如何學好C++和后端開發（文末贈8本書）

不論是學Java還是學C++，我們的目的都是為了進BAT等大廠。

眾所周知C++難學難精，Java難道不香嗎？我們為什么還要學習C++折磨自己？

上面的代碼就是C++，不論真偽，C++確實不易維護，能看懂別人寫的C++代碼，著實有點困難。Java其實也挺難學的，它只是跟C++難的不在一個點上，C++難的是語言本身，Java難的是各種框架、庫。既然都難，那我們為什么不選個性能王者？要知道，3種主流的操作系統Windows、Linux、Unix內核部分也都是用C++和匯編寫的。

C++的難其實也有好處，市場上這類人才很稀缺。Java雖說也是需求量不小，但想找到個不錯的Java開發者還是可以的，反觀C++，就難了，這恰恰就是我們的增值點。看看各大廠在招聘C++研發、開發工程師時給出的薪資就能感覺到。

C++在傳統上很強勢的領域中依然具有統治地位，譬如服務器端開發、游戲開發、嵌入式軟件開發、基礎設施和超大型軟件應用領域。

1. 我們目前見到的各種桌面應用軟件，尤其是Windows桌面軟件，例如QQ、安全類殺毒類軟件、瀏覽器等。

2. 一些基礎軟件和高級語言的運行時環境，例如大型數據庫軟件、Java虛擬機、C#的CLR、Python編譯器和運行時環境等。

3. 業務型應用軟件的后臺，例如大型網絡游戲的服務端和一些企業內部的應用系統等。

通常情況下，我們可以將C++看作C語言的一個超集。C++雖然從功能層面來看，離C語言越來越“遠”，但從語法層面來看，其大多數語法與C語言基本一致。對于C++面向對象的特性，如果仔細探究的話，我們會發現C++類方法的具體語法還是C語言的過程式語法，雖然這種現狀正在不斷改變。

C語言目前主要用于操作系統類偏底層的應用開發，比如Windows、Linux這樣的大型商業操作系統，以及嵌入式操作系統、嵌入式設備。有些開源軟件也會選擇C語言進行開發，主要是考慮程序執行效率和生成的可執行文件的體積（C代碼生成的可執行文件體積相對較小），當然，其中不乏一些歷史技術選型的原因，比如Redis、libevent、Nginx等。

在將高級語言翻譯成機器二進制碼時，C++編譯器生成了大量的額外機器碼，而這種機器碼相對于C語言來說不是必需的。例如，對于一個C++類的實例方法，編譯器在生成這個方法的機器碼時，會將函數的第1個參數設置為對象的this指針地址，以此來實現對象與函數的綁定。正因如此，許多開發者都會優化和調整編譯器生成的匯編代碼。 

雖然Java、Python等的SDK或運行時環境最終也會調用操作系統API，但其自帶的SDK或者運行時環境都提供了常見的操作系統功能。而C++的運行時環境一般是操作系統自身，因此C++是離操作系統更近的一種編程語言，執行效率更高。

但是，C++的整套語法不具備“功能完備性”，在大多數情況下，單純地使用其本身提供的功能無法創建出任何有意義的程序，還必須借助操作系統API來實現。例如，C++本身不直接提供網絡通信功能的SDK，必須借助操作系統提供的套接字API才能實現網絡通信；而對于Java來說，JDK自帶的java.net、java.io等包則提供了完整的網絡通信功能。所以，熟悉操作系統相關原理和API是用好C++的前提，這也是C++難學、對新手不友好的主要原因之一。

不過，隨著C++標準和版本的不斷迭代，這種現狀正在改變：在C++標準庫中引入了越來越多的功能，避免直接調用操作系統API。

不管怎樣，應用直接使用操作系統API，程序執行效率高，控制力度大，開發能力僅僅限制于操作系統本身，這是 C++的優勢之一。比如對于 Java，假設操作系統提供了某個功能，但Java虛擬機不提供該功能，則開發人員也無法使用該功能。

編程大師Charles Petzold曾說過，操作系統是一個非常復雜的系統，在API之上加一層編程語言并不能消除其復雜性，最多將復雜性隱藏起來而已，而懂得系統API能讓我們更快地掙脫困境。 

學好 C/C++ 體系的技術棧必須結合操作系統的運行機制來學習。展開來說，就是你必須掌握操作系統層面的幾大基礎知識：

• 第一個基礎知識是匯編。

• 第二個基礎知識是編譯、鏈接與運行時體系知識。

• 第三個基礎知識是狹義的操作系統原理。

• 第四個基礎知識是多線程知識。

• 第五個是網絡編程，直白地說就是 Socket 編程。

首先，應該打好基礎。我們要熟練使用C++，還要結合具體的操作系統學習C++，熟悉某操作系統的API函數，以及與系統API關聯的各類技術，比如各種進程與線程函數、多線程資源同步函數、文件操作函數、系統時間函數、內存分配與管理函數、網絡編程、PE或ELF文件的編譯、鏈接原理等。

如果已打好基礎，就可以找一些高質量的開源項目去實戰。最好找一些沒有復雜業務的開源項目，或者是自己熟悉其業務的開源項目（如IM系統）。如果不熟悉其業務，那么不但要學習其業務（軟件功能），還要學習其源碼，最終兩者難以兼顧。

因此，在學習這些項目之前，應該先確定自己的學習目的。如果學習目的是學習和借鑒這款軟件的架構設計，那么建議先進行整體把握，不要一開始就迷失在細枝末節中，這叫作“粗讀”。如果學習目的是學習開源軟件在一些細節上的處理方法，那么可以有針對性地閱讀自己感興趣的模塊，深入每一行代碼。當然，學習適合自己當前階段的項目源碼才是最好的。

學習的過程一般是接觸、熟悉、模仿、創造。不管對什么開源項目，在沒有任何思路或者解決方案時，我們都應該先接觸、熟悉、不斷模仿，做到至少心中有一套對某場景的解決方案，再來談創新、批判及改造。

總之，C++是一門講究深度的編程語言，其“深度”不體現在掌握多少C++語法，而在于是否熟悉所寫的C++代碼背后的系統原理，這是需要長期積累的，當然，一旦學成，就可以快速學習其他編程語言和框架。

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