C++与C比较

C++ 是在C基础上扩展而来（最初命名为 “C with Classes”）:
    C 是面向过程的结构化语言，聚焦 “如何做”
    C++兼容 C 并新增面向对象（OOP）、泛型编程等范式，聚焦 “做什么”

1.核心编程范式

特性	C 语言	C++ 语言
核心范式	纯面向过程（结构化编程）	兼容面向过程 + 新增面向对象（OOP）、泛型编程、函数式编程（C++11+）
代码组织方式	以函数 / 模块为核心，通过结构体（struct）封装数据	以类（class）为核心，支持封装、继承、多态；可通过命名空间（namespace）隔离作用域
设计思想	关注 “步骤”：把问题拆分为函数调用的步骤	关注 “对象”：把问题拆分为相互交互的对象，对象包含数据和行为

2.关键语言特性差异

  (1)数据封装与访问控制
      C：结构体（struct）仅能封装数据，无访问控制（所有成员默认公开），无法绑定函数；

// C的结构体仅存数据
struct Student {char name[20];int age;
};
// 函数与结构体分离
void setAge(struct Student* s, int age) {s->age = age;
}

      C++：类（class）封装数据和方法，支持 public/private/protected 访问控制；struct 也可包含成员函数（默认 public），本质是特殊的类；

class Student {
private: // 私有成员仅类内可访问char name[20];int age;
public: // 公有方法对外提供接口void setAge(int a) { age = a; }int getAge() { return age; }
};

  (2)面向对象核心特性（C++ 独有）

特性	说明
继承	支持单继承、多继承，可通过 virtual 实现虚继承（解决菱形继承问题）
多态	虚函数（virtual）+ 动态绑定：父类指针 / 引用可调用子类重写的方法；纯虚函数定义抽象类
构造 / 析构	构造函数（初始化对象）、析构函数（释放资源），支持拷贝构造、移动构造（C++11+）
运算符重载	自定义运算符行为（如 operator+ 实现对象相加），C 仅支持内置运算符

class Shape {
public:virtual void draw() = 0; // 纯虚函数，抽象类
};
class Circle : public Shape {
public:void draw() override { // 重写虚函数cout << "画圆形" << endl;}
};
// 父类指针指向子类对象，调用子类方法（动态绑定）
Shape* s = new Circle();
s->draw(); // 输出：画圆形

  (3)泛型编程（C++ 独有）
      C++ 提供模板（template），支持编写与类型无关的通用代码（STL 核心）：
      函数模板：通用函数（如通用交换函数）；
      类模板：通用类（如 std::vector<int>、std::map<string, int>）；

// 函数模板：通用交换函数
template <typename T>
void swap(T& a, T& b) {T temp = a;a = b;b = temp;
}
// 调用：支持int、float、string等任意类型
int x=1, y=2;
swap(x, y);

  (4)函数增强

特性	C 语言	C++ 语言
函数重载	不支持（同名函数视为重复定义）	支持（参数个数 / 类型 / 顺序不同即可）
默认参数	不支持	支持（函数参数可指定默认值）
内联函数（inline）	仅作为编译器建议，效果有限	原生支持，减少函数调用开销
函数指针	支持，但语法繁琐	兼容，新增函数对象（仿函数）、lambda 表达式（C++11+）

// 同名函数，参数类型不同
int add(int a, int b) { return a+b; }
double add(double a, double b) { return a+b; }

  (5)内存管理

特性	C 语言	C++ 语言
动态内存	malloc/calloc/realloc/free	兼容 C，新增 new/delete（类型安全，可调用构造 / 析构）
内存池 / 智能指针	无原生支持，需手动实现	C++11+ 提供智能指针（unique_ptr/shared_ptr），自动管理内存，避免内存泄漏

// C++ 内存管理
int* p = new int(10); // 分配并初始化，调用构造（int是内置类型，无显式构造）
delete p; // 释放，调用析构// 智能指针（自动释放）
std::unique_ptr<int> ptr(new int(20));

  (6)其他语法差异

特性	C 语言	C++ 语言
命名空间	无，靠前缀 / 静态变量隔离作用域	namespace 隔离作用域，避免命名冲突（如 std::cout）
异常处理	无，靠返回值 /setjmp/longjmp	原生 try/catch/throw，结构化异常处理
类型检查	宽松（如 void* 可直接赋值给其他指针）	严格（类型安全，隐式转换受限）
IO 操作	printf/scanf（格式化，面向过程）	cin/cout（类型安全，面向对象），兼容 C 的 IO
关键字	32 个（如 int/struct/union）	新增 class/virtual/template/namespace 等，总计约 90 个

3.编译与链接
   C：编译器（如 GCC）按 C 标准（C89/C99/C11）编译，生成的目标文件符号名简单（如函数 add 对应符号 _add）；
   C++：编译器（如 G++）按 C++ 标准（C++98/C++11/C++20）编译，因函数重载等特性，会对符号名进行 “名字改编（Name Mangling）”（如 add(int,int) 对应 _Z3addii），因此 C++ 调用 C 函数需加 extern "C"：

// C++ 中调用C函数
extern "C" {#include "c_func.h" // 导入C的头文件
}

4.适用场景

语言	核心优势	典型场景
C	轻量、高效、贴近硬件	操作系统内核、嵌入式驱动、底层协议、高性能服务器（需手动管理资源）
C++	多范式、抽象能力强、高效	游戏引擎、图形学、音视频处理、大型应用（如浏览器 / 数据库）、高性能计算

   总结:
   C++ 完全兼容 C 的语法和特性（大部分 C 代码可直接在 C++ 中编译），但核心差异是新增面向对象、泛型编程等高级范式，同时强化了类型安全、内存管理、代码复用能力。简单来说：
   若需极致轻量、贴近硬件，选 C；
   若需复杂抽象、代码复用、面向对象设计，选 C++。