教學 - Java與C C++之比較

[snoopy]

放暑假無聊特別寫了這篇文章
讓大家了解Java與C C C++有哪些異同
這篇文章還是Java為主 和C C++做比較
如果有錯誤歡迎指正

談Java必須先談虛擬機器(VM)是什麼東東
虛擬機器就像是以軟體模擬出來的CPU
一般C C++是在真實的底層CPU上面跑
而Java是在由軟體模擬出來的CPU(虛擬機器上面跑)
虛擬機器對於Java的效能 安全性 可移植等等議題有相當重大的影響
因此學習Java不得不對虛擬機器有些認識

首先是虛擬機器對於Java效能的影響
由於C C++語言是直接編譯成底層CPU可以看懂的目的碼(object code)
因此由底層CPU直接執行 這樣的做法在高階語言中效能是最快的
但是直接與底層機器溝通帶來的問題非常多
首先是可移植性 寫好的source code
一旦編譯成與機器有關object code之後
就無法在拿到其他機器上面執行了
其次是安全性
與底層機器直接溝通的語言
由於電腦的軟硬體之間沒有抽象分離和保護
惡意破壞如刪除檔案或損害記憶體等等就會變的非常容易
有時候程式設計師不小心也會拿槍射中自己的腳
虛擬機器的概念因此而生
由於Java會先將source code編譯成與機器無關的byte code
再由虛擬機器執行這段byte code
不管在任何平台的虛擬機器看的懂的都是同一份byte code
因此Java可以達到寫一次 到處執行
真正跨平台的效果
也因為程式是在虛擬機器上面執行
所以許多安全機制可以在這一層實作
在程式執行時提供一層軟硬體的分離與保護
但是由於不直接跟底層硬體溝通 因此效能大打折扣
所以我們從虛擬機器得到的結論是這樣的
C C++是高效能 直接與底層硬體溝通
適合拿來設計作業系統 要求高效能 關鍵系統或是與硬體溝通的語言
Java是真正安全 跨平台的語言
適合拿來寫與機器無關 應用軟體 網路應用程式 跨平台程式等等

而從物件導向的特色分析C C++ 與Java
我們當然都知道C語言不具備物件導向的特色
物件導向是開發軟體的新思維
它的設計概念就是以真實世界為靈感
讓程式變的更容易撰寫
程式碼可重用性 可維護性 產量也隨之提高

物件導向好處多多 也是未來軟體開發的主流
比較C++與java物件導向的特色
Java是100%純物件導向
而C++則得背負向下相容C的歷史包袱
這方面使得C++物件導向無法與Java相比
Java拿掉了C++令人困擾的多重繼承
以及向下相容C的歷史包袱
定義出一個全新 100%純物件導向的語言
語法更加嚴謹 更安全 撰寫上更容易上手

於其他方面
Java拿掉了指標 而完全以參考取代
程式設計師再也不必擔心誤用指標而造成機器嚴重的損毀
另外Java也有自動化的垃圾蒐集機制
程式設計師不需要關心何時該銷毀 釋放不需要的物件
Java也拿掉了運算子重載的功能 這也大大簡化了程式的開發
Java也支援執行緒和同步的功能
使用執行緒只需要簡單的繼承類別或實作介面即可
而同步問題也只需要使用保留字即可解決
而Java背後也有龐大的套件庫支援
比如說我想寫視窗程式 可以使用Swing套件
想寫網路程式 可以使用net套件
資料庫可以使用sql套件等等
Java API的查詢又遠比MSDN方便的多

Java語言結構的設計可以讓危險或無用的程式碼降到最低
Java的編譯器可以在編譯時期查到許多錯誤
大幅減低程式設計師的困擾
這也是C C++無法作到的

不管如何
只有"適合"的程式語言
沒有"最好"的程式語言
選擇一個適合的工具來工作才是重要的

[sulein1122]

最近在學JAVA，在物件方面總覺得比起C++來說，要簡單的多，也更容易上手哦^^

[snoopy]

作者: sulein1122

最近在學JAVA，在物件方面總覺得比起C++來說，要簡單的多，也更容易上手哦^^

是啊 因為Java沒有歷史包袱

[getter]

解釋的真好 ...，我只知道大概但也講不出重點。

[Chin-Wei]

如果讓我選擇專精 C++ 或 JAVA，我會選 C++　

其實，C++ 也是跨平台的程式語言,雖說在不同的 arch 下，會需要對 source code 做小幅度修正。但根據經驗，Java 雖然理論上是跨平台，但實務上也是要針對不同的 arch 進行 source code 編修。

C / C++ 大概是目前世界上用的最多的程式語言了，Java 算是小眾，常接觸 unix-like os 的人應該很容易體會。