开篇词 | 把C++从“神坛”上拉下来,这次咱这么学

你好,我是罗剑锋,你叫我Chrono就好。

去年,我在极客时间开了一个《透视HTTP协议》的课程,有很多同学留言,希望能再听我讲讲其他领域的知识。

于是,在一年之后的今天,我给你带来了这个新课程:《罗剑锋的 C++ 实战笔记》。

为什么C++这么难学?

如果你之前看过那个课程,就应该知道,我的工作经历比较杂,HTTP只能算是我的一个“副业”。这次要讲C++,感觉终于回到了“老本行”。毕竟写了二十多年的C++代码,经手的大大小小的 C++项目不计其数,现在终于有机会把一点一滴积累起来的这些经验整理、分享出来,内心还是有点激动的。

一说到C++,几乎所有人的第一反应就是“出了名的难学难用”。的确如此,因为它实在是太复杂了,有太多的特性和细节。

随着标准版本的演进,C++里包含的东西也越来越多。最早的C++98只有60来个关键字,到C++11变成了70多个,C++20则膨胀到了近百个。对比一下同级别的Java、Go等语言,C++真称得上是“巨无霸”。而且这还仅仅是核心语言,外面还有更庞大的标准库在等着你。

不断膨胀的核心语言加上庞大的标准库,让学习、使用C++的门槛无形中提高了很多,不仅C++“新手”学起来很难,就连C++“老手”也会觉得,用好它并不是一件容易的事情。

Effective C++ 里有一句话,我觉得很有意思:

C++是一个威力十足的编程语言,如果C带给你足够绞死自己的绳索,C++就是间五金店,挤满了许多准备为你绑绳结的人。

这句话形象地说出了C++的难点:它太接近底层,C语言本身已经有很多“坑”了,而C++又增加了更多的“坑”,一旦用不好,就很容易“作茧自缚”

其实,这些年来,C++标准委员会也意识到了这个难学难用的问题,也做了很多工作,尽量让C++对初学者友好,朝着易学易用的方向去努力。但C++毕竟背着“兼容C语言”这个巨大的历史包袱(说得重一点就是“原罪”),无法做出彻底的改革,在可以预见的将来,语言里的那些“坑”还将长期存在。

针对这个问题,我的建议是,先从C++11标准开始学起。这个版本的C++虽然还是很复杂,但却添加了很多方便易用的新特性,更接近“现代编程语言”,可以少遇到一些传统编程方式的“坑”。

市面上有不少教授现代C++的书,也都是专家、大师之作,权威性毋庸置疑。但C++实在是太庞大了,相应的书都很厚,慢慢去“啃”、去“消化”实在是吃力。

而且,这些毕竟是纸面上的知识,离实际的开发还有一定的距离,你难免会有这样的感慨:

道理我都懂,可用起来还是会犯怵,要是身边能有个人来指点一下该多好。

不知道你在刚毕业的时候,公司有没有为你安排过一个“入职导师”的角色,他会制定培养计划,带你熟悉环境,指导你的工作,让你尽快成长为一名合格的职场新人。

C++书籍就好像是学校里的老师,只能教你基本的知识。而学习C++最缺乏的就是一个“入职导师”,他能帮你跨越从课堂到现实的“鸿沟”,告诉你实际工作时会遇到哪些问题,又该怎么解决。

很可惜,大多数人,也包括我,当初都没有遇到这样的好导师,学C++的时候一切都要靠自己摸索。虽然说“实践出真知”,最终有所成就,但也浪费了不少大好年华。

所以,接到极客时间的邀请之后,我决定写这样一个能够担当“入职导师”“引路人”角色的课程,从庞大的C++里裁剪出一个精致的子集,挑选出最适合你自己的C++特性。我还会把踩过的坑、走过的弯路、收获的果实,都毫无保留地分享给你。

课程特点

既然要当“入职导师”,那我的目标就是一切从实际出发,只讲实实在在、脚踏实地的C++知识,而不会讲那些“高深”的理论和“玄乎”的技巧,更不会去教你那些“屠龙之术”。

另外,因为C++的资料已经有很多了,我也不想变成标准规范的“复读机”,机械地重复那些接口定义。所以,在这个课程里,我通常只会简单提一下功能要点,不会详细解释调用方式,重点是谈使用时的注意事项和经验教训,具体怎么用你完全可以去查资料。

讲C++必然要写代码,不过课程示例里的代码都很短,也不复杂,对C++水平的要求很低,不需要你有太多的经验(1~5年都可以),保证让你一眼就能看明白。虽然代码可以说是“玩具”,但里面蕴含的知识却绝不是“玩具”,这就需要你看懂之后去细心领会了。

总之,我想尽量降低这门课的学习门槛,把C++从“神坛”上拉下来,让它平易近人一些,希望能够让你看到C++也有亲切的一面。

在这里请允许我适当引用并修改《设计模式》一书里的部分文字,来描述一下这门课的特点:

……并不要求使用独特的语言特性,也不采用那些足以使你的朋友或者老板大吃一惊的神奇的编程技巧。

……有经验的C++程序员的确能够做出良好的设计,写出优秀的代码,而新手则面对众多选择无从下手,需要花费较长时间领会良好的C++代码是怎么回事。有经验的C++程序员显然知道一些新手所不知道的东西,这又是什么呢?

……课程里不会提出任何前所未见的新算法或者新程序设计技术,既没有给出一种严格的系统设计方法,也没有提出一套新的设计理论——它只是将现有的一些经验加以文档化。

……一旦你理解了C++,并且有了一种“Aha!”(而不是“Huh?”)的应用经验和体验后,你将用一种非同寻常的方式思考C++编程。

课程设计

按照这个思路,我把我最有切身感受、最有实际意义的经验,全部浓缩在了这个课程里。学会了这些“武艺”,你一定能够用C++开发出优雅、高效的程序。

整个课程分为五个模块,注重语言和库的“开发落地”,基本不讲语法细节和内部实现原理,而是用实例促使你更多地应用“现代C++”自然、直观的思维方式

C++与C是一脉相通的,很多时候,C++不过是C的高级解法。所以,即使你的主力工作语言是C,也可以过来看看,了解一下新思路、新工具。

我先给你大概介绍一下这些模块吧。

在“概论”模块,我会从程序的生命周期编程范式这两个独特的角度来审视它,帮你看清楚C++复杂的本质,透彻理解C++程序的运行机制和面向对象编程思想。

在“语言特性”模块,我精选出了C++中的自动类型推导智能指针Lambda表达式等几个重要特性,帮你掌握惯用法,消灭代码里的隐患,用这些特性写出清晰、易读、安全的代码。

标准库是C++里占比非常大的一部分,重要性不亚于语言本身。所以在“标准库”模块,我会介绍其中最核心的四个部分:字符串、容器、算法和并发,让你用好这个最基本的库,学会泛型编程,提高程序的运行效率。

不过,标准库也不可能涵盖所有的开发领域,所以在“技能进阶”模块里,我会介绍C++标准之外的一些第三方工具,带你一起去实现序列化、网络通信和性能分析等功能,解决实际开发中遇到的常见问题。

之后是“总结”模块,我会结合C++讲讲设计模式,并给出一个完整可用的C++服务端程序例子(这里会与《透视HTTP协议》这门课有个小小的联动)。这样“理论结合实际”,把前面的所有知识点都串联起来,让你看看在项目中C++是具体怎么思考、设计、落地的。你实际动手研究一下代码,再试着改改,就能够把C++的这些特性融会贯通了。

除此之外,我还特别设计了一个“轻松话题”单元,和你聊些C++之外的东西,以避免因为课程安排得太紧凑,没有“喘息”的机会,让你学起来很累。这些话题涵盖的范围比较广,包括经典的学习资料、提高工作效率的工具等,让你在掌握核心硬技能的同时向外拓展知识面,“会工作,更要会生活”。

学前勉言

在开课之前,我还想和你分享几句编程格言。这三条格言已经陪伴了我很久,一直指导着我的编程实践。

任何人都能写出机器能看懂的代码,但只有优秀的程序员才能写出人能看懂的代码。

有两种写程序的方式:一种是把代码写得非常复杂,以至于“看不出明显的错误”;另一种是把代码写得非常简单,以至于“明显看不出错误”。

“把正确的代码改快速”,要比“把快速的代码改正确”,容易得太多。

C++庞大、复杂是无法改变的事实,所以我们要把这三条格言铭记在心,对它保持一颗“敬畏”的心,在学习语言特性的同时,千万不要滥用特性,谦虚谨慎,戒骄戒躁。

我很喜欢15年前乔布斯在斯坦福大学演讲中的一句话,觉得非常适合C++。所以,最后我想把它送给你,我们共勉,希望在接下来的这段时间里,我们一起:

Stay Hungry, Stay Foolish.

精选留言

  • 小林coding

    2020-05-06 22:11:07

    知道的越多,不知道的也越多。一年精通C++,3年熟悉C++,6年了解C++,10年用过C++
    作者回复

    说得非常好,所以学C++的人都虚怀若谷,心胸宽广。

    2020-05-07 05:25:57

  • 吃草🐴~

    2020-05-06 20:00:10

    大学里学过 C++,然而只是皮毛,所以一直只知道难,但是不知道难在哪里。目前已是三年半开发经验的 Java 程序猿~个人觉得 Cpp 更贴近底层,并且也想了解这门语言的一些设计思想。于是乎,果断入手开始研究~🤔🤔
    作者回复

    就是要有这样的钻研态度,学C++,不一定非要用它做开发,而是把它当做他山之石,开拓自己的知识面。

    空闲时间可以自己写一些小程序,用来练习C++,熟悉系统底层。

    2020-05-06 22:03:11

  • 张瀚元Chester

    2020-06-17 23:57:19

    马上去声网Agora做C++云平台开发了,但基本没咋看过C++,有点慌,老师能给点学习侧重点的建议嘛
    作者回复

    很高端的样子,没看过C++都能拿到C++云平台的offer,那还怕啥,买本C++ primer,啃上两三天,然后再把课程里的要点都过一遍,剩下的就是在实践中学了。

    2020-06-18 08:52:32

  • 2020-05-08 13:43:28

    我的C+编程能力还是小白,通过您的课程学习,之后我还需要做些什么才能更快的提高呢。
    作者回复

    多看一些开源项目,比如Nginx、leveldb、folly,然后关键是要在实践中用。

    2020-05-08 14:15:12

  • 或许 没有

    2020-05-09 19:29:24

    研究生才开始学习C++,发现C++在很多地方都在更新,但是发现多得让人头晕了,之前版本成立的可能在新版本中被否定。头大
    作者回复

    是的,所以我建议现在从C++11/14开始学起,太早的C++98和太新的C++17/20都不要看,不要一味追新。

    11/14已经很“现代”了,可以写出媲美Java、Python的优雅代码,学习难度也低了很多,编译器的支持也是最好的。

    2020-05-09 20:18:00

  • 蓝配鸡

    2020-05-06 17:08:28

    看到是罗老师, 先买了一定不亏😂
    作者回复

    多谢支持,老朋友了。

    2020-05-06 17:17:22

  • rainnnnn

    2020-05-09 17:12:58

    买这个课的理由:1、我想学好C++,2、这个课的老师是罗剑锋。
    作者回复


    1.欢迎加入大家庭一起学习。

    2.受宠若惊,实在是不敢当。

    2020-05-09 20:15:20

  • Carlos

    2020-05-06 18:08:12

    哈哈,我刚在朋友圈宣布自己学会了c++, 这套课程就来了,完美衔接!
    作者回复

    欢迎欢迎。

    2020-05-06 18:30:29

  • hao123

    2020-05-17 11:02:40

    罗老师,我这有个系统项目想用C++和python做服务端开发,用QT做客户端跨平台开发,您觉得怎样?给点建议,谢谢
    作者回复

    很好啊,我现在做的系统也是混合C++和Python,很多项目都这么做。

    Python的快速易用正好弥补了C++的弱点,把握好两者的比例就可以了。

    2020-05-17 12:01:43

  • 微风漂过

    2020-05-07 10:32:50

    STL和C++多线程应该如何学习?
    另外,跨平台的C++开发应该如何学习?
    作者回复


    1.这两部分会在后面的标准库里面讲,也可以先找经典C++书籍提前了解一下。

    2.C++语言是跨平台的,但涉及到底层系统编程,就需要了解底层的细节了,可以用宏、条件编译、包装外观等模式来屏蔽差异。
    这方面Nginx、Boost都是很好的示例,可以参考。

    2020-05-07 11:02:39

  • Stephen

    2020-05-06 23:30:05

    老师真是很亲切,我看留言都回复了呢。加油
    作者回复

    是啊,有很多同学都说我是回复得最勤快的人。

    2020-05-07 05:28:34

  • 落曦

    2020-05-26 07:11:58

    老师您好,请问一下您GitHub提交的文件中cpp源码和cmakelists还有Makefile后面两个文件是附带的吗,要实操吗cpp文件可以根据代码直接编译g++ a.cpp -std=c++14 -o a.out,您给出的后面两个文件怎么实操 还是自动生成的? 谢谢老师解答
    作者回复

    可以直接用源码注释里的g++命令编译。

    Makefile和CMakeList是其他同学提的pull request,使用make和camke编译,不过对它们我不是太熟,好像直接执行make/cmake就行了。

    2020-05-26 08:49:32

  • 徐有志

    2020-05-06 17:26:52

    Stay Hungary, Stay Foolish.
    作者回复

    这句话有很多种理解,所以才含义深刻。

    2020-05-06 17:30:54

  • 寻回光明

    2020-05-22 21:43:45

    大二时学的cpp,但是面向对象这块感觉还是没有提升,希望提升cpp水平。
    作者回复

    面向对象只是C++的一部分,除了它后面还会有很多,加油吧,C++的世界很精彩。

    2020-05-22 22:18:56

  • Geek_jg3r26

    2020-05-12 00:13:12

    罗老师,我只有大一的学c++ 的经验,看过前五章c++ primer plus,可能也就学到简单的认识类 结构体 指针,这些基本知识,能跟的上这门课程吗?
    作者回复

    完全没问题。

    课程里不会讲那些底层的理论,只是讲怎么用。当然,你会用了之后,还是要去再看看书,补一下理论,这样学的就会更扎实。

    2020-05-12 09:10:02

  • C家族铁粉

    2020-05-07 22:52:14

    看到罗老师说课程中会有一个完整可用的服务端的例子,能否稍微具体点介绍下这个例子呢?感觉设计模式和并发编程只用一两篇文章似乎不太够啊,要是罗老师以后能结合自己的感悟,出专栏从零开始讲讲这两个大主题就更好了,并且采用C/C++语言来教学。
    作者回复

    代码都放在了GitHub上,可以直接看。

    你说的很对,这些都是很大的话题,但这个专栏的主题是C++,所以不可能把这些讲深讲透,只能结合C++讲几个要点,希望以后能有机会深挖吧。

    2020-05-08 05:58:21

  • 涤生

    2020-05-07 08:27:46

    学好一门系统底层语言应该不亏
    作者回复

    没错,即使不靠C++吃饭,对于计算机、互联网从业人员都是非常有用的。

    2020-05-07 08:54:46

  • 二宝他爹

    2020-05-06 21:03:25

    当年是看着罗老师的boost程序库开发指南的书才入了C++/boost库的大门哇,看了目录果断加入课程学习
    作者回复

    这次主要讲的标准C++,有部分内容是和Boost重叠的,可以对比学习,以后有机会再专门讲Boost吧。

    2020-05-06 21:52:12

  • 2020-05-06 19:36:13

    我做c#开发的,会点C。不知道直接学习这门课程难度大不。
    作者回复

    会C#学C++可以说是没有难度,很多关键字、理念都是相通的,加油吧。

    2020-05-06 21:57:21

  • 夕林语

    2022-10-09 14:39:29

    从Java过来的,Java底层涉及很多的C++内容,为了搞懂那就再学下C++吧
    作者回复

    welcome!

    2022-10-10 06:37:31