学的很不错,可是你给别人2个月或者3个月时间耐心学,一样可以学的和你一样,甚至比你要好。那么你学的价值在哪儿呢?我学了好几年的C++别人几个月一样可以学到?是的,你以为C++有多少东西?!怎么样才能做到别人超不过你呢?

  1. 学习这些计算机体系大课,你脑中的体系结构已经和你学的 C++ 融合到了一起,你脑中的类是存在内存中的,你的递归是在栈中不断的压栈,而他的只看到的是代码。这也就是为什么我不赞成你培训机构的原因,培训机构不会教会你这些学科大课的。他只会告诉你C++的函数是怎样声明的,类要怎样书写,而这些 100 块钱买一本书,坐着看几天都学会了。何必花那么多钱去培训。
  2. 多写代码,多调程序。培养错误的感知能力。
  3. 学会挖掘,多思考。

如果你的 C++ 仅仅停留在表面上的,卖弄技术,别人三两个月学的一定比你好。

前几年混迹 CSDN ,老赵的一句话非常之流行:"计算机组成原理→DOS命令→汇编语言→C语言(不包括C++)、代码书写规范→数据结构、编译原理、操作系统→计算机网络、数据库原理、正则表达式→其它语言(包括C++)、架构……",确实很有道理。

再看本文的题目吧:如何学习 C++,其实我的重点不想放在 C++ 上,我更想探讨的是如何学习的问题,C++ 只是一个实例。

现在的互联网是浮躁的,导致现在的学生是浮躁的,都想一步登天。现在学习环境的肮脏的,是个人都想出来赚几声吆喝,就拿博客园的首页口水战一样,你喷我,我喷你,其实到最后都不知道大家在喷什么,只知道必须站出来喷一下证明自己的存在!这是多么可悲的一个环境。有这闲工夫多写几遍技术文章不必什么都强?新技术层出不穷,眼花缭乱,不知道该什么,有人说好的,必定有人在喷。作为新手,你当如何选择?我开始庆幸我当时的无知,无知给了我更少的选择,才有了选择。作为一个旁观者,我能做的不多,我不敢深入其中,只能站的远远的呐喊。

"我建议大家把那几个学科大课学好,把C语言学好,然后再去选择其他编程语言。一步一步的来,不要急。"

最后给大家几个忠告来结束本文吧:

  • 多交流:不管你的技术多么硬,你都不可能一个人做完所有的事情,你要学会与别人合作,与别人交流。交流过程中,要注意交流技巧。学会尊重别人,但要不亢不卑。
  • 多动手:熟能生巧,这是万能之理。我们干的是技术活,最能证明自己能力的就是干!不是扯淡!
  • 多思考:不要做编码机器。
  • 多总结:相同的问题不可能只出现一次,尤其是在我们这个行业。总结是为了你在以后更快的解决类似的问题,提高工作效率。
  • 多分享:分享的更多,你会得到的更多,相信我。
  • 多阅读:多聆听:不要仅限于技术,你要了解的不只是技术。同样的问题,听一听别人是怎么想的,怎么思考的,你会得到更多。
  • 永远不要做拿来主义:没有人有义务帮你搞定问题,不要张口就要,给你你很幸运,不给你也不是别人的错。

能说的还有很多,让博客待续……

Date: 2012-12-10 16:12:07

Author: JerryZhang