O C++ está presente em sistemas operacionais, jogos e até softwares de gerenciamento de energia. Conheça tudo sobre essa linguagem de programação.
O C++ é uma linguagem de programação que desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de software, destacando-se por sua versatilidade e eficiência. A linguagem está entre as dez mais usados do mundo, sendo adotado por 22% das pessoas desenvolvedoras, de acordo com dados do Statista.
A linguagem de programação foi usada pela Microsoft para desenvolver o sistema operacional Windows. A empresa precisava de uma linguagem que fosse eficiente, mas também permitisse a integração com código legado escrito em C e fornecesse uma transição suave entre diferentes versões do sistema operacional.
O núcleo do sistema operacional, conhecido como kernel, é em grande parte escrito em C++. Isso permitiu o desenvolvimento de código de alto desempenho, fundamental para a responsividade e eficiência, com um controle preciso sobre os recursos, incluindo gerenciamento de memória e manipulação direta de hardware.
Além disso, o C++ é utilizado em setores cruciais, como desenvolvimento de sistemas operacionais, jogos e software de alto desempenho, hardware e Internet das Coisas (IoT), redes, sistemas de e-mail, negócios B2B e B2E, sites de varejo, projetos de comunicação, aviação e até gerenciamento de energia.
Neste guia, vamos conhecer mais sobre C++.
O que é C++?
O C++ teve grande impacto no desenvolvimento de sistemas operacionais como Windows e Linux.
O C++ é uma linguagem de programação de propósito geral, criada como uma extensão da linguagem C. Sua sintaxe permite programação de alto nível e oferece controle direto sobre o hardware. A linguagem de programação permite o controle preciso sobre recursos do sistema, permitindo otimizações de desempenho e manipulação direta de memória.
Versátil, o C++ suporta programação orientada a objetos, possibilitando a criação de classes e objetos para estruturar o código de forma modular e reutilizável. O código também suporta programação procedural, genérica e funcional.
Os programas escritos em C++ podem ser executados em diferentes sistemas operacionais, proporcionando portabilidade. Essa capacidade faz do código uma escolha poderosa para uma variedade de aplicações, desde sistemas embarcados até desenvolvimento de software de última geração.
Como surgiu o C++?
O C++ surgiu como uma extensão do C para proporcionar recursos adicionais de orientação a objetos. O código foi criado por Bjarne Stroustrup nos anos 80, sob influência do Simula67, uma linguagem de programação criada para simulações que já possuía conceitos de abstração fundamentais para a programação orientada a objetos (POO).
A linguagem de programação C++ incorporou características como classes, herança e polimorfismo, que permitiram às pessoas desenvolvedoras organizar e compreender melhor grandes volumes de código, tornando-os mais eficientes no desenvolvimento de software robusto e escalável.
O C++ evoluiu com a introdução de diferentes padrões e versões. C++98, C++11, C++14, C++17 e C++20 são exemplos de versões, cada um trazendo novos recursos, correções e aprimoramentos para atender às demandas em constante mudança dos desenvolvedores de software.
C++: a linguagem de programação é back end ou front end?
O C++ é frequentemente associado ao desenvolvimento de software no lado do servidor, ou back end. No entanto, no front end, é usado em ferramentas de design gráfico intensos, como interface de usuários para jogos, edição de vídeo e modelagem em 3D.
No back end, está presente em:
- Sistemas operacionais, no desenvolvimento de kernels, drivers e partes essenciais de sistemas operacionais, como o Linux.
- Servidores de rede, na construção de servidores web, servidores de jogos e servidores de banco de dados, como Apache.
- Sistemas embarcados, para a programação de dispositivos e sistemas embarcados, onde o controle direto sobre o hardware é crucial, a exemplo do desenvolvimento de firmware para dispositivos IoT.
- Aplicações de tempo real, na implementação de sistemas que exigem respostas rápidas, como nos sistemas de controle industrial e automação.
- Desenvolvimento de software de alto desempenho que requerem eficiência extrema e manipulação direta de recursos do sistema, como software de simulação.
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Quais as diferenças entre C++, Python e C#?
O C++, Python e C# são linguagens de programação utilizadas em contextos diferentes, apesar de todas trabalharem com programação orientada a objetos.
O C++ e Python são códigos multi-paradigma. Contudo, o C++ suporta programação procedural, orientada a objetos e genérica, enquanto o Python é notável pela simplicidade e suporte forte à POO. Já o C# é principalmente orientada a objetos, projetada para integração com a plataforma .NET da Microsoft.
Veja quais são as principais diferenças entre as linguagens.
Desempenho
- C++: linguagem compilada de alto desempenho, adequada para sistemas que exigem eficiência, como jogos e sistemas operacionais.
- Python: linguagem interpretada, geralmente mais lenta em comparação com C++.
- C#: é compilada para a Common Intermediate Language (CIL) para, em seguida, ser executada no ambiente de execução da .NET, o que a deixa mais lenta que C++ em termos de desempenho bruto.
Sintaxe e facilidade de aprendizado
- C++: em comparação com as outras linguagens, possui sintaxe mais complexa.
- Python: sintaxe simples e legível, facilitando a aprendizagem.
- C#: sintaxe mais amigável para escrever o código, especialmente para programadores que têm experiência com linguagens como Java e C++. Foi projetada com foco em facilidade de uso.
Gerenciamento de memória
- C++: requer gerenciamento manual de memória, o que oferece maior controle, mas também aumenta a complexidade.
- Python: gerenciamento automático de memória, usando coleta de lixo (garbage collection). Mais fácil para programadores, porém pode resultar em overhead.
- C#: também utiliza garbage collection, facilitando a vida de quem programa e reduzindo a possibilidade de vazamentos de memória.
Aplicações típicas
- C++: jogos, sistemas embarcados, sistemas operacionais, software de baixo nível, onde o desempenho é crucial.
- Python: desenvolvimento web, automação, ciência de dados, aprendizado de máquina, scripts. Menos adequado para tarefas que requerem desempenho extremo.
- C#: desenvolvimento de software para a plataforma Windows, aplicativos de desktop, desenvolvimento web usando ASP.NET.
Vale a pena aprender C++?
Aprender C++ é uma escolha valiosa para desenvolvedores ser uma linguagem que oferece uma combinação única de eficiência, controle de hardware e aplicabilidade em uma variedade de domínios. Quem domina o código encontra oportunidades de empregos especialmente em desenvolvimento de sistemas operacionais, jogos e sistemas embarcados.
O C++ é associado à indústria de jogos devido à capacidade de fornecer desempenho de alto nível. Motores de games, como Unreal Engine, são baseados em C++. O código também oferece controle explícito sobre a alocação e desalocação de memória, permitindo gerenciar eficientemente os recursos e reduzir riscos de vazamentos de memória.
A linguagem de programação permite controle direto sobre o uso de recursos do sistema, resultando em programas rápidos e otimizados. Com um alto nível de controle sobre o hardware do sistema, o C++ é uma ferramenta que proporciona desempenho e a gestão eficiente dos recursos, como a implementação de kernells.
Por ser uma extensão de C, o C++ mantém a compatibilidade com a linguagem de programação anterior, possibilitando usar bibliotecas existentes e aproveitem a vasta base de código disponível.
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O C++ é difícil?
Embora seja frequentemente percebida como desafiadora, especialmente para iniciantes, a curva de aprendizado pode ser superada de maneira eficiente. Se um programador já tem conhecimento em C, a transição para C++ é mais suave, já que muitos dos conceitos básicos são compartilhados.
Comparado ao Python ou JavaScript, C++ pode parecer mais complexo devido a conceitos como ponteiros, gerenciamento manual de memória e herança múltipla. Contudo, a sintaxe de C++ é estruturada e compartilha semelhanças com outras linguagens de programação, o que facilita para quem já tem experiência em programação.
A existência de bibliotecas e frameworks, como o Boost, pode facilitar o desenvolvimento de soluções mais complexas, reduzindo a quantidade de código a ser escrito. Sem contar que a possibilidade de aplicar os conhecimentos em cenários do mundo real pode tornar o aprendizado mais motivador.
Onde aprender C++?
Estudos de casos em grupo facilitam o aprendizado de C++.
Para começar aprender C++, é importante ter uma compreensão básica dos fundamentos da programação, como variáveis, tipos de dados, operadores e estruturas de controle. Uma abordagem prática, com o estudo de casos e participação em comunidades, contribui para facilitar o processo de aprendizagem.
Veja como aprender C++ de forma prática e eficiente.
Livros
O livro A Tour of C++, escrito pelo criador do código, Bjarne Stroustrup é a primeira indicação de leitura para quem quer aprender C++. No entanto, a obra é encontrada apenas em inglês e o livro C++ para leigos, de Stephen R. Davis, que tem edição brasileira, é uma ótima entrada para pessoas desenvolvedoras iniciantes ou intermediárias.
Para quem deseja de se aprofundar no assunto, a obra Estrutura de dados e algoritmos em C++, de Adam Drosdek, oferece uma visão prática da linguagem orientada a objeto na implementação da estrutura de dados e suas implicações, abordando também a complexidade dos algoritmos.
Cursos online
As plataformas de ensino online, como DevMedia, Udemy e Alura, tem cursos introdutórios e avançados para aprender C++, gratuitos ou com preços acessíveis, com certificado de conclusão e sem exigência de experiência anterior no mercado de tecnologia.
Confira as melhores opções de curso online sobre C++:
- Curso de Introdução a C++ (DevMedia): em 9 horas de aulas, o curso gratuito aborda, de forma prática, a estrutura de um programa C++ e quais são os conceitos básicos da linguagem de programação.
- Formação Linguagem C++ (Alura): combinando vídeos, podcasts, artigos e aulas, esse curso tem duração de 64 horas e, além dos fundamentos do código, aborda boas práticas para modelagem orientadas a objetos e recursos avançados do C++ moderno.
- Curso Completo de Linguagem C e C++ – Iniciante Ao Avançado (Udemy): com 20 horas de duração, esse curso reúne vídeos e artigos com um panorama completo da linguagem de programação e suas principais funções e tem como principal diferencial um curso extra de Gestão Ágil de Projetos com Scrum.
Comunidades
Além dos livros e dos cursos online, as comunidades são ótimos locais de aprendizagem de C++. A comunidade brasileira GUJ oferece mais de 600 tópicos para os desafios específicos do C++, indo desde assuntos mais gerais a até exemplos práticos de implementação do código.
No Github, o grupo C & C++ Brasil conta com profissionais e estudiosos nas duas linguagens de programação, reunindo um intercâmbio rico sobre os principais desafios dos códigos e até vagas de trabalho. A comunidade promove encontros offline para ajudar a fomentar a troca de experiência entre os participantes.
Ferramentas e ambientes de desenvolvimento para C++
Ao aprender e desenvolver em C++, é crucial escolher as ferramentas para criar um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) eficiente. Isso permite à pessoa desenvolvedora identificar e depurar erros para escrever um código com mais qualidade.
O Visual Studio é uma suíte de desenvolvimento completa com uma poderosa IDE para C++, oferecendo depuração avançada, ferramentas de design e suporte integrado para controle de versão em uma interface amigável com suporte a extensões e plugins.
Desenvolvido pela JetBrains, o CLion é uma IDE para C++ que oferece análise de código avançada, refatoração e integração com CMake, além de oferecer ferramentas avançadas de análise de código.
Para quem prefere uma ferramenta com código aberto, o Code::Blocks é uma IDE multiplataforma que oferece um ambiente leve e flexível para desenvolvimento em C++. É conhecido por sua simplicidade e facilidade de uso com suporte a múltiplos compiladores.
C++ para desenvolvedores web
O uso de C++ no desenvolvimento web não é tão comum quanto em outras linguagens de programação. Contudo, a linguagem é ideal para o desenvolvimento de servidores web de alto desempenho, que lidam com grandes volumes de tráfego e implementações de protocolos de rede e comunicação.
Em aplicações web que envolvem sistemas embarcados e IoT, onde o controle direto sobre hardware é crucial, o C++ é uma escolha comum. Em serviços de hospedagem, a otimização de recursos e o gerenciamento eficiente de servidores são áreas em que C++ é usado para garantir alto desempenho.
Para implementar soluções baseadas em C++, a pessoa desenvolvedora pode contar com o VPS Locaweb. Com o servidor VPS, você fica no comando da sua máquina virtual e ainda conta com recursos dedicados pensados para facilitar o desenvolvimento e gerenciamento de suas aplicações.
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