Effective C++: 视C++为一个语言联邦

这是Effective C++的第一个条款，View C++ as a federation of languages，中文翻译为：视C++为一个语言联邦。

对于这个条款的理解，可以从 C++ 的历史发展来看。

C++ 的故事始于 1979 年，在美国新泽西州的贝尔实验室（Bell Labs）。一位名叫本贾尼·斯特劳斯特卢普 (Bjarne Stroustrup) 的丹麦计算机科学家，希望将他博士期间使用的 Simula 语言的“类”和面向对象思想，与 C 语言的高效和底层控制能力结合起来。最初的产物，被称为“C with Classes”。主要是在C的基础上增加了：

类（Classes）
继承（Inheritance）
内联函数（Inline Functions）
默认参数（Default Arguments）

到了1983年，C with Classes 发展成为 C++，在这个时期，C++ 加入了许多至今仍是核心的特性：

虚函数（Virtual Functions）
函数重载（Function Overloading）
引用（References）
new 和 delete 操作符
模板（Templates）

随着 C++ 被越来越广泛地使用，不同的编译器厂商实现了各自的版本，导致了代码的可移植性问题。为了解决这个问题，一个标准化的进程启动了。1998年，第一个 C++ 标准发布，通常称为 C++98。这是一个极其重要的版本，它标志着 C++ 从一门“语言”正式成为一个有国际标准的“工业级语言”。C++98 主要贡献：

语言核心的规范化
标准库的诞生

2011年至今，C++经历了多次重大更新：

C++11：被誉为“现代C++”的开端，引入了自动类型推导（auto）、范围for循环（range-based for loops）、智能指针（smart pointers）、右值引用（rvalue references）、lambda表达式、并发编程支持等。
C++14：对C++11的补充和改进，增加了泛型lambda、auto返回类型推导等特性。
C++17：引入了结构化绑定（structured bindings）、std::optional、std::variant等。
C++20：带来了概念（concepts）、范围（ranges）、协程（coroutines）、模块（modules）等重大特性。
C++23：继续在语言和库方面进行改进，增强了对现代编程范式的支持。例如 std::print 、std::expect 等。

通过回顾 C++ 的发展历程，我们可以清晰地看到 C++ 并非一成不变的单一语言，而是一个不断演进、融合多种编程范式和特性的“语言联邦”。每一个版本的更新都引入了新的概念和工具，使得 C++ 能够适应不同的编程需求和挑战。

书中，作者提出，可以把 C++ 看成四个子语言，每个子语言都有自己的一套规则、惯例和最佳实践。当你从一个子语言切换到另一个时，高效编程的策略可能也需要随之改变。

C：这部分完全继承了 C 的所有特性，是 C++ 的基石，包括：
- 核心语法：块（blocks）、语句（statements）、预处理器（preprocessor）、内置数据类型（built-in data types）、指针（pointers）、数组（arrays）等。
- 编程范式：面向过程
- 高效编程规则：在 C 的世界里，一切原始且高效，需要手动管理内存，注重性能和资源利用。
Object-Oriented C++：这部分也就是 C with Classes 所诉求的，主要围绕类和对象来展开，包括：
- 核心概念：类（classes）、封装（encapsulation）、继承（inheritance）、多态（polymorphism）、构造函数（constructors）和析构函数（destructors）。
- 编程范式：面向对象编程（OOP）
- 高效编程规则：在这个子语言中，关注点转向了设计模式、对象生命周期管理、虚函数的使用等。
Template C++：这是 C++ 泛型编程部分，运行我们编写不依赖具体类型的代码，提高代码的复用性，包括：
- 核心概念：模板（templates）、模板特化（template specialization）、模板元编程（template metaprogramming）。
- 编程范式：泛型编程
- 高效编程规则：模板元编程是这个语言的高阶玩法，可以将原本在运行时完成的工作提前到编译阶段，意味着某些运行时错误可以在编译时发现，能够生成极其高效的代码。
STL：STL是一个基于模板构建、高度协同的程序库，包括：
- 核心组件：容器（containers）、迭代器（iterators）、算法（algorithms）、函数对象（function objects）。
- 编程范式：基于容器、迭代器和算法的编程
- 高效编程规则：STL有一套自己的惯例，例如使用迭代器遍历容器而不是指针，优先使用标准算法而不是手写循环等。

因此，当使用 C++ 编程的时候，理解并区分这四个子语言是非常重要的。每个子语言都有其独特的规则和最佳实践，只有正确地应用这些规则，才能编写出高效、可靠的 C++ 代码。