C語言和Java的區(qū)別_JAVA和C++的核心區(qū)別(2)
C語言和Java的區(qū)別_JAVA和C++的核心區(qū)別
JAVA和C++的核心區(qū)別
JAVA語言讓編程者無法找到指針來直接訪問內(nèi)存無指針，并且增添了自動(dòng)的內(nèi)存管理功能，從而有效地防止了C/C++語言中指針操作失誤，如野指針?biāo)斐?的系統(tǒng)崩潰。但也不是說JAVA沒有指針，虛擬機(jī)內(nèi)部還是使用了指針，只是外人不得使用而已。這有利于Java程序的安全。
2.多重繼承
C++支持多重繼承，這是C++的一個(gè)特征，它允許多父類派生一個(gè)類。盡管多重繼承功能很強(qiáng)，但使用復(fù)雜，而且會(huì)引起許多麻煩，編譯程序?qū)崿F(xiàn)它也很不容 易。Java不支持多重繼承，但允許一個(gè)類繼承多個(gè)接口(extends+implement)，實(shí)現(xiàn)了C++多重繼承的功能，又避免了C++中的多重繼 承實(shí)現(xiàn)方式帶來的諸多不便。
3.數(shù)據(jù)類型及類
Java是完全面向?qū)ο蟮恼Z言，所有函數(shù)和變量部必須是類的一部分。除了基本數(shù)據(jù)類型之外，其余的都作為類對(duì)象，包括數(shù)組。對(duì)象將數(shù)據(jù)和方法結(jié)合起來，把 它們封裝在類中，這樣每個(gè)對(duì)象都可實(shí)現(xiàn)自己的特點(diǎn)和行為。而C++允許將函數(shù)和變量定義為全局的。此外，Java中取消了C/C++中的結(jié)構(gòu)和聯(lián)合，消除 了不必要的麻煩。
4.自動(dòng)內(nèi)存管理
Java程序中所有的對(duì)象都是用new操作符建立在內(nèi)存堆棧上，這個(gè)操作符類似于C++的new操作符。下面的語句由一個(gè)建立了一個(gè)類Read的對(duì)象，然后調(diào)用該對(duì)象的work方法：
Read r=new Read();
r.work();
語句Read r=new Read();在堆棧結(jié)構(gòu)上建立了一個(gè)Read的實(shí)例。Java自動(dòng)進(jìn)行無用內(nèi)存回收操作，不需要程序員進(jìn)行刪除。而C++中 必須由程序貝釋放內(nèi)存資源，增加了程序設(shè)計(jì)者的負(fù)扔。Java中當(dāng)一個(gè)對(duì)象不被再用到時(shí)，無用內(nèi)存回收器將給它加上標(biāo)簽以示刪除。JAVA里無用內(nèi)存回收 程序是以線程方式在后臺(tái)運(yùn)行的，利用空閑時(shí)間工作。
5.操作符重載
Java不支持操作符重載。操作符重載被認(rèn)為是C++的突出特征，在Java中雖然類大體上可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能，但操作符重載的方便性仍然丟失了不少。Java語言不支持操作符重載是為了保持Java語言盡可能簡(jiǎn)單。
6.預(yù)處理功能
Java不支持預(yù)處理功能。C/C++在編譯過程中都有一個(gè)預(yù)編澤階段，即眾所周知的預(yù)處理器。預(yù)處理器為開發(fā)人員提供了方便，但增加丁編譯的復(fù)雜性。JAVA虛擬機(jī)沒有預(yù)處理器，但它提供的引入語句(import)與C++預(yù)處理器的功能類似。
7. Java不支持缺省函數(shù)參數(shù)，而C++支持
在C中，代碼組織在函數(shù)中，函數(shù)可以訪問程序的全局變量。C++增加了類，提供了類算法，該算法是與類相連的函數(shù)，C++類方法與Java類方法十分相似，然而，由于C++仍然支持C，所以不能阻止C++開發(fā)人員使用函數(shù)，結(jié)果函數(shù)和方法混合使用使得程序比較混亂。
Java沒有函數(shù)，作為一個(gè)比C++更純的面向?qū)ο蟮恼Z言，Java強(qiáng)迫開發(fā)人員把所有例行程序包括在類中，事實(shí)上，用方法實(shí)現(xiàn)例行程序可激勵(lì)開發(fā)人員更好地組織編碼。
8 字符串
C和C++不支持字符串變量，在C和C++程序中使用Null終止符代表字符串的結(jié)束，在Java中字符串是用類對(duì)象(strinR和stringBuffer)來實(shí)現(xiàn)的，這些類對(duì)象是Java語言的核心，用類對(duì)象實(shí)現(xiàn)字符串有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
(1)在整個(gè)系統(tǒng)中建立字符串和訪問字符串元素的方法是一致的;
(2)J3陽字符串類是作為Java語言的一部分定義的，而不是作為外加的延伸部分;
(3)Java字符串執(zhí)行運(yùn)行時(shí)檢空，可幫助排除一些運(yùn)行時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤;
(4)可對(duì)字符串用“十”進(jìn)行連接操作。
9“goto語句”
“可怕”的goto語句是C和C++的“遺物”，它是該語言技術(shù)上的合法部分，引用goto語句引起了程序結(jié)構(gòu)的混亂，不易理解，goto語句子要用于無 條件轉(zhuǎn)移子程序和多結(jié)構(gòu)分支技術(shù)。鑒于以廣理由，Java不提供goto語句，它雖然指定goto作為關(guān)鍵字，但不支持它的使用，使程序簡(jiǎn)潔易讀。
l0.類型轉(zhuǎn)換
在C和C++中有時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)類型的隱含轉(zhuǎn)換，這就涉及了自動(dòng)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換問題。例如，在C++中可將一浮點(diǎn)值賦予整型變量，并去掉其尾數(shù)。Java不支持C++中的自動(dòng)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，如果需要，必須由程序顯式進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。
11.異常
JAVA中的異常機(jī)制用于捕獲例外事件，增強(qiáng)系統(tǒng)容錯(cuò)能力。
try{//可能產(chǎn)生例外的代碼
}catch(exceptionType name){
//處理
}
Java替代C語言的可能性
CSDN曾經(jīng)刊登了一篇《C語言已經(jīng)死了》的文章，引起了一些爭(zhēng)論。其實(shí)那篇文章是從Ed Burnette的博客上轉(zhuǎn)載來的，原文題目是“Die, C, die!”，直譯過來應(yīng)該是《去死吧，C!》，表達(dá)的是一種詛咒，而不是判斷。翻譯稱《C語言已經(jīng)死了》，顯然是一種煽風(fēng)點(diǎn)火的誤讀。CSDN網(wǎng)友對(duì)于其觀點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行了批判，不過坦率地說，由于這些批判基于一個(gè)扭曲的翻譯文本，所以不但沒有什么新鮮的地方，而且也沒有抓住原作者的重點(diǎn)。
實(shí)際情況是這樣的，最近一段時(shí)間，在國外的技術(shù)社群里刮起了一股風(fēng)，不少人在討論Java做為C語言替代者而成為最主流的基礎(chǔ)軟件編程語言的可能性。從大部分人發(fā)表的觀點(diǎn)來看，對(duì)于Java替代C的趨勢(shì)還是支持的。
基礎(chǔ)軟件是指這樣一類軟件，其主要任務(wù)是把計(jì)算機(jī)的潛能充分發(fā)揮出來，面向上層應(yīng)用軟件提供一個(gè)高效、可靠的功能集。這些軟件會(huì)被密集地調(diào)用，性能上的一點(diǎn)點(diǎn)滯后都會(huì)在實(shí)踐中被成百上千倍的放大。所以對(duì)于基礎(chǔ)軟件來說，性能至少與可靠性一樣重要。我們?cè)谝恍┗A(chǔ)軟件的源代碼里，常?？吹揭恍┏舐脑O(shè)計(jì)，看到一些變態(tài)的黑客技巧，在其他的領(lǐng)域里，這是不被鼓勵(lì)的，但是在基礎(chǔ)軟件中，這就是合理的，可以接受的。
C語言目前仍在一些領(lǐng)域里堅(jiān)挺，在操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)方面，它可能是永遠(yuǎn)的王者。但是在其他的基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，比如數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、圖形圖像處理等，C語言繼續(xù)占據(jù)霸主地位的原因其實(shí)只有兩個(gè)，一是快，二是熟悉的人多，而且經(jīng)驗(yàn)豐富。
但是這兩點(diǎn)現(xiàn)在都遭到了挑戰(zhàn)。
首先是速度。Java的執(zhí)行速度在JDK1.4的時(shí)候達(dá)到了這樣一個(gè)水平，就是對(duì)于一個(gè)一般水平的開發(fā)者來說，他寫的C++程序已經(jīng)不再比對(duì)等的Java程序跑得更快了。隨后的JDK 5.0和6.0進(jìn)一步提高了執(zhí)行性能，由不同的組織舉行的多項(xiàng)評(píng)測(cè)結(jié)果表明，Java與C語言的整體執(zhí)行效率差距在一倍以內(nèi)，也就是說，素以速度著稱、并且為了速度放棄了很多東西的C語言，現(xiàn)在比裝備齊全的Java只快不到一倍了。這還不算，如果考慮到新的計(jì)算環(huán)境，C語言的速度優(yōu)勢(shì)有可能僅僅是一個(gè)錯(cuò)覺。因?yàn)椋澜缟现挥泻苌俚娜擞心芰υ诙郈PU計(jì)算平臺(tái)上用C語言寫出又快又正確的大程序，在這些人中間，又只有很少很少的人有能力用C語言寫出一個(gè)在大型的、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能夠充分發(fā)揮各節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力的大規(guī)模并行程序。也就是說，你也許有能力把程序效能提高一倍，從而充分發(fā)揮一臺(tái)價(jià)值6000元人民幣的PC的計(jì)算潛力，為客戶節(jié)省1000元錢。但如果是在一個(gè)由1000臺(tái)機(jī)器組成的大型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算的環(huán)境下，你寫的C程序恐怕性能還會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)應(yīng)的Java程序，更不要說巨大的后期維護(hù)成本，而由此帶來的損失可能是1000萬或者更多。
其次是經(jīng)驗(yàn)。很多人都宣稱自己的C功力如何如何了得，但是實(shí)際上，即使是真正的C高手也不得不花相當(dāng)可觀的時(shí)間來尋找并且調(diào)試錯(cuò)誤，尤其是內(nèi)存方面的錯(cuò)誤。大部分用C寫的上規(guī)模的軟件都存在一些內(nèi)存方面的錯(cuò)誤，需要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間把產(chǎn)品穩(wěn)定下來。這還沒有把安全方面的缺陷考慮在內(nèi)，現(xiàn)在大部分的開發(fā)者在代碼安全方面的知識(shí)都很薄弱，安全漏洞在代碼中相當(dāng)普遍，而在C語言中，這一不足暴露得格外明顯。最大的挑戰(zhàn)或許得說是并發(fā)問題了，并發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的問題，需要在相當(dāng)高的抽象層面上解決，而C語言的抽象機(jī)制過于簡(jiǎn)單，提供不了高層的抽象，因此在開發(fā)者只能從一些“并發(fā)原語”出發(fā)去構(gòu)造并發(fā)程序，這跟用鉛筆刀鋸大樹沒什么分別，直截了當(dāng)?shù)卣f，大部分C程序員根本沒有能力編寫高效無缺陷的并發(fā)程序。
所以殘酷的事實(shí)是，當(dāng)一個(gè)人說自己的C語言如何了得，經(jīng)驗(yàn)如何豐富時(shí)，非常可能他說的是，自己在用C語言寫單機(jī)、單線程的，不會(huì)遭到外界攻擊的，在時(shí)間預(yù)算上沒有什么壓力，而且用戶能夠忍受一個(gè)很長(zhǎng)的產(chǎn)品穩(wěn)定期的應(yīng)用程序方面非常有經(jīng)驗(yàn)。遺憾的是，市場(chǎng)環(huán)境和計(jì)算環(huán)境已經(jīng)完全變化。面對(duì)更復(fù)雜的計(jì)算環(huán)境，用C語言來編寫高質(zhì)量的大規(guī)模軟件，是只有真正的專家團(tuán)隊(duì)才能完成的工作。如果你曾經(jīng)有過連續(xù)數(shù)日苦苦追蹤和調(diào)試一個(gè)內(nèi)存泄露、或者線程錯(cuò)誤的經(jīng)歷，你就會(huì)明白，你可能不是這樣的專家。
相比之下，Java在抽象機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施、安全和并發(fā)方面，與C語言比起來，就好像是馬克沁重機(jī)槍對(duì)弓箭。比如并發(fā)，Java 5.0加入的java.util.concurrent包，可能是目前主流語言中對(duì)于并發(fā)問題最強(qiáng)有力的支持庫。Java的內(nèi)存管理和安全機(jī)制，也已經(jīng)被實(shí)踐證明確實(shí)能夠有效地減少程序的缺陷。這也就是那篇詛咒文章的原文的意圖。
所以，我的態(tài)度明確的，我認(rèn)為Java替代C是一個(gè)進(jìn)步的想法，不過世界上進(jìn)步的想法很多，能夠美夢(mèng)成真的卻寥寥無幾。Java是否真的能夠在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域強(qiáng)有力地替代C語言呢?我看至少短期內(nèi)還做不到，原因如下：
1、人的問題。能夠用C語言寫出優(yōu)秀基礎(chǔ)軟件的人固然不多，能用Java寫出來的人恐怕更少。Java有好幾百萬開發(fā)者，但是他們?cè)诟墒裁?大部分是去搞企業(yè)級(jí)開發(fā)、Web開發(fā)了，有多少人真的理解Java的內(nèi)存模型?有多少人能夠熟練使用concurrent包中提供的那些工具?很多使用Java多年的人沒有寫過socket程序，不了解Java多線程的開銷，不清楚如何進(jìn)行性能診斷和調(diào)優(yōu)，而這些在寫基礎(chǔ)軟件的時(shí)候是必備的技能。大部分Java程序員在剛剛學(xué)會(huì)Java之后就轉(zhuǎn)向Web開發(fā)，把主要精力花費(fèi)在掌握一個(gè)又一個(gè)大型的、復(fù)雜的、具有厚厚的抽象層和華麗結(jié)構(gòu)的frameworks上，不但對(duì)真實(shí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不清楚，對(duì)于Java虛擬出來的那個(gè)計(jì)算環(huán)境也不清楚。因此，要把Java社群編程轉(zhuǎn)變成能夠擔(dān)負(fù)起下一代基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作的尖兵，不但難度很大，而且必須花費(fèi)足夠的時(shí)間。
2、Java的內(nèi)存消耗太大。對(duì)于系統(tǒng)級(jí)程序來說，內(nèi)存消耗大，就意味著cache命中率降低，與磁盤交換數(shù)據(jù)的可能性增大，對(duì)性能的影響還是比較嚴(yán)重的?，F(xiàn)在很多人還是覺得Java慢，主要的原因已經(jīng)不是Java跑得慢，而是由于內(nèi)存消耗過大導(dǎo)致的綜合性能下降。這個(gè)問題不解決，Java就只能用來做一些比較上層的基礎(chǔ)軟件。也許隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，這個(gè)問題會(huì)逐步得到解決?
3、風(fēng)格的問題。這個(gè)問題我認(rèn)為是最嚴(yán)重的?；A(chǔ)軟件開發(fā)崇尚的是自由、直接、透明、簡(jiǎn)單、高效，要像匕首一樣鋒利，像戰(zhàn)士一樣勇猛，像農(nóng)夫一樣樸實(shí)，反對(duì)繁瑣華麗的設(shè)計(jì)，反對(duì)架床迭屋的層層抽象，反對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和不必要的靈活性。而Java社群多年來形成的設(shè)計(jì)風(fēng)格與此格格不入，甚至可以說是對(duì)立的。Java在意識(shí)形態(tài)上是要面向企業(yè)應(yīng)用軟件的開發(fā)，所以特別強(qiáng)調(diào)架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)規(guī)規(guī)矩矩，強(qiáng)調(diào)高姿態(tài)，強(qiáng)調(diào)一種華貴的宮廷氣質(zhì)。在C中，你吃飯就是吃飯，捧起碗來喝酒，放下筷子罵娘，甩開膀子抓肉，擼起袖子抹油。而在Java中，你經(jīng)常為了要干某件事，先new一個(gè)對(duì)象，然后以這個(gè)對(duì)象為參數(shù)new另一個(gè)對(duì)象，如此這般重復(fù)n遍，得到真正需要的對(duì)象，最后就是為了調(diào)用那個(gè)對(duì)象的一個(gè)方法，就好比吃飯時(shí)焚香洗面，漱口凈手，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，畢恭畢敬。在C中，遇到問題要像亡命徒，像流氓版程咬金，管你三七二十一，沖上去就是三板斧，還怕劈不死你丫的。在Java里，遇到問題要像宋襄公，要張榜檄文，要名正言順，要禮儀之邦，要把架子拉開了，把譜兒擺足了。Java的口號(hào)是，不管劈不劈的死，先把你小子感動(dòng)了再說。 這套繁瑣的東西，對(duì)于基礎(chǔ)軟件開發(fā)來說，既不必要，也很難習(xí)慣。需要說明的是，這不是Java語言的問題，其實(shí)Java本身不必如此復(fù)雜、如此巴洛克。從語言本身來看，Java也可以是輕快直接的，也可是酣暢淋漓的。只不過十多年來幾乎沒有人這樣用過，所以大家已經(jīng)不知道：如果不來個(gè)一步三叩首，那么該怎么用Java寫程序?
正是因?yàn)樯厦娴倪@種種原因(可能還不全面)，直到最近，第一流的基礎(chǔ)軟件幾乎都還是C語言編寫的，或者至少其核心部分還是以C為主。而且我認(rèn)為，在短期內(nèi)，這種局面不會(huì)有大的改變。當(dāng)然，如果Java社群能夠克服上面的這些問題，充分發(fā)揮出Java本身的優(yōu)勢(shì)，在基礎(chǔ)領(lǐng)域開發(fā)出一大批一流的支撐軟件，那么局面是可以改變的，而且這種改變也是進(jìn)步的，值得歡迎的。
JAVA開發(fā)和C語言開發(fā)那個(gè)更有前途
從近幾年TIOBE指數(shù)來看，Java編程已經(jīng)超過了20%的普及門檻，這意味著每五行源代碼當(dāng)中就有一行采用Java編寫。這不是Java語言有史以來最高分，但Java語言現(xiàn)在已經(jīng)卷土重來，Java語言在多年前和C和C ++語言競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中失去了頭把交椅。
眾所周知，C語言開發(fā)是一門較早的編程語言，技術(shù)基礎(chǔ)挺豐富的，適用的范圍較廣。 而Java開發(fā)是一門常用的編程語言，起源于20世紀(jì)90年代，很多手機(jī)上的軟件都是用java開發(fā)的，是目前主流項(xiàng)目的開發(fā)語言，尤其是現(xiàn)在智能手機(jī)的普及，而且大多用到的都是安卓系統(tǒng)。
雖然目前來看，在世界所有的程序員中，使用JAVA的人最多，而且現(xiàn)在做項(xiàng)目大多都用JAVA開發(fā)語言。但個(gè)人感覺C++語言更接近計(jì)算機(jī)的底層(嚴(yán)格的說是c更接近底層)。就像蓋房子一樣。C語言開發(fā)就是地基，而JAVA開發(fā)就是屋頂。各有所長(zhǎng)，各有千秋。
此前，在21世紀(jì)初開始的時(shí)候，Java是如此有名，它的占有率一度超過25%，在TIOBE指數(shù)上擁有極高人氣。 Java的最近復(fù)蘇可歸咎于Android操作系統(tǒng)人氣高漲。但C++開發(fā)更比較面向底層，速度快，而且windows開發(fā)非常友好。以后出來做桌面，游戲開發(fā)，嵌入式，C ，C++都在大量使用。c或者cpp由于目前為止都是底層軟件的最重要開發(fā)工具，而無論何時(shí)底層軟件都無可或缺，尤其是嵌入式開發(fā)日漸成為常見的今天。當(dāng)然如果以后出來想走J2EE，Android App 或者 J2ME等方向，學(xué)Java開發(fā)可能會(huì)更好一點(diǎn)。
對(duì)于今后的工作方向，C語言開發(fā)主要是嵌入式和 linux驅(qū)動(dòng)用，需要對(duì)系統(tǒng)底層比較了解。需要老師精心的去指導(dǎo)。arm嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)可能用到的會(huì)比較多，前提是你得對(duì)底層有興趣。
而c++開發(fā)，更傾向于游戲開發(fā)，當(dāng)然必須具有良好的算法，各類網(wǎng)絡(luò)游戲公司近幾年待遇都是比較優(yōu)越的。
當(dāng)然如果想進(jìn)ibm，intel這類大企業(yè)，那就必須精通java開發(fā)了，尤其是 j2ee，一般大中型企業(yè)用的比較多。web后端這一類的也不錯(cuò)。個(gè)人覺得都有各自的方向，主要決定在于你付出了多少。
如果你是學(xué)計(jì)算機(jī)的建議你都學(xué)了吧，如果這三個(gè)都精通，那么年薪百萬可能都不是問題，甚至白領(lǐng)高管，甚至優(yōu)秀的企業(yè)家。當(dāng)然不管是學(xué)C語言開發(fā)，還是C++開發(fā)，JAVA開發(fā)，找一所好學(xué)校，找一個(gè)好的軟件培訓(xùn)學(xué)校也是必不可少的。
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