C和C++的历史版本迭代整理

• C++各版本
  • C++11新特性
    • 关键字及新语法
    • STL 容器
    • 多线程
    • 智能指针内存管理
    • 其他
  • C++11 编译器支持：
• C各版本
  • C99部分新特性
  • C11

介绍C和C++的历史版本迭代。部分常用特性说明。

C++各版本

C++版本之前也讲到过：C++中的RAII机制和互斥锁应用

百度百科：c++0x

• 1998年是C++标准委员会成立的第一年，以后每5年视实际需要更新一次标准。
• 2009年，C++标准有了一次更新，一般称该草案为C++0x。
• C++0x是C++11标准成为正式标准之前的草案临时名字。
• 后来，2011年，C++新标准标准正式通过，更名为ISO/IEC 14882:2011，简称C++11。

维基百科：C++11

• C++11，先前被称作C++0x，即ISO/IEC 14882:2011，是C++编程语言的一个标准。
  • 它取代第二版标准ISO/IEC 14882:2003 （第一版ISO/IEC 14882:1998公开于1998年， 第二版于2003年更新，分别通称C++98以及C++03，两者差异很小），且已被C++14取代
• C++14 旨在作为C++11的一个小扩展，主要提供漏洞修复和小的改进。
  • 2014年8月18日，经过C++标准委员投票，C++14标准获得一致通过。ISO/IEC 14882:2014
• C++17 又称C++1z，是继 C++14 之后，C++ 编程语言 ISO/IEC 标准的下一次修订的非正式名称。
  • 官方名称 ISO/IEC 14882:2017
  • 基于 C++ 11，C++ 17 旨在简化该语言的日常使用，使开发者可以更简单地编写和维护代码。
  • C++ 17是对 C++ 语言的重大更新
  • C++ 17 标准正式发布

相比于C++03，C++11标准包含核心语言的新机能，而且扩展C++标准程序库，并入了大部分的C++ Technical Report 1程序库（数学的特殊函数除外）。

关于C++11的版本发布过程…：

上一个版本的C++国际标准是2003年发布的，所以叫C++ 03。然后C++国际标准委员会在研究C++ 03的下一个版本的时候，一开始计划是07年发布，所以最初这个标准叫C++ 07。但是到06年的时候，官方觉得07年肯定完不成C++ 07，而且官方觉得08年可能也完不成。最后干脆叫C++ 0x。x的意思是不知道到底能在07还是08还是09年完成。结果2010年的时候也没完成，最后在2011年终于完成了C++标准。所以最终定名为C++11。 参考：c++ 0x和c++ 11是什么关系？0x又是什么意思？

C++11新特性

参考：

C++11 新特性

关键字及新语法

• auto 关键字及用法
  • C++11 之前，auto 具有存储期说明符的语义。auto在C++98中的标识临时变量的语义，由于使用极少且多余，在C++11中已被删除。前后两个标准的auto，完全是两个概念。
• nullptr 关键字及用法
  • 引入nullptr，是因为重载函数处理 NULL 的时候会出问题，二义性

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    void foo(int);   //(1)
    void foo(void*); //(2)

    foo(NULL);    // 重载决议选择 (1)，但调用者希望是 (2)
    foo(nullptr); // 调用(2)

• for 循环语法
  • for ( 范围声明 : 范围表达式 ) 循环语句

STL 容器

• std::array
  • std::array 提供了静态数组，编译时确定大小、更轻量、更效率，当然也比 std::vector 有更多局限性。
• std::forward_list
  • 单向链表
• std::unordered_map
• std::unordered_set

多线程

• std::thread
  • 在 C++11 以前，C++ 的多线程编程均需依赖系统或第三方接口实现
  • 一定程度上影响了代码的移植性。
  • C++11 中，引入了 boost 库中多线程的部分内容，形成标准后的接口与 boost 库基本没有变化，这样方便了使用者切换使用 C++ 标准接口。
• std::atomic
  • 从实现上，可以理解为这些原子类型内部自己加了锁。
• std::condition_variable

智能指针内存管理

• std::shared_ptr
• std::weak_ptr

其他

• std::function、std::bind 封装可执行对象
• lambda 表达式
  • lambda 表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。

C++11 编译器支持：

参考的知乎问答：

C++11编译器的支持

• 编译器对C++0x和C++11的支持
• GCC编译器对C++11的特性支持
  • codecvt用于编码转换，在GCC 5时引入，在GCC 7（C++17）时废弃。
  • GCC 4.9时正则表达式
  • GCC 4.8时引入了类成员变量函数返回值的左值、右值引用
  • GCC 4.7时正式启用-std=c++11，之前都是使用-std=c++0x
  • GCC 4.6时引入了range based for，即for each。
  • GCC 4.5时引入了lambda表达式，大大方便了函数式编程。
  • stoi/stod和to_string系列函数其实很早就引入了GCC（< 4.5）

参考zh.cppreference.com整理的对于各个标准特性的支持情况(包含C++11,C++14,17等等)：

C++ 编译器支持情况表

选取GCC中个人目前注意的几个：

• auto, 4.4
  • C++0x/C++11 为 auto 关键字定义了完全不同的语义,4.5开始支持 参考：GCC 4.5 中的 C++0x 特性支持
• nullptr, 4.6
• 范围 for 循环, 4.6
  • for ( 范围声明 : 范围表达式 ) 循环语句
• noexcept, 4.6
  • 指定函数是否抛出异常。 void f() noexcept; // 函数 f() 不抛出
• override 与 final, 4.7
  • override 指定一个虚函数覆盖另一个虚函数。 override 说明符
  • final 指定某个虚函数不能在子类中被覆盖，或者某个类不能被子类继承。 final 说明符
• decltype 4.8.1
  • 检查实体的声明类型，或表达式的类型和值类别。

C各版本

参考：

维基百科：C语言

• C语言早期
  • 最早由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）为了在PDP-11电脑上运行的Unix系统所设计出来的编程语言
  • 第一次发展在1969年到1973年之间。
  • 在PDP-11出现后，丹尼斯·里奇与肯·汤普逊着手将Unix移植到PDP-11上
  • 1973年，Unix操作系统的核心正式用C语言改写，这是C语言第一次应用在操作系统的核心编写上。
  • 1975年C语言开始移植到其他机器上使用。史蒂芬·强生实现了一套“可移植编译器”
• K&R C
  • 1978年，丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉合作出版了《C程序设计语言》的第一版。 “K&R C”（柯里C）。
• C89
  • 1989年，C语言被美国国家标准协会（ANSI）标准化，这个版本又称为C89
  • 标准化的一个目的是扩展K&R C，增加了一些新特性。
• C90
  • 1990年，国际标准化组织（ISO）规定国际标准的C语言
  • 通过对ANSI标准的少量修改，最终制定了 ISO 9899:1990，又称为C90。
  • 随后，ANSI亦接受国际标准C，并不再发展新的C标准。
• C99
  • 1994年为C语言创建了一个新标准，但是只修正了一些C89标准中的细节和增加更多更广的国际字符集支持。
  • 不过，这个标准引出了1999年ISO 9899:1999的发表。它通常被称为C99。
  • C99被ANSI于2000年3月采用。
• C11
  • 2011年12月8日，ISO正式发布了新的C语言的新标准C11，之前被称为C1X
  • 官方名称为ISO/IEC 9899:2011
  • 新的标准提高了对C++的兼容性，并增加了一些新的特性。
  • 这些新特性包括泛型宏、多线程、带边界检查的函数、匿名结构等。
• C18
  • C18没有引入新的语言特性，只对C11进行了补充和修正。

K&R C语言到ANSI/ISO标准C语言 (C89/C90)的改进包括：

• 增加了真正的标准库
• 新的预处理命令与特性
• 函数原型允许在函数申明中指定参数类型
• 一些新的关键字，包括 const、volatile 与 signed
• 宽字符、宽字符串与多字节字符
• 对约定规则、声明和类型检查的许多小改动与澄清

C99部分新特性

(只截取了部分本人关注的)：

• 支持不定长的数组，声明时使用 int a[var] 的形式。
• 变量声明不必放在语句块的开头，for 语句提倡写成 for(int i=0;i<100;++i) 的形式
• 允许采用（type_name）{xx,xx,xx} 类似于 C++ 的构造函数的形式构造匿名的结构体。
• 除了已有的 __line__ __file__ 以外，增加了 __func__ 得到当前的函数名。
• 取消了函数返回类型默认为 int 的规定。
• 增加和修改了一些标准头文件(定义bool的、定义复数的、里增加了 struct tmx，对 struct tm 做了扩展。)

但是各个公司对C99的支持所表现出来的兴趣不同。当GCC和其它一些商业编译器支持C99的大部分特性的时候[4]，微软和Borland却似乎对此不感兴趣。

C11

参考：

维基百科：C11

• C11：
  • C11（也被称为C1X）指ISO标准ISO/IEC 9899:2011，是当前最新的C语言标准。
  • 在它之前的C语言标准为C99 (1999年ISO 9899:1999)，C99被ANSI于2000年3月采用。
  • 这次修订新增了被主流C语言编译器(如GCC,Clang,Visual C++等)增加的内容
  • 引入了内存模型以更好的执行多线程
  • 之前C99的一些被推迟的计划在C11中增加了，但是对C99仍保留向后兼容。
• 编译器支持
  • GCC从4.6版本开始，已经可以支持一些C11的特性，但多线程相关的库直到2019年还未出现稳定的实现，等于没有编译器可以完整的支持C11
  • GCC 4.6 版本使用参数-std=c1x ，4.7版本以后使用参数-std=c11
  • Clang则是自3.1版开始支持，并在LLVM 3.6版之后默认使用C11的语法
  • 但另一个主流编译器，微软的 Visual Studio 则是自 C99 开始就没有支持新的C语言版本了。

虽然 gcc 与 clang 支持C11的语法，却没有实现strcat_s()等边界检查函数以及线程相关库。gcc的支持者狂热的四处宣称这些库是GNU C库的责任而不是gcc的责任——尽管gcc和GNU C库都是GNU项目的子项目。