【译】C++ vs Java | C++ 和 Java 的 20 个主要区别 (2023)

小巫debug日记
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C++ 简介

C++ 也被称为“C with Classes”，这是一种通用的面向对象编程语言。Bjarne Stroustrup 于 1979 年在贝尔实验室开发了这种语言。C++ 与 Java 可帮助您了解每种语言之间的基本区别。它是一种多范式编程语言，因为它同时支持面向过程和面向对象的编程语言。C++ 具有C 编程语言的属性以及用户定义数据类型的类和对象。C++用于图形应用程序、操作系统、桌面应用程序、高性能应用程序，例如太空探测器、电子商务、智能手表、游戏开发、云分布式系统、数据库、编译器等。这篇关于 C++ vs Java 的博客将帮助您了解 C++ 和 Java 之间的区别以及不同特性的基础。

C++ 被 Microsoft、IBM、Google、Meta、Amazon 等顶级科技巨头公司使用。C++ 具有面向对象语言的属性，例如封装、多态性、继承等。但是没有类和对象， C++的代码可以编译，因此也被称为半面向对象的语言。现在，它不仅是 C 编程语言的扩展，而且凭借现代更新和高性能，它已成为一种流行且需求旺盛的编程语言。

C++的历史

C++ 是 Bjarne Stroustrup 在 1979 年攻读博士学位时开发的一种编程语言。贝尔实验室的论文。Stroustrup 试图创建 C 编程语言的扩展，这将允许面向对象的编程。他称这个扩展为“C with Classes”，但它最终被称为 C++。

C++ 被设计为 C 的扩展，但它还包括许多 C 中没有的新功能。其中包括对面向对象编程、异常处理和模板的支持等。C++ 是一种静态类型语言，这意味着必须在编译时知道变量的类型。

多年来，C++ 已成为广泛应用程序的流行语言，包括操作系统、驱动程序、浏览器和高性能计算。它用于计算机科学的许多领域，包括科学和工程模拟、数据分析和机器学习。

C++ 由国际标准化组织 (ISO) 标准化，并定期更新以反映该语言的最新发展。C++ 的最新版本是 C++20，于 2020 年发布

Java的历史

Java 是一种编程语言和计算平台，由 Sun Microsystems 于 1995 年首次发布。它由 James Gosling 和 Sun Microsystems 的一组开发人员开发，目标是创建一种比其他编程更易于使用且功能更强大的语言当时的语言。

Java 被设计为简单、面向对象和高度可移植的，使得在各种设备和平台上编写和运行代码变得容易。它还被设计为安全的，内置了对网络通信和数据加密的支持。

Java 的一个关键特性是它使用了“虚拟机”概念，它允许 Java 程序在安装了 Java 虚拟机 (JVM) 的任何设备上运行。这意味着 Java 代码可以编写一次，然后在任何支持 JVM 的设备上运行，而无需为每个平台重新编译代码。

自首次发布以来，Java 已成为世界上最流行的编程语言之一，数百万开发人员使用它来构建范围广泛的应用程序，从 Web 和移动应用程序到后端系统和大型企业应用程序。它也被用作许多计算机科学课程的教学语言，是初学者学习编程的热门选择。

C++语言的特点

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  • 面向对象语言 (OOP)： C++ 是一种面向对象的语言，这意味着它具有类、对象、多态性、继承、封装、抽象、数据隐藏等属性。 OOP 有助于有效地解决问题，防止数据冗余和保证代码的灵活性。
  • Lambda 函数： C++ 支持称为 lambda 表达式的匿名函数。 lambda 函数的语法如下：
[capture](parameters) -> return_type { function_body }
  • 静态和动态内存分配： 在 C++ 中，内存可以在编译时分配，即静态分配和动态分配，即在运行时分配。 很多时候，程序员不知道需要多少内存来存储定义变量中的特定信息，因此在这种情况下，可以在运行时定义所需内存的大小。 可以使用 malloc()、calloc()、realloc() 等函数分配动态分配的内存。
  • 快速而强大： 作为一种基于编译器的语言，C++ 可以更快地执行代码。 此外，它包含许多内置函数、数据类型等，使 C++ 成为一种强大的语言，成为程序员的首选。
  • 模板创建： 在 C++ 中，模板用于通用编程，即模板用于创建类、通用函数等，用于为多种数据类型执行特定任务。

Java入门

James Gosling 在 Sun Microsystems 开发了 Java，并于 1995 年 5 月 23 日发布。Java编程语言被全球数以千计的软件开发公司和数百万开发人员使用。如今，Java 是用于开发软件应用程序和解决现实世界问题的最流行的语言之一。Java 是一种面向对象的高级语言，支持 WORA 的特性——Write Once and Run Anywhere，这意味着编译后的 Java 代码可以在所有平台上运行，无需重新编译。

根据 Java 主页，超过 10 亿台计算机和 30 亿部手机使用 Java 编程进行应用程序开发。

Java语言的特点

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  • 平台无关： Java 是一种平台无关的语言，这意味着您可以编写一次并在任何地方运行 (WORA)。 编译后的 Java 代码可以在任何机器上执行而无需任何更改。
  • 自动垃圾收集： Java 是一种垃圾收集语言，Java 虚拟机 (JVM) 会自动释放内存块，程序员无需像 C 和 C++ 那样手动删除它们。
  • 多线程： Java 支持多线程，这意味着同一程序的多个任务或功能可以并行执行。 它有助于最大限度地利用资源，程序可以按顺序和及时的方式执行。
  • 内存管理系统： Java 提供了强大的内存管理系统，有助于在编译时和运行时消除错误并检查代码。

C++ 和 Java 之间的区别

下表可帮助您了解 C++ 与 Java 之间的区别

参数C++Java
历史Bjarne Stroustrup 于 1979 年在贝尔实验室开发了 C++，并于 1985 年 10 月首次发布James Gosling 在 Sun Microsystems 开发了 Java，它于 1995 年 5 月 23 日首次发布
编程范式C++ 支持面向过程和面向对象的编程语言Java 只支持面向对象的编程语言
平台依赖它是一种平台相关的语言，需要针对不同的平台进行编译Java 是平台无关的；也就是说，我们可以一次编写并在任何地方运行
编译与解释C++语言只能编译不能解释Java语言是可以编译解释的
内存管理在C++中，内存管理是手动的，所以我们需要手动分配或释放内存在 Java 中，内存管理是系统控制的
可移植性C++是一种不可移植的语言Java 是一种可移植的语言
指针C++强烈支持指针Java 对指针的支持有限
参数传递C++支持按值传递和按引用传递Java 仅支持按值传递技术
重载C++ 支持运算符和方法重载Java 只支持方法重载
线程支持C++ 没有内置线程支持，它依赖于第三方线程库Java 有内置的线程支持，有一个类“thread”
文档注释C++ 不支持文档注释Java 内置了对文档注释的支持
兼容性C++ 与 C 编程语言兼容Java 与任何其他编程语言都不兼容
goto语句C++支持goto语句Java 不支持 goto 语句
多重继承C++中同时支持单继承和多继承Java中只支持单继承
结构体与共用体C++ 支持结构体和共用体Java 不支持结构体和共用体
虚拟关键字C++ 支持 virtual 关键字，因此我们可以决定是否重写一个函数Java中没有virtual关键字，所以Java中所有的非静态方法默认都是virtual的
硬件C++更接近硬件。这就是为什么 C++ 经常用于系统编程、编译器、操作系统、游戏等Java离硬件不近，所以多用于应用开发
数据与功能C++ 提供全局作用域和命名空间作用域，因此函数和数据也可以存在于类之外在 Java 中，没有全局作用域，因此所有数据和函数都需要在类中，但是，可以有一个包作用域
运行时错误检测在 C++ 中，运行时错误检测由程序员处理在 C++ 中，运行时错误检测由系统处理
根层次结构没有根层次结构支持单根层次结构
输入输出Cin和Cout分别用于输入和输出System.in 和 System.out.println分别用于输入和输出

C++ 和 Java 程序示例

C++两数相加

#include <iostream>
using namespace std;
void main() {
    int a, b, sum=0;
    cout << "Enter the value for two integers: ";
    cin >> a >> b;
    // sum of two numbers in stored in variable sum
    sum = a + b;
    // prints the sum of two numbers 
    cout << a << " + " <<  b  << " = " << sum;     
    return 0;
}

Java两数相加

import java.util.Scanner;  // Importing the Scanner class 
class Addition {
  public static void main (String[] args) {
    int x, y, sum=0;
    Scanner myObj = new Scanner(System.in); // Creating a Scanner object
    System.out.println("Enter the first number:");
    x = myObj.nextInt();    // Take the user input
    System.out.println ( " Enter the second number:" );
    y = myObj.nextInt();   // Take the user input
    sum = x + y;          // Calculate the sum of two numbers x + y
    System.out.println ("Sum is: " + sum);    // Print the sum
  }
}

C++ 与 Java 代码执行过程

执行Java代码

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

执行C++代码

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此小节引用自：www.geeksforgeeks.org/similaritie…

C++ 与 Java 之间的相似之处

C++ 和 Java 之间有一些相似之处，也有一些显着差异。两种语言之间的一些主要相似之处包括：

  1. C++和Java都是面向对象的编程语言，这意味着它们都支持使用对象和类来组织代码和数据。
  2. 两种语言都支持使用多态、继承和封装，这些都是面向对象编程中的关键概念。
  3. 两种语言都使用相似的语法，大括号 ({}) 用于括起代码块，分号 (;) 用于指示语句的结尾。
  4. 两种语言都是编译型语言，这意味着代码在执行之前被转换为机器可读的指令。

C++ 和 Java 之间的一些主要区别包括：

  1. C++ 是一种编译语言，旨在更接近硬件，而 Java 是一种运行在虚拟机之上的编译语言。 这意味着 Java 代码通常比 C++ 代码慢，但它也更便携，因为它可以在安装了 Java 虚拟机 (JVM) 的任何设备上运行。
  2. C++ 允许使用指针和手动内存管理，而 Java 不支持指针并使用自动垃圾收集来管理内存。
  3. 与 C++ 相比，Java 具有更大的标准库和更强大的内置功能集，这使得它更容易用于某些任务。

总体而言，C++ 和 Java 都是功能强大的编程语言，各有优缺点。两种语言之间的选择通常取决于项目的具体要求和程序员的偏好。

开发人员实际上如何使用 Java？

Java 是一种广泛使用的编程语言，开发人员经常使用它来构建各种不同类型的应用程序。开发人员使用 Java 的一些常见方式包括：

  1. Web 应用程序： Java 通常用于构建 Web 应用程序的服务器端组件。 由于其可移植性、可扩展性和安全性特性，它是构建 Web 应用程序的流行选择。
  2. 移动应用程序： Java 是构建 Android 移动应用程序的流行选择。 它是 Android 操作系统支持的主要语言，许多开发人员使用它来构建原生 Android 应用程序。
  3. 桌面应用程序： Java 还用于构建可在 Windows、Mac 和 Linux 系统上运行的独立桌面应用程序。
  4. 后端系统： Java 常用于构建大型企业应用程序的后端系统，例如数据库系统和业务逻辑服务器。
  5. 嵌入式系统： Java 还用于开发嵌入式系统，例如汽车、航空和工业控制系统中的系统。

总的来说，Java 是一种通用语言，开发人员可以在广泛的上下文中使用它来构建各种不同类型的应用程序。

C++ 在现实世界中是如何使用的？

C++ 是一种功能强大且使用广泛的编程语言，经常用于各种实际应用程序中。使用 C++ 的一些常见方式包括：

  1. 操作系统： C++通常用于构建操作系统的核心组件，例如内核、驱动程序和系统库。
  2. 桌面应用程序： C++ 用于构建可在 Windows、Mac 和 Linux 系统上运行的独立桌面应用程序。 它通常用于需要高性能的应用程序，例如图形密集型游戏或视频编辑软件。
  3. 嵌入式系统： C++ 通常用于为嵌入式系统构建软件，例如汽车、航空和工业控制系统中的软件。
  4. Web 浏览器： C++ 用于构建许多 Web 浏览器的核心组件，包括 Chrome 和 Firefox。
  5. 高性能计算： C++经常用于需要高性能的科学和技术应用，例如模拟和数据分析。

总的来说，C++ 是一种通用语言，可在广泛的上下文中使用，以构建各种不同类型的应用程序。它特别适合需要高性能或低级控制的应用。

C++的优点和缺点

C++ 是一种广泛使用的编程语言，具有许多优点和缺点。C++ 的一些主要优点包括：

  1. 性能： C++ 是一种编译型语言，其设计目的是接近硬件，这使其成为对性能要求较高的应用程序的不错选择。
  2. 控制： C++ 赋予程序员对硬件和软件的高度控制权，允许他们针对特定平台优化代码并使用指针和手动内存管理等低级功能。
  3. 兼容性： C++ 与多种平台和操作系统兼容，包括 Windows、Mac、Linux 等。
  4. 生态系统： C++ 拥有庞大而活跃的开发人员社区以及强大的库和工具生态系统。

C++ 的一些主要缺点包括：

  1. 复杂性： C++ 是一种复杂的语言，需要陡峭的学习曲线，这使得初学者比其他一些语言更难学习。
  2. 缺乏安全性： C++ 没有内置的安全功能，例如自动边界检查或垃圾收集，这使其更容易出现错误和安全漏洞。
  3. 缺乏可移植性： C++ 代码通常不能跨不同平台移植，需要开发人员为每个平台编写和维护代码的单独版本。

总体而言，C++ 是一种功能强大且使用广泛的编程语言，非常适合需要高性能或低级控制的应用程序。然而，它可能比其他一些语言更难学习和使用，并且它缺乏其他语言所具有的一些安全性和可移植性特征。

Java的优点和缺点

Java 是一种广泛使用的编程语言，具有多种优点和缺点。Java 的一些主要优点包括：

  1. 可移植性： Java 被设计为高度可移植的，代码可以在任何安装了 Java 虚拟机 (JVM) 的设备上运行。 这使得编写一次代码并在各种设备和平台上运行变得容易。
  2. 安全性： Java 具有内置的网络通信和数据加密支持，使其成为构建安全应用程序的不错选择。
  3. 生态系统： Java 拥有庞大而活跃的开发人员社区以及强大的库和工具生态系统。
  4. 简单性： Java 旨在易于学习和使用，具有简单的语法和庞大的标准库。

Java 的一些主要缺点包括：

  1. 性能： Java 代码通常比本机代码慢，因为它运行在虚拟机之上。 这可能使其不太适合某些需要高性能的应用程序。
  2. 缺乏控制： Java 不像 C++ 等语言那样给予程序员对硬件和软件的控制权，这使得针对特定平台优化代码或使用低级功能变得更加困难。
  3. 内存管理： Java 使用自动垃圾回收来管理内存，这比 C++ 等语言中的手动内存管理效率低。

总体而言，Java 是一种流行且使用广泛的编程语言，以其可移植性和安全性功能而闻名。它相对容易学习和使用，但它可能不是需要高性能或低级控制的应用程序的最佳选择。

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