C # กับ C ++: Core คืออะไร?

ในโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของวิศวกรรมซอฟต์แวร์ ภาษาโปรแกรมต่างๆ ต่างแข่งขันกันเพื่อให้ได้มาซึ่งตำแหน่งในอุตสาหกรรมนี้ อย่างไรก็ตาม ภาษาต่างๆ ใช้กระบวนทัศน์ที่แตกต่างกันและมักจะมีรายการข้อดีและข้อเสียยาวเหยียด ทำให้การเปรียบเทียบโดยตรงระหว่างกันเป็นเรื่องที่ท้าทายและไม่สามารถสรุปได้

อย่างไรก็ตาม บางภาษามีรูปแบบและการเน้นที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นจึงควรเปรียบเทียบกัน ในบทความนี้ เราจะตรวจสอบความแตกต่างระหว่าง C++ และ C# และเปรียบเทียบภาษาการเขียนโปรแกรมที่อุดมสมบูรณ์เหล่านี้

ประวัติโดยย่อของ C# และ C++

ในปี 1970 ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชาวเดนมาร์ก Bjarne Stroustrup ได้ทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขา เขาต้องการใช้ Simula ซึ่งเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุภาษาแรก แต่ Simula พิสูจน์แล้วว่าช้าเกินไป ดังนั้น Stroustrup จึงตัดสินใจใช้ C ซึ่งเป็น—และบางคนก็บอกว่ายังคงเป็น—ภาษาการเขียนโปรแกรมที่เร็วที่สุด

หลังจากประสบการณ์ของเขากับ Simula นั้น Stroustrup ได้เริ่มพัฒนาภาษาเชิงวัตถุโดยใช้ C และในปี 1985 C++ ได้ถูกเผยแพร่สู่สาธารณะ

เขาตัดสินใจที่จะทำให้ C++ "ใกล้เคียงกับ C มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ไม่ใกล้กว่า" หมายความว่าการยอมรับจะไม่เป็นอุปสรรค เนื่องจากไลบรารี C ทั้งหมดพร้อมใช้งานโดยอัตโนมัติ นักพัฒนา C ชั้นนำจำนวนมากจึงสามารถเปลี่ยนไปใช้ C++ ได้โดยการสร้างความรู้ที่มีอยู่

น่าเสียดายที่ความคล้ายคลึงกันโดยกำเนิดของ C เป็นจุดอ่อนที่สุดของ C ++ เนื่องจากทั้งสองภาษาต้องการเส้นโค้งการเรียนรู้ที่สูงชันและยากที่จะเชี่ยวชาญ ซึ่งทำให้การเขียนโค้ดเป็นความท้าทายสำหรับนักพัฒนาที่ไม่มีประสบการณ์

นั่นเป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่อยู่เบื้องหลังการตัดสินใจของ Sun Microsystems ในการสร้าง Java ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 Java มีไวยากรณ์ที่คล้ายกับ C ++ แต่ทำให้การสร้างภาษาง่ายขึ้นและลดโอกาสของข้อผิดพลาดที่ไม่ได้ตั้งใจ ทีมงาน Java ที่นำโดย James Gosling ได้บรรลุสิ่งนี้โดยส่วนใหญ่โดยทิ้งความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ C.

ในปี 2545 Microsoft เปิดตัว C # ในฐานะคู่แข่งโดยตรงกับ Java เป็นภาษาทางเลือก C# แชร์ไวยากรณ์บางอย่างกับ Java แต่มีคุณสมบัติมากกว่า ทั้ง C # และ C ++ ได้รับการปรับปรุงอย่างมากตั้งแต่เปิดตัว

ภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุพร้อมคำเตือน

เมื่อ C++ ปรากฏขึ้น ภาษาโปรแกรมส่วนใหญ่จะเน้นไปที่โพรซีเดอร์

ในภาษาโปรแกรมโพรซีเดอร์ โปรแกรมจะถูกจัดระเบียบในหน่วยย่อยๆ เรียกว่าโพรซีเดอร์ แต่ละขั้นตอนสอดคล้องกับการกระทำทั่วไปบางอย่างที่ใช้ในภายหลัง (เรียกจาก) ในหน่วยที่ใหญ่กว่า

ในภาษาเชิงวัตถุ โพรซีเดอร์จะถูกจัดกลุ่มรอบๆ อ็อบเจ็กต์ที่ดำเนินการ อ็อบเจ็กต์เป็นหน่วยทางลอจิคัลที่มีสถานะบางอย่าง

C# เป็นภาษาเชิงวัตถุอย่างสมบูรณ์ ในขณะที่ C++ เป็นภาษาที่สามารถผสมรหัสขั้นตอนและเชิงวัตถุได้

ความคล้ายคลึงกันระหว่าง C # และ C++

ทั้งสองภาษาเป็นแบบเชิงวัตถุและอิงตาม C นอกจากนี้ C# ยังใช้ C ++ ซึ่งทำให้ค่อนข้างคล้ายคลึงกัน ผู้ที่ไม่คล่องแคล่วในภาษาใดภาษาหนึ่งอาจเข้าใจผิดได้ง่าย ๆ โดยดูที่รหัส

ทั้งสองภาษามีลักษณะเฉพาะที่มักพบในภาษาเชิงวัตถุ ได้แก่:

• การห่อหุ้ม รหัสถูกจัดระเบียบในกลุ่มตรรกะที่เรียกว่าคลาส
• การซ่อนข้อมูล บางส่วนของข้อมูลและรหัสเป็นแบบส่วนตัว ซึ่งหมายความว่าสามารถเข้าถึงได้จากภายในชั้นเรียนเท่านั้น
• มรดก. ฟังก์ชันคลาสที่ใช้ร่วมกันสามารถจัดระเบียบในคลาสทั่วไปที่สืบทอดโดยคลาสที่ได้รับ ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการทำซ้ำโค้ด
• ความหลากหลาย รหัสสามารถส่งผลกระทบต่อวัตถุของคลาสฐาน แต่ทำงานแตกต่างกันสำหรับคลาสที่ได้รับต่างกัน

ความแตกต่างระหว่าง C # และ C++

คุณลักษณะอันทรงพลังบางอย่างของ C++ นั้นเข้าใจยากและอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมได้ คุณลักษณะเหล่านี้ถูกละเว้นโดยเจตนาใน Java และต่อมาใน C #:

• มรดกหลายอย่าง คลาสที่ได้รับสืบทอดมาจากคลาสพื้นฐานหลายคลาส แทนที่จะใช้คุณลักษณะนี้ C# ได้แนะนำคลาสพื้นฐานโดยไม่ต้องใช้งาน คลาสดังกล่าวเรียกว่าอินเตอร์เฟสใน C #
• พอยน์เตอร์ แม้ว่าพอยน์เตอร์จะสามารถใช้ได้ใน C# โค้ดที่ใช้พอยน์เตอร์จะต้องถูกทำเครื่องหมายว่า "ไม่ปลอดภัย" แนวปฏิบัตินี้ไม่แนะนำอย่างยิ่งและใช้ข้อมูลอ้างอิงแทน
• สูญเสียความแม่นยำ C # ไม่อนุญาตให้สูญเสียความแม่นยำโดยการแปลงประเภทโดยนัย หากความแม่นยำกำลังจะสูญหาย จำเป็นต้องมีการแปลงอย่างชัดเจน

การจัดการหน่วยความจำ

บางทีความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่าง C # และ C++ ก็คือการจัดการหน่วยความจำ

ใน C หน่วยความจำแบบไดนามิก (เช่น ไม่ทราบการจัดสรรหน่วยความจำล่วงหน้า) จะได้รับการจัดสรรโดยใช้ฟังก์ชัน malloc และจัดสรรคืนโดยใช้ free โปรแกรมเมอร์ถูกคาดหวังให้จัดการหน่วยความจำด้วยตนเอง ด้วยเหตุนี้ หน่วยความจำรั่วจึงเป็นข้อผิดพลาดทั่วไปในโค้ด C

การจัดการหน่วยความจำใน C++ ได้รับการปรับปรุง เนื่องจากหน่วยความจำได้รับการจัดการแบบกึ่งอัตโนมัติ สามารถใช้อ็อบเจ็กต์ที่เรียกว่า "ตัวชี้อัจฉริยะ" เพื่อให้โปรแกรมเมอร์ไม่ต้องจัดสรรหน่วยความจำใหม่ด้วยตนเอง อย่างไรก็ตาม มีบางกรณีที่ขอบ (การอ้างอิงแบบวงกลม) ที่ตัวชี้อัจฉริยะไม่เพียงพอที่จะป้องกันการรั่วไหลของหน่วยความจำ

C # ใช้ตัวรวบรวมขยะ (GC) ซึ่งจะจัดสรรหน่วยความจำที่ไม่ได้ใช้อีกต่อไปโดยอัตโนมัติ แม้ว่าสิ่งนี้อาจดูเหมาะสม แต่บางครั้ง GC ทำให้การจัดสรรคืนอ็อบเจ็กต์ที่เก็บทรัพยากรระบบนอกเหนือจากหน่วยความจำมีความท้าทาย (เช่น ตัวจัดการไฟล์หรือการเชื่อมต่อ TCP) ในกรณีดังกล่าว ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การรั่วไหลของทรัพยากร" สามารถเกิดขึ้นได้ และโปรแกรมเมอร์ต้องจัดสรรคืนอ็อบเจ็กต์ที่เก็บทรัพยากรด้วยตนเอง ในสถานการณ์ที่หายากเหล่านี้ การแจกจ่ายคืนใน C# จะซับซ้อนกว่าใน C++ เนื่องจากการทำลายวัตถุใน C# ไม่ได้กำหนดไว้

การรวบรวม: ไบนารีกับ Bytecode

C++ ถูกคอมไพล์ลงในรหัสไบนารีของเครื่องทันที C# ถูกคอมไพล์เป็น bytecode ที่คอมไพล์เป็นรหัสไบนารีของเครื่องในภายหลังโดย .NET (ก่อนหน้านี้ “.NET Core” .NET เป็นการแทนที่ข้ามแพลตฟอร์มที่ทันสมัยของ Microsoft สำหรับ .NET framework ดั้งเดิม)

แม้ว่า C ++ จะมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพในวิธีการคอมไพล์ที่แตกต่างกันเหล่านี้ แต่ C# ก็มีคุณลักษณะที่มีประสิทธิภาพที่เรียกว่า "การสะท้อน" ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างอินสแตนซ์ของอ็อบเจ็กต์และเรียกใช้เมธอดด้วยข้อมูลที่รวบรวมได้ในเวลาทำงาน ตัวอย่างเช่น เราอาจเรียกเมธอดโดยใช้ชื่อของมัน แม้ว่าเมธอดนั้นจะไม่สามารถใช้ได้ในระหว่างเวลาคอมไพล์ C++ ไม่สามารถสะท้อนตามคำจำกัดความได้ เนื่องจากมันถูกคอมไพล์ทันที C++ มีข้อมูลประเภทรันไทม์ (RTTI) แทน นี่เป็นคุณลักษณะที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่ามาก เนื่องจากใช้สำหรับประเภทที่มีฟังก์ชันเสมือนเท่านั้น

C++ ยังมีเทมเพลตในรูปแบบของรหัสที่สร้างในเวลารวบรวมขึ้นอยู่กับประเภทของตัวแปร แทนที่จะเป็นเทมเพลต C # มีชื่อสามัญ Generics ไม่ได้รับการแก้ไขในเวลาคอมไพล์ แต่ ณ รันไทม์ ด้วยเหตุนี้ เทมเพลตจึงเร็วกว่าแบบทั่วไป ในทางกลับกัน ยาชื่อสามัญไม่ต้องการหน่วยความจำเพิ่มเติมสำหรับตัวแปรใหม่แต่ละประเภท

การเปรียบเทียบคุณสมบัติ

C # กับ C ++: ภาษาไหนดีกว่ากัน?

เมื่อพูดถึงความเร็วและประสิทธิภาพของหน่วยความจำ C++ เป็นผู้ชนะที่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม หากไลบรารี C# ที่ดีพร้อมใช้งาน แต่ไม่มีไลบรารีดังกล่าวสำหรับ C++ ในที่สุด C# ก็สามารถให้ผลลัพธ์ที่เร็วกว่า และการใช้งาน C++ อาจช้าลง

การพัฒนามักจะเร็วกว่าใน C # หากแอปพลิเคชันไม่ทำงานที่มีความสำคัญต่อเวลา การเลือกภาษาที่ง่ายกว่าและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดน้อยลงก็เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผล

ตามเนื้อผ้า C++ เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่ Windows แต่สิ่งนั้นเปลี่ยนไปเมื่อ Microsoft เริ่มสนับสนุนการใช้งานโอเพ่นซอร์สของ .NET ไบต์โค้ด C# เดียวกันสามารถทำงานบนแทบทุกแพลตฟอร์ม ซึ่งทำให้เป็นภาษาที่เลือกได้เมื่อต้องการทำให้การพกพาง่ายขึ้น

เนื่องจากการไตร่ตรอง C# เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกว่าเมื่อเขียนไลบรารีที่ต้องสนับสนุนการเรียกใช้ฟังก์ชันระยะไกลหรือคุณลักษณะที่คล้ายคลึงกันซึ่งต้องใช้การสร้างโค้ดโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในขณะใช้งาน

แม้ว่าทั้งสองภาษาจะสนับสนุนการออกแบบโมดูลาร์ แต่ก็ยากต่อการดูแลรักษาใน C++ ซึ่งนำคุณลักษณะดังกล่าวไปใช้โดยใช้ส่วนหัวที่ออกแบบใน C ซึ่งเป็นวิธีการที่ปัจจุบันมีวิธีการที่ทันสมัยกว่า ซึ่งมักจะส่งผลให้เวลาในการคอมไพล์ C++ นั้นยาวนานกว่าเวลาคอมไพล์ของ C# ถึง bytecode อย่างมาก

C++ เป็นภาษาที่ซับซ้อนกว่า ดังนั้นโปรแกรมเมอร์ C++ จึงสามารถเปลี่ยนเป็น C# ได้ง่ายกว่าในทางกลับกัน แต่ถ้าทีมของคุณมีทั้งนักพัฒนา C++ และ C# ก็สามารถผสมทั้งสองภาษาได้

การเลือกภาษาที่เหมาะสม

หากคุณต้องการประสิทธิภาพสูง คำตอบคือ C++ ในเกือบทุกสถานการณ์ “ประสิทธิภาพสูง” หมายถึงรหัส หากคุณกำลังใช้ไลบรารีที่พร้อมใช้งานสำหรับงานที่มีเวลาเร่งด่วน ประสิทธิภาพของโค้ดของคุณอาจไม่ใช่ปัจจัยชี้ขาด

หากประสิทธิภาพไม่สำคัญ เวลาในการพัฒนาก็เป็นสิ่งที่ต้องพิจารณา หากคุณสามารถเริ่มต้นใหม่ได้ การพัฒนาโครงการของคุณใน C# อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

หากคุณมีเวลาในการพัฒนาเหลือแต่ประสิทธิภาพไม่สำคัญ ตัวเลือกจะขึ้นอยู่กับทักษะของนักพัฒนาซอฟต์แวร์ที่มีอยู่ พึงระลึกไว้เสมอว่าความคล่องแคล่วของนักพัฒนาของคุณอาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อการบำรุงรักษาโค้ดในอนาคต เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ ให้พิจารณาภาษาที่ทีมของคุณต้องการ