C # مقابل C ++: ماذا يوجد في الجوهر؟

في عالم هندسة البرمجيات سريع الخطى والمتطور ، تتنافس لغات البرمجة المختلفة لكسب مكانها في الصناعة. ومع ذلك ، تستخدم اللغات المختلفة نماذج مختلفة وتميل إلى الحصول على قوائم طويلة من الإيجابيات والسلبيات ، مما يجعل المقارنات المباشرة بينها صعبة وغير حاسمة.

ومع ذلك ، فإن بعض اللغات لها نفس التركيب والتركيز ، لذا فمن المنطقي مقارنتها جنبًا إلى جنب. في هذه المقالة ، ندرس الفرق بين C ++ و C # ، ونقارن بين لغات البرمجة الغزيرة هذه.

تاريخ موجز لـ C # و C ++

في السبعينيات ، عندما عمل عالم الكمبيوتر الدنماركي بيارن ستروستروب على أطروحة الدكتوراه ، أراد استخدام Simula ، أول لغة برمجة موجهة للكائنات. ولكن أثبتت Simula أنها بطيئة جدًا ، لذا قررت Stroustrup استخدام لغة C ، والتي كانت - وقد يقول البعض أنها لا تزال - أسرع لغة برمجة.

بعد تجربته مع Simula ، بدأ Stroustrup في تطوير لغة موجهة للكائنات تعتمد على C ، وبحلول عام 1985 ، أصبحت C ++ متاحة للجمهور.

قرر أن يجعل C ++ "أقرب ما يمكن من C ، ولكن ليس أقرب" ، مما يعني أن التبني لن يكون عقبة. نظرًا لأن جميع مكتبات C كانت متاحة تلقائيًا للاستخدام ، تمكن العديد من كبار مطوري C من التبديل إلى C ++ من خلال البناء على معارفهم الحالية.

لسوء الحظ ، كان التشابه الفطري لـ C أيضًا أحد أضعف نقاط C ++ ، حيث تتطلب كلتا اللغتين منحنيات تعلم حادة وكان من الصعب إتقانها ، مما جعل البرمجة تحديًا للمطورين عديمي الخبرة.

كان هذا أحد الأسباب الرئيسية وراء قرار Sun Microsystems بإنشاء Java في منتصف التسعينيات. تحتوي Java على بناء جملة مشابه لـ C ++ ولكنها تبسط تراكيب اللغة وتقلل من فرص الأخطاء غير المقصودة. حقق فريق Java ، برئاسة James Gosling ، ذلك بشكل أساسي عن طريق إسقاط التوافق مع الإصدارات السابقة مع C.

في عام 2002 ، أصدرت Microsoft C # كمنافس مباشر لـ Java. كلغة بديلة ، تشترك C # في بعض بناء الجملة مع Java ولكن لديها المزيد من الميزات. تم تحسين كل من C # و C ++ بشكل ملحوظ منذ إصدارهما.

لغات البرمجة الشيئية مع تحذير

عندما ظهرت C ++ ، كانت غالبية لغات البرمجة موجهة نحو الإجراءات.

في لغات البرمجة الإجرائية ، يتم تنظيم البرنامج في وحدات أصغر تسمى الإجراءات. يتوافق كل إجراء مع بعض الإجراءات الشائعة التي يتم استخدامها لاحقًا (تسمى من) في وحدة أكبر.

في اللغات الموجهة للكائنات ، يتم تجميع الإجراءات حول الكائنات التي يتم تنفيذها عليها. الكائن هو وحدة منطقية لها بعض الحالة.

C # هي لغة موجهة بشكل كامل ، بينما C ++ هي لغة يمكن أن تمزج بين التعليمات البرمجية الإجرائية والموجهة للكائنات.

أوجه التشابه بين C # و C ++

كلتا اللغتين موجهتان للكائنات وتعتمدان على C. علاوة على ذلك ، تعتمد C # على C ++ ، مما يجعلها متشابهة تمامًا. أولئك الذين لا يجيدون أيًا من اللغتين يمكن أن يخطئوا بسهولة بين إحداهما والأخرى من خلال إلقاء نظرة خاطفة على الكود.

تتميز كلتا اللغتين بسمات شائعة في اللغات الموجهة للكائنات ، بما في ذلك:

• التغليف. يتم تنظيم الكود في مجموعات منطقية تسمى الفئات.
• إخفاء البيانات. تعتبر أجزاء البيانات والرمز خاصة ، مما يعني أنه لا يمكن الوصول إليها إلا من داخل الفصل الدراسي.
• ميراث. يمكن تنظيم وظائف الفصل المشتركة في فئة مشتركة موروثة بواسطة الفئات المشتقة ، وبالتالي تجنب تكرار الكود.
• تعدد الأشكال. الكود قادر على التأثير على كائن من الفئة الأساسية ولكنه يتصرف بشكل مختلف بالنسبة للفئات المشتقة المختلفة.

الاختلافات بين C # و C ++

يصعب فهم بعض الميزات القوية لـ C ++ ويمكن أن تسبب أخطاء برمجية. تم حذف هذه الميزات عمدًا في Java وبالتالي في C #:

• تعدد الميراث. ترث الفئات المشتقة فئات أساسية متعددة. بدلاً من هذه الميزة ، قدمت C # فئات أساسية بدون تنفيذ. تسمى هذه الفئات واجهات في C #.
• المؤشرات. بينما يمكن استخدام المؤشرات في C # ، يجب وضع علامة على الرمز الذي يستخدم المؤشرات على أنه "غير آمن". يتم تثبيط هذه الممارسة بشدة ويتم استخدام المراجع بدلاً من ذلك.
• فقدان الدقة. لا تسمح C # بفقدان الدقة عن طريق تحويل النوع الضمني. إذا كانت الدقة على وشك الضياع ، يلزم إجراء تحويل صريح.

إدارة الذاكرة

ربما يكون الاختلاف الأكثر أهمية بين C # و C ++ هو إدارة الذاكرة.

في لغة C ، يتم تخصيص الذاكرة الديناميكية (أي تخصيص الذاكرة غير معروف مسبقًا) باستخدام وظيفة malloc تخصيصها باستخدام free . كان من المتوقع أن يقوم المبرمجون بإدارة الذاكرة يدويًا. نتيجة لذلك ، كان تسرب الذاكرة من الأخطاء الشائعة في كود C.

تم تحسين إدارة الذاكرة في C ++ ، حيث تدار الذاكرة بشكل شبه تلقائي. يمكن استخدام كائنات تسمى "المؤشرات الذكية" حتى لا يضطر المبرمجون إلى إلغاء تخصيص الذاكرة يدويًا. ومع ذلك ، هناك بعض حالات الحافة (المراجع الدائرية) حيث لا تكفي المؤشرات الذكية لمنع تسرب الذاكرة.

يستخدم C # جامع البيانات المهملة (GC) ، والذي يقوم تلقائيًا بإلغاء تخصيص الذاكرة التي لم تعد مستخدمة. على الرغم من أن هذا قد يبدو مثاليًا ، إلا أنه في بعض الأحيان يجعل GC من الصعب إلغاء تخصيص كائن يحتفظ بموارد النظام بخلاف الذاكرة (على سبيل المثال ، مقابض الملفات أو اتصالات TCP). في هذه الحالة ، يمكن أن تحدث ظاهرة تُعرف باسم "تسرب الموارد" ، ويجب على المبرمج إلغاء تخصيص الكائن الذي يحتفظ بالموارد يدويًا. في هذه الحالات النادرة ، يصبح إلغاء التخصيص في C # أكثر تعقيدًا مما هو عليه في C ++ ، لأن تدمير الكائنات في C # ليس أمرًا حتميًا.

التجميع: الثنائيات مقابل بايت كود

يتم تجميع C ++ في رمز ثنائي للجهاز على الفور. يتم تصنيف C # إلى رمز بايت تم تجميعه لاحقًا في رمز ثنائي للجهاز بواسطة .NET. (المعروف سابقًا باسم ".NET Core" ، يعد .NET هو بديل Microsoft الحديث متعدد الأنظمة الأساسية لإطار .NET Framework الأصلي.)

على الرغم من أن C ++ لها ميزة أداء في هذه الأساليب المختلفة للترجمة ، إلا أن C # لديها ميزة قوية تسمى "الانعكاس" ، والتي تتيح إنشاء مثيل للكائن واستدعاء الأسلوب مع المعلومات التي تم جمعها في وقت التشغيل. على سبيل المثال ، يمكن للمرء استدعاء عملية باسمها ، على الرغم من أن هذه الطريقة لم تكن متاحة أثناء وقت الترجمة. لا يمكن أن يكون للغة C ++ انعكاس ، بحكم التعريف ، حيث يتم تجميعها على الفور. يحتوي C ++ على معلومات نوع وقت التشغيل (RTTI) بدلاً من ذلك. هذه ميزة أقل قوة لأنها تستخدم فقط للأنواع ذات الوظائف الافتراضية.

يحتوي C ++ أيضًا على قوالب في شكل رمز يتم إنشاؤه في وقت الترجمة اعتمادًا على أنواع المتغيرات. بدلاً من القوالب ، تحتوي C # على أدوية. لا يتم حل العوامل الوراثية في وقت الترجمة ، ولكن في وقت التشغيل. على هذا النحو ، تكون القوالب أسرع من الأدوية الجنيسة. من ناحية أخرى ، لا تتطلب الأدوية الجنسية ذاكرة إضافية لكل نوع متغير جديد.

مقارنة الميزات

C # مقابل C ++: ما هي اللغة الأفضل؟

عندما يتعلق الأمر بالسرعة وكفاءة الذاكرة ، فإن C ++ هي الفائز الواضح. ومع ذلك ، إذا كانت مكتبة C # جيدة متاحة بسهولة ولكن لا توجد مكتبة من هذا القبيل لـ C ++ ، فقد تسفر C # في النهاية عن حل أسرع ، وقد يكون تنفيذ C ++ أبطأ.

عادة ما يكون التطوير أسرع في C #. إذا كان التطبيق لا يؤدي مهامًا حساسة للوقت ، فمن المنطقي اختيار اللغة الأسهل والأقل عرضة للخطأ.

تقليديًا ، كان C ++ هو الخيار الصحيح لبيئة غير Windows ، ولكن هذا تغير بمجرد أن بدأت Microsoft في تشجيع تطبيقات مفتوحة المصدر لـ .NET. يمكن تشغيل نفس C # bytecode على أي نظام أساسي تقريبًا ، مما يجعلها اللغة المفضلة عندما يتعلق الأمر بتبسيط إمكانية النقل.

بسبب الانعكاس ، يعد C # الخيار الأكثر منطقية عند كتابة مكتبات يجب أن تدعم استدعاء الوظيفة عن بُعد أو ميزات مشابهة تتطلب إنشاء رمز باستخدام المعلومات المتاحة في وقت التشغيل.

على الرغم من أن كلا اللغتين تدعمان التصميم المعياري ، إلا أنه من الصعب الحفاظ عليه في C ++ ، والتي تنفذ هذه الميزة باستخدام الرؤوس المصممة في C - وهي طريقة تجاوزتها الآن الأساليب الحديثة. ينتج عن هذا عادةً وقت ترجمة C ++ أطول بكثير من وقت ترجمة C # إلى الرمز الثانوي.

لغة C ++ هي لغة أكثر تعقيدًا ، لذا يمكن لمبرمجي C ++ التحول إلى C # بسهولة أكبر من العكس. ولكن إذا كان فريقك يحتوي على مطوري C ++ و C # ، فمن الممكن مزج اللغتين.

اختيار اللغة الصحيحة

إذا كنت بحاجة إلى أداء عالٍ ، فإن الإجابة هي C ++ في جميع المواقف تقريبًا. يشير "الأداء العالي" إلى الكود. إذا كنت تستخدم مكتبات متاحة بسهولة للعمل الذي يستغرق وقتًا طويلاً ، فقد لا يكون أداء التعليمات البرمجية عاملاً حاسمًا.

إذا لم يكن الأداء حرجًا ، فإن وقت التطوير هو شيء يجب مراعاته. إذا كان بإمكانك البدء من الصفر ، فمن المحتمل أن يكون تطوير مشروعك في C # هو الخيار الأفضل.

إذا كان لديك بعض وقت التطوير لتجنيبه ولكن الأداء ليس بالغ الأهمية ، فإن الاختيار يعتمد على مهارات المطورين المتاحين. ضع في اعتبارك أن طلاقة المطورين لديك قد تؤثر بشكل خطير على صيانة الكود في المستقبل. كلما أمكن ، ضع في اعتبارك اللغة التي يفضلها فريقك.