Giới thiệu
Nếu bạn muốn trở thành một lập trình viên , việc lựa chọn một ngôn ngữ lập trình để học là bước đầu tiên quan trọng. Và một trong những ngôn ngữ phổ biến được sử dụng bởi lập trình viên trên khắp thế giới là C++. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu vì sao C++ trở nên phổ biến và đi sâu vào ứng dụng thực tế của ngôn ngữ này.
C++ là gì?
1. Lập trình C++ là gì?
C++ (hay "C-plus-plus") là một ngôn ngữ lập trình đa mô hình, tự do, kiểu tĩnh được phát triển vào năm 1979 bởi nhà khoa học máy tính người Đan Mạch - Bjarne Stroustrup. C++ được thiết kế như một phiên bản nâng cao và mở rộng của ngôn ngữ lập trình c , vì vậy nó còn được gọi là "C with Classes".
C++ được thiết kế đặc biệt cho những hệ thống lớn và phần mềm hạn chế tài nguyên. Bjarne Stroustrup cảm thấy các ngôn ngữ lập trình thời đó có phần bị hạn chế và không phù hợp cho các dự án quy mô lớn.
2. Bối cảnh và lịch sử phát triển C++
C++ được phát hành lần đầu vào năm 1985, nhưng cho đến năm 1998, phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên của C++ (C++98) mới được phát hành. Vào năm 2003, C++03 được xuất bản với mục đích sửa lỗi được xác định trong C++98 và đảm bảo tính di động và tính nhất quán cao hơn.
Sau đó, vào năm 2011, phiên bản C++11 được phát hành với nhiều cải tiến lớn. Tiếp sau đó là phiên bản C++14 và C++17, với mỗi phiên bản đều mang đến những tính năng mới và thư viện chuẩn phong phú hơn.
Hiện tại, phiên bản C++20 đã được giới thiệu vào tháng 2 năm 2020. Như vậy, C++ đã được cập nhật 4 lần chính thức vào năm 2011, 2014, 2017 và 2020 với các phiên bản lần lượt là C++11, C++14, C++17, C++20. Dựa trên chu kỳ ba năm hiện tại, bản phát hành tiếp theo của C++ dự kiến là C++23 vào năm 2023.
3. Vì sao C++ được phổ biến?
C++ có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi. Khoảng 4,4 triệu lập trình viên trên toàn thế giới sử dụng ngôn ngữ này. Nhiều hệ thống hiện đại như công cụ tìm kiếm, ứng dụng thực tế ảo, cơ sở dữ liệu, hệ điều hành, trình duyệt web và thậm chí sản xuất phim đều được xây dựng bằng C++. Các sản phẩm của Adobe, Unreal Engine, Chrome và Firefox cũng được phát triển bằng C++.
C++ được ưa thích trong các lĩnh vực đòi hỏi hiệu suất cao. Với tốc độ xử lý nhanh, phiên bản mới nhất C++20 đã trở thành ngôn ngữ phát triển nhanh nhất trong cộng đồng lập trình viên.
Với sự phổ biến và liên quan của nó, C++ là một ngôn ngữ đáng học ngay cả cho năm 2023. C++ cung cấp nhiều cơ hội việc làm trong nhiều lĩnh vực như Tài chính, Phát triển ứng dụng, Phát triển trò chơi, Thực tế ảo,...
Việc sử dụng C++ phổ biến nhất là để phát triển cơ sở hạ tầng phần mềm và các ứng dụng chạy trên các nguồn tài nguyên hạn chế. C++ cho phép lập trình viên tương tác trực tiếp với phần cứng hoặc máy tính mà nó chạy trên đó. Điều này cho phép việc tạo ra những ứng dụng hiệu quả trên mọi môi trường, ngay cả khi có hạn chế về không gian phần cứng hoặc năng lượng. Các ứng dụng sử dụng C++ thường chạy nhanh và hiệu quả trên nhiều thiết bị khác nhau, làm cho C++ trở thành lựa chọn hoàn hảo cho nhiều ứng dụng quan trọng.
Ưu điểm của C++
C++ là một ngôn ngữ lập trình giàu tính năng mang lại rất nhiều lợi ích. Dưới đây là một số lợi ích quan trọng mà C++ mang lại:
-
Tốc độ: Nếu tốc độ là quan trọng, thì C++ chắc chắn là lựa chọn hàng đầu. Với nguồn gốc từ ngôn ngữ C - một ngôn ngữ lập trình cấp thấp, thời gian biên dịch và thực thi chương trình của C++ nhanh hơn rất nhiều so với các ngôn ngữ lập trình cấp cao khác như Java hay Python.
-
Hướng đối tượng: C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, điều đó có nghĩa là trọng tâm chính trong C++ là các đối tượng và các thao tác xung quanh các đối tượng này. Điều này làm cho việc viết code trở nên dễ dàng hơn, không giống như lập trình theo thủ tục hoặc lập trình có cấu trúc đòi hỏi phải thực hiện một loạt các bước tính toán.
-
Thư viện phong phú: C++ có một thư viện mẫu chuẩn (STL) rất mạnh mẽ và phong phú. Thư viện này cung cấp các thuật toán hiệu quả cho phép lập trình viên tiết kiệm thời gian và công sức khi viết code.
-
Hỗ trợ con trỏ: C++ hỗ trợ con trỏ, một tính năng không có sẵn trong các ngôn ngữ lập trình khác.
-
Khả năng chia nhỏ vấn đề: C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, cho phép bạn chia nhỏ các vấn đề phức tạp một cách trực quan bằng cách tạo ra các đối tượng. Ngoài ra, các hàm C++ cho phép bạn chia mã thành các khối logic rõ ràng, dễ hiểu, dễ kiểm tra và sửa đổi.
-
Kiểm tra lỗi trước khi chạy: C++ là ngôn ngữ lập trình kiểu tĩnh, cho phép trình biên dịch phát hiện lỗi trước khi chương trình chạy. Điều này có thể tiết kiệm thời gian trong quá trình phát triển.
-
Tự do lựa chọn phong cách lập trình: C++ hỗ trợ nhiều kiểu viết mã khác nhau, làm cho nó trở thành ngôn ngữ lập trình đa mô hình. Bạn có thể chọn một kiểu phù hợp với trường hợp sử dụng của mình mà không cần sử dụng các đối tượng.
-
Gần gũi với phần cứng: C++ gần với phần cứng hơn hầu hết các ngôn ngữ lập trình khác, giúp nó trở nên hữu ích trong những lĩnh vực yêu cầu sự kết hợp chặt chẽ giữa phần cứng và phần mềm.
Ứng dụng của C++
Có thể bạn chưa biết, hầu hết các chương trình và hệ thống mà bạn đang sử dụng đều được viết bằng C hoặc C++. Đây có thể là hệ điều hành, trình duyệt web, trò chơi yêu thích của bạn hoặc phần mềm chỉnh sửa video,...
Dưới đây là 8 lĩnh vực ứng dụng hàng đầu mà C++ được sử dụng phổ biến.
1. Hệ điều hành
C++ là một ngôn ngữ lập trình tốc độ cao với một loạt các chức năng giúp nó trở thành lựa chọn lý tưởng để phát triển các hệ điều hành. Hầu hết các hệ điều hành như Microsoft Windows, Apple macOS, Symbian OS và cả hệ điều hành di động như iOS đều được viết bằng C++.
2. Trò chơi
C++ gần gũi với phần cứng hơn nên các công ty phát triển trò chơi thường sử dụng nó làm ngôn ngữ chính. C++ có thể dễ dàng tương tác với tài nguyên phần cứng, cung cấp mạng nhiều người chơi và cho phép viết code một cách linh hoạt với trò chơi 3D phức tạp.
Một số trò chơi phổ biến sử dụng C++ như Counter-Strike, World of Warcraft, Unreal Engine và các máy chơi game PlayStation, Xbox và Nintendo Switch.
3. Ứng dụng dựa trên GUI
Hầu hết các ứng dụng máy tính và ứng dụng dựa trên GUI phổ biến đều được phát triển bằng C++ nhờ vào tốc độ xử lý cao của nó. Ví dụ như Adobe Illustrator, Adobe Photoshop và Winamp Media Player đều được viết bằng C++.
4. Trình duyệt web
Các trình duyệt web cần có tốc độ thực thi nhanh để người dùng không phải chờ đợi lâu khi trang web được tải. Vì vậy, hầu hết các trình duyệt được phát triển bằng C++ để đảm bảo tốc độ cao và độ trễ tối thiểu.
Các trình duyệt như Google Chrome, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Netscape Navigator, Safari và Opera đều được viết bằng C++.
5. Hệ thống nhúng
C++ thường được sử dụng trong các hệ thống nhúng như đồng hồ thông minh, hệ thống thiết bị y tế,... Bởi vì C++ gần gũi với phần cứng và cung cấp rất nhiều lời gọi hàm cấp thấp.
6. Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu
Các công cụ quản lý cơ sở dữ liệu phổ biến như MySQL, Oracle, PostgreSQL và MongoDB được viết bằng C++. Các cơ sở dữ liệu này là một phần không thể thiếu trong các ứng dụng quan trọng như Google, YouTube, Netflix và Adobe.
7. Điện toán đám mây và ứng dụng phân tán
C++ là một lựa chọn phổ biến để triển khai các hệ thống lưu trữ đám mây vì khả năng đa luồng của nó. Nó hỗ trợ xây dựng các ứng dụng phân tán và có khả năng chịu tải cao cho hệ thống phần cứng.
Ví dụ, Bloomberg - một ứng dụng cung cấp thông tin tài chính chính xác - được phát triển bằng C++ và một số thư viện của nó.
8. Thư viện
C++ là ngôn ngữ cốt lõi cho hầu hết các thư viện yêu cầu tính toán cao, hiệu suất và tốc độ. Ví dụ như TensorFlow - một thư viện máy học mã nguồn mở được tạo ra bởi Nhóm Brain của Google, được viết bằng C++.
Mặc dù C++ không phải là ngôn ngữ dễ học, nhưng nó là một trong những ngôn ngữ tốt nhất để học. Dù bạn là người mới bắt đầu hay đã có nhiều năm kinh nghiệm, việc học C++ sẽ mở ra nhiều cơ hội cho bạn.