Mục lục bài viết
Nếu bạn có ý định chọn lập trình viên là khởi đầu sự nghiệp của mình thì điều đầu tiên bạn cần làm là chọn cho mình một ngôn ngữ lập trình để học hỏi. Và ngôn ngữ lập trình phổ biến được các lập trình viên và nhà phát triển trên toàn thế giới sử dụng là C++. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét điều gì khiến C++ trở nên phổ biến và đi sâu vào các ứng dụng thực tế của ngôn ngữ này nhé.
» Tìm hiểu: Ngôn ngữ C#
C++ (hay “C-plus-plus”) là ngôn ngữ lập trình dạng tự do, kiểu tĩnh, đa mô hình, được phát triển bởi nhà khoa học máy tính người Đan Mạch - Bjarne Stroustrup vào năm 1979 tại Bell Labs ở Murray Hill, New Jersey như một phần trong luận án tiến sĩ của ông. Vì là phiên bản nâng cao và mở rộng của ngôn ngữ lập trình C nên C++ còn được gọi là “C with Classes”.
C++ được thiết kế đặc biệt với định hướng hướng tới các hệ thống lớn và phần mềm hạn chế về tài nguyên, bởi vì Bjarne cảm thấy các ngôn ngữ lập trình thời bấy giờ có phần bị giới hạn và không còn thích hợp cho các dự án quy mô lớn.
C++ được phát hành lần đầu tiên vào năm 1985, nhưng mãi đến năm 1998, phiên bản tiêu chuẩn hóa đầu tiên C++98 mới được phát hành. Vào năm 2003, C++03 đã được xuất bản với mục đích chính là sửa các lỗi được xác định trong C++98 và để đảm bảo rằng ngôn ngữ này có tính di động và tính nhất quán cao hơn.
Bản nâng cấp lớn tiếp theo cho ngôn ngữ này xuất hiện vào 8 năm sau (2011) và được đặt tên là C++11. Sau đó, C++14 được phát hành và thực hiện những cải tiến đơn giản, đồng thời sửa lỗi cho bản C++11 trước khi phát hành chính tiếp theo: C++17. Phiên bản C++ 17 có một số tính năng mới và thư viện chuẩn phong phú hơn nhiều so với bản C++14. Tiếp sau đó, vào tháng 2 năm 2020, bản C++20 đã được WG21 giới thiệu tại cuộc họp ở Prague.
Như vậy, ngôn ngữ này 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 sẽ phát hành vào năm 2023 và sẽ được đặt tên là C++23.
C++ có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi. Khoảng 4,4 triệu nhà phát triển 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 cung cấp bởi mã C++. Các sản phẩm của Adobe, Unreal Engine, trình duyệt Chrome và Firefox cũng được xây dựng bằng C++.
Nó khá được ưa thích trong các lĩnh vực quan trọng về hiệu suất nhờ ưu điểm tốc độ cao. Một vài tính năng được cập nhật trong phiên bản mới nhất C++20 đang làm cho C++ trở thành ngôn ngữ phát triển nhanh nhất trong cộng đồng nhà phát triển.
Xét về mức độ phổ biến và mức độ liên quan của C++, đây là một ngôn ngữ đáng để học ngay cả trong năm 2023. C++ có một thị trường việc làm rộng lớn trải rộng trên nhiều ngành khác nhau 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 mở rộng và các ứng dụng chạy trên các nguồn tài nguyên hạn chế. C++ có khả năng duy nhất để thao tác trực tiếp với phần cứng hoặc máy mà nó chạy trên đó. Do đó, các lập trình viên có thể điều chỉnh code của họ để chạy một ứng dụng hiệu quả trong bất kỳ môi trường nào, ngay cả với những 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, điều này làm cho C++ trở thành sự lựa chọn hoàn hảo cho một số ứng dụng quan trọng.
» Tham khảo: Lập trình Net
Là một ngôn ngữ lập trình giàu tính năng, C++ mang lại rất nhiều lợi ích mà trong phạm vi bài viết này không thể liệt kê hết được. Tuy nhiên, là người mới bắt đầu, đây là một số lợi ích mà bạn nên biết:
- Tốc độ: Nếu tốc độ là một thước đo quan trọng thì chắc chắn C++ là lựa chọn ưu tiên hàng đầu. Vì là phiên bản mở rộng của C - một ngôn ngữ lập trình cấp thấp, nên thời gian biên dịch và thực thi chương trình của C++ nhanh hơn nhiều so với hầu hết các ngôn ngữ lập trình cấp cao như Java hay Python.
- Hướng đối tượng: C++ là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, 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 thao tác code trở nên dễ dàng hơn nhiều, 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.
- Hỗ trợ thư viện phong phú: C++ có một thư viện mẫu chuẩn (STL) có thể được sử dụng rộng rãi khi viết code. Ví dụ: có các STL cho các vùng chứa khác nhau như hash tables (bảng băm), maps (bản đồ), sets, …Các thư viện này cung cấp các thuật toán hiệu quả cho phép lập trình viên tiết kiệm thời gian và công sức mà lẽ ra phải dùng để tạo code.
- Hỗ trợ con trỏ: C++ cũng hỗ trợ con trỏ thường không có sẵn trong các ngôn ngữ lập trình khác.
- Khả năng chia nhỏ vấn đề: C++ một phần là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, có nghĩa là bạn có thể chia nhỏ các vấn đề phức tạp một cách trực quan bằng cách tạo 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.
- Khả năng bắt lỗi trước khi thực hiện: C ++ là ngôn ngữ lập trình kiểu tĩnh, có nghĩa là trình biên dịch không đưa ra các giả định về những gì lập trình viên gõ. Lợi ích là trình biên dịch có thể bắt lỗi trước khi thực thi, điều này có thể tiết kiệm thời gian trong thời gian dài.
- Tự do lựa chọn phong cách lập trình: C++ hỗ trợ khoảng 7 kiểu viết mã khác nhau, khiến nó trở thành ngôn ngữ lập trình đa mô hình. Như vậy, bạn có thể chọn một kiểu phù hợp với trường hợp sử dụng của mình mà không cần phải sử dụng các đối tượng.
- Gần gũi với phần cứng: C ++ gần với phần cứng hơn hầu hết các ngôn ngữ lập trình có mục đích chung. Điều này làm cho nó trở nên hữu ích trong những lĩnh vực mà phần cứng và phần mềm được kết hợp chặt chẽ với nhau và cần hỗ trợ ở cấp độ phần mềm.
Có thể bạn chưa biết, hầu như tất cả các chương trình và hệ thống mà bạn đang sử dụng đều được viết bằng C hoặc C++. Đó có thể là Windows, 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.
C++ là một ngôn ngữ lập trình tốc độ cao với một loạt các chức năng cấp hệ thống làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng để phát triển các hệ điều hành.
Hầu hết các hệ điều hành như Microsoft Windows, Apple Mac OS X, Symbian OS và thậm chí cả các hệ điều hành di động như IOS cũng đều được viết bằng C++.
Vì C++ gần với phần cứng hơn nên các công ty phát triển trò chơi thường sử dụng nó làm ngôn ngữ chính để phát triển hệ thống trò chơi. C++ có thể dễ dàng thao túng tài nguyên, cung cấp mạng nhiều người chơi và phù hợp để ghi đè lên sự phức tạp của trò chơi 3D.
Một số trò chơi phổ biến sử dụng C++ như Counter-Strike, World of Warcraft, các công cụ trò chơi như Unreal Engine và các máy chơi game như PlayStation, Xbox và Nintendo Switch.
Hầu như các ứng dụng máy tính để bàn và dựa trên GUI (Giao diện người dùng đồ họa) phổ biến đều được phát triển bằng C++ nhờ vào tốc độ cao của nó.
Một số ví dụ là các ứng dụng của hệ thống Adobe như Adobe Illustrator, Adobe Photoshop và Winamp Media Player của Microsoft – tất cả đều được phát triển bằng C++.
Các trình duyệt web cần có tốc độ thực thi nhanh vì người dùng không thích phải chờ đợi trong lúc các trang web của họ được tải. Đây là lý do tại sao hầu hết các trình duyệt được phát triển bằng C++ cho mục đích kết xuất. Với C++, các trình duyệt có thể hoạt động với tốc độ cao và độ trễ tối thiểu để nội dung xuất hiện trên màn hình của chúng ta không mất nhiều thời gian.
C ++ được sử dụng để phát triển các trình duyệt web mà chúng ta đang sử dụng ngày nay như:
- Google Chrome
- Internet Explorer
- Mozilla Firefox
- Netscape Navigator
- Safari
- Opera
Các hệ thống nhúng yêu cầu chương trình gần với phần cứng như đồng hồ thông minh, hệ thống thiết bị y tế,..đều được phát triển bằng C++. Nó có thể cung cấp rất nhiều lời gọi hàm cấp thấp, không giống như các ngôn ngữ lập trình cấp cao khác.
Các công cụ quản lý cơ sở dữ liệu phổ biến như MySQL, Oracle, PostgreSQL và MongoDB đều được phát triển bằng C++. Trong đó MySQL là cơ sở dữ liệu nguồn mở phổ biến nhất thế giới được hầu hết các tổ chức sử dụng. Các cơ sở dữ liệu này tạo thành một phần không thể thiếu trong các ứng dụng chính do những gã khổng lồ như Google, YouTube, Netflix và Adobe tạo ra.
Các tính năng của C++ như xử lý tệp, tốc độ cao, độ tin cậy, chức năng, lớp và đối tượng khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc quản lý dữ liệu.
C ++ trở thành một lựa chọn tự động để triển khai các hệ thống lưu trữ đám mây vì nó gần với ngôn ngữ cấp phần cứng. Nó khá tương thích với máy móc. Do đó, các công ty lớn thường sử dụng điện toán đám mây và các ứng dụng phân tán được phát triển bởi ngôn ngữ C++ vì nó cung cấp hỗ trợ đa luồng có thể xây dựng các ứng dụng, cùng với đó là khả năng chịu tải cho hệ thống phần cứng.
Bloomberg là một ứng dụng cung cấp thông tin và tin tức tài chính chính xác cho các nhà đầu tư trong thời gian thực. Phần mềm của Bloomberg chủ yếu được viết bằng C, nhưng môi trường phát triển và bộ thư viện của nó đều được viết bằng C++.
Các thư viện yêu cầu tính toán toán học, hiệu suất và tốc độ rất cao. Do đó C++ là ngôn ngữ lập trình cốt lõi được hầu hết các thư viện sử dụng.
Ví dụ: TensorFlow là một thư viện Machine Learning mã nguồn mở do Nhóm Brain của Google tạo ra – sử dụng C++ làm ngôn ngữ lập trình backend.
Mặc dù C++ không phải là ngôn ngữ dễ học, nhưng nó được khuyến nghị là một trong những ngôn ngữ tốt nhất để học, bất kể bạn là người mới bắt đầu hay đã có nhiều năm kinh nghiệm lập trình. Như bạn có thể thấy, ngay cả khi bạn chưa bao giờ viết mã bằng C++ trước đây, thì bạn cũng đã gián tiếp sử dụng nó khi chạy một ứng dụng rồi, bởi vì hầu hết chúng đều được viết bằng C++.