C# contre C++ : qu'y a-t-il au cœur ?

Dans le monde rapide et en évolution du génie logiciel, différents langages de programmation rivalisent pour gagner leur place dans l'industrie. Cependant, différentes langues utilisent des paradigmes différents et ont tendance à avoir de longues listes d'avantages et d'inconvénients, ce qui rend les comparaisons directes entre elles difficiles et peu concluantes.

Certains langages, cependant, ont une syntaxe et un focus similaires, il est donc logique de les comparer côte à côte. Dans cet article, nous examinons la différence entre C++ et C# et comparons ces langages de programmation prolifiques.

Une brève histoire de C# et C++

Dans les années 1970, alors que l'informaticien danois Bjarne Stroustrup travaillait sur sa thèse de doctorat, il souhaitait utiliser Simula, le premier langage de programmation orienté objet. Mais Simula s'est avéré trop lent, alors Stroustrup a décidé d'utiliser C, qui était - et certains diraient qu'il est toujours - le langage de programmation le plus rapide.

Après son expérience avec Simula, Stroustrup a commencé à développer un langage orienté objet basé sur C, et en 1985, C++ a été mis à la disposition du public.

Il a décidé de rendre le C++ "aussi proche que possible du C, mais pas plus proche", ce qui signifie que l'adoption ne serait pas un obstacle. Étant donné que toutes les bibliothèques C étaient automatiquement disponibles, de nombreux développeurs C de haut niveau ont pu passer au C++ en s'appuyant sur leurs connaissances existantes.

Malheureusement, la similitude innée avec C était également l'un des points les plus faibles de C++, car les deux langages nécessitaient des courbes d'apprentissage abruptes et étaient difficiles à maîtriser, ce qui rendait le codage difficile pour les développeurs inexpérimentés.

C'était l'une des principales raisons de la décision de Sun Microsystems de créer Java au milieu des années 90. Java avait une syntaxe similaire à C++, mais il simplifiait les constructions de langage et réduisait les risques d'erreurs involontaires. L'équipe Java, dirigée par James Gosling, y est parvenue principalement en abandonnant la rétrocompatibilité avec C.

En 2002, Microsoft a publié C # en tant que concurrent direct de Java. En tant que langage alternatif, C # partage une certaine syntaxe avec Java mais a plus de fonctionnalités. C# et C++ ont été considérablement améliorés depuis leur sortie.

Langages de programmation orientés objet avec une mise en garde

Lorsque C++ est apparu, la majorité des langages de programmation étaient orientés procédure.

Dans les langages de programmation procéduraux, un programme est organisé en unités plus petites, appelées procédures. Chaque procédure correspond à une action commune qui est utilisée plus tard (appelée depuis) ​​dans une unité plus grande.

Dans les langages orientés objet, les procédures sont regroupées autour des objets sur lesquels elles sont exécutées. Un objet est une unité logique qui contient un état.

C# est un langage entièrement orienté objet, tandis que C++ est un langage qui peut mélanger du code procédural et orienté objet.

Similitudes entre C# et C++

Les deux langages sont orientés objet et basés sur C. De plus, C# est basé sur C++, ce qui les rend assez similaires. Ceux qui ne maîtrisent pas l'une ou l'autre langue pourraient facilement confondre l'un avec l'autre en jetant un coup d'œil au code.

Les deux langages présentent des traits couramment trouvés dans les langages orientés objet, notamment :

• Encapsulation. Le code est organisé en groupes logiques, appelés classes.
• Masquage des données. Des parties de données et de code sont privées, ce qui signifie qu'elles ne sont accessibles qu'à partir d'une classe.
• Héritage. Les fonctionnalités de classes partagées peuvent être organisées dans une classe commune héritée par les classes dérivées, et ainsi éviter la duplication de code.
• Polymorphisme. Le code est capable d'affecter un objet de la classe de base mais se comporte différemment pour différentes classes dérivées.

Différences entre C# et C++

Certaines fonctionnalités puissantes de C++ sont difficiles à comprendre et peuvent entraîner des erreurs de programmation. Ces fonctionnalités ont été intentionnellement omises en Java puis en C# :

• Héritage multiple. Les classes dérivées héritent de plusieurs classes de base. Au lieu de cette fonctionnalité, C# a introduit des classes de base sans implémentation. Ces classes sont appelées interfaces en C#.
• Pointeurs. Alors que les pointeurs peuvent être utilisés en C #, le code qui utilise des pointeurs doit être marqué comme « non sécurisé ». Cette pratique est fortement déconseillée et des références sont utilisées à la place.
• Perte de précision. C # n'autorise pas la perte de précision par conversion de type implicite. Si la précision est sur le point d'être perdue, une conversion explicite est requise.

Gestion de la mémoire

La différence la plus cruciale entre C# et C++ est peut-être la gestion de la mémoire.

En C, la mémoire dynamique (c'est-à-dire que l'allocation de mémoire n'est pas connue à l'avance) est allouée à l'aide de la fonction malloc et désallouée à l'aide free . Les programmeurs devaient gérer la mémoire manuellement. En conséquence, les fuites de mémoire étaient des erreurs courantes dans le code C.

La gestion de la mémoire en C++ est améliorée, car la mémoire est gérée de manière semi-automatique. Des objets appelés "pointeurs intelligents" peuvent être utilisés pour que les programmeurs n'aient pas à libérer la mémoire manuellement. Cependant, il existe des cas extrêmes (références circulaires) où les pointeurs intelligents sont insuffisants pour empêcher les fuites de mémoire.

C# utilise un ramasse-miettes (GC), qui libère automatiquement la mémoire qui n'est plus utilisée. Bien que cela puisse sembler idéal, parfois GC rend difficile la désallocation d'un objet qui contient des ressources système autres que la mémoire (par exemple, des descripteurs de fichiers ou des connexions TCP). Dans ce cas, un phénomène connu sous le nom de « fuite de ressources » peut se produire et le programmeur doit désallouer manuellement l'objet qui contient les ressources. Dans ces rares situations, la désallocation en C# devient plus compliquée qu'en C++, car la destruction d'objets en C# n'est pas déterministe.

Compilation : binaires contre bytecode

C++ est immédiatement compilé en code binaire machine. C # est compilé en bytecode qui est ensuite compilé en code binaire machine par .NET. (Auparavant ".NET Core", .NET est le remplacement moderne et multiplateforme de Microsoft pour le framework .NET d'origine.)

Bien que C++ présente un avantage en termes de performances dans ces différentes approches de compilation, C# possède une fonctionnalité puissante appelée "réflexion", qui permet l'instanciation d'objets et l'invocation de méthodes avec les informations recueillies au moment de l'exécution. Par exemple, on peut appeler une méthode par son nom, même si cette méthode n'était pas disponible au moment de la compilation. C++ ne peut pas avoir de réflexion, par définition, car il est compilé immédiatement. C++ a à la place des informations de type d'exécution (RTTI). Il s'agit d'une fonctionnalité beaucoup moins puissante car elle n'est utilisée que pour les types avec des fonctions virtuelles.

C++ a également des modèles sous forme de code qui génère au moment de la compilation en fonction des types de variables. Au lieu de modèles, C # a des génériques. Les génériques ne sont pas résolus au moment de la compilation, mais au moment de l'exécution. En tant que tels, les modèles sont plus rapides que les génériques. D'autre part, les génériques ne nécessitent pas de mémoire supplémentaire pour chaque nouveau type de variable.

Comparaison des fonctionnalités

C# vs C++ : quel langage est le meilleur ?

En termes de vitesse et d'efficacité de la mémoire, C++ est clairement le gagnant. Cependant, si une bonne bibliothèque C# est facilement disponible mais qu'aucune bibliothèque de ce type n'est disponible pour C++, C# pourrait finalement fournir une solution plus rapide et l'implémentation de C++ pourrait s'avérer plus lente.

Le développement est généralement plus rapide en C#. Si l'application n'exécute pas de tâches urgentes, il est logique de choisir le langage le plus simple et le moins sujet aux erreurs.

Traditionnellement, C++ était le bon choix pour un environnement non Windows, mais cela a changé une fois que Microsoft a commencé à encourager les implémentations open source de .NET. Le même bytecode C# peut s'exécuter sur pratiquement n'importe quelle plate-forme, ce qui en fait le langage de choix lorsqu'il s'agit de simplifier la portabilité.

En raison de la réflexion, C # est le choix le plus raisonnable lors de l'écriture de bibliothèques qui doivent prendre en charge l'appel de fonctions à distance ou des fonctionnalités similaires qui nécessitent la génération de code à l'aide des informations disponibles au moment de l'exécution.

Bien que les deux langages prennent en charge la conception modulaire, il est plus difficile à maintenir en C++, qui implémente cette fonctionnalité à l'aide d'en-têtes conçus en C, une méthode désormais dépassée par des approches plus modernes. Cela se traduit généralement par un temps de compilation C++ nettement plus long que le temps de compilation de C# en bytecode.

C++ est un langage plus compliqué, les programmeurs C++ peuvent donc passer plus facilement à C# que l'inverse. Mais si votre équipe contient à la fois des développeurs C++ et C#, il est possible de mélanger les deux langages.

Choisir la bonne langue

Si vous avez besoin de hautes performances, la réponse est C++ dans presque toutes les situations. "Haute performance" fait référence au code. Si vous utilisez des bibliothèques facilement disponibles pour un travail urgent, les performances de votre code peuvent ne pas être un facteur décisif.

Si les performances ne sont pas critiques, le temps de développement est quelque chose à considérer. Si vous pouvez repartir de zéro, développer votre projet en C# est probablement le meilleur choix.

Si vous avez du temps de développement à perdre mais que les performances ne sont pas critiques, le choix dépend des compétences des développeurs disponibles. Gardez à l'esprit que la fluidité de vos développeurs peut avoir un impact sérieux sur la maintenance future du code. Dans la mesure du possible, considérez la langue que votre équipe préfère.