Chapter 1：Getting Started with C++

为什么开始学语言要先学证据链

初学者常把“编辑器没有红线”“命令没有报错”或“终端出现一行文字”当成同一件事。它们对应不同阶段：编辑器只展示文本和静态提示，编译器检查当前翻译输入，链接器组合定义，操作系统再加载可执行文件。若不能指出当前运行的是哪个产物，后续所有实验都可能建立在旧二进制上。

本章先建立这条链，再讨论语言特性。每次修改都写下预测：是否能编译、是否能链接、输出或退出码是什么。实际结果与预测不一致时，先定位阶段，不要同时改多处代码。

C++ 起源：保留 C 基础并扩展抽象工具

Bjarne Stroustrup 创建 C++ 时保留了 C 的表达式、控制流、函数和直接内存能力，并加入类、继承与多态等对象工具。后来模板支持泛型编程。C++ 因而是多范式语言，不要求所有问题都塞进继承层次。

过程式与面向对象不是新旧替代关系。数值计算函数可能适合过程式分解；具有长期状态和不变量的账户适合类；一种算法服务多种类型时，泛型编程可能更直接。先识别变化与责任，再选机制。

标准规定语言，编译器提供实现

ANSI/ISO C++ 标准定义源程序语义和标准库契约，GCC、Clang、MSVC 等编译器实现这些规则。-std=c++11 选择语言标准模式，-Wall -Wextra 请求更多诊断；两者都不能证明程序逻辑正确。

c++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic hello.cpp -o hello
./hello

命令行的价值是显式：输入文件、标准模式、警告和输出路径都可记录。IDE 最终也驱动类似工具链；诊断时应找到实际编译/链接命令，而不是只看“Build failed”。

可移植性来自契约与复测

可移植性不是“在我的电脑上能运行”。标准 C++ 源码减少编译器依赖，但文件路径、终端编码、整数宽度、字节序、动态库和操作系统 API 仍可能不同。程序若依赖特定环境，应把前提写入构建和运行契约。

最小可移植实验至少在两套编译器或两种严格模式下构建，保留警告，并使用固定输入比较输出。标准只规定某些类型的最小范围，不保证 int 永远 32 位；路径分隔符和可写目录也不应靠猜测。

创建程序是五个可观察阶段

创建程序的 mechanics 可以拆为源文件、预处理、编译、链接、运行。预处理展开 include 与宏；编译器检查语法和类型并生成目标文件；链接器解析目标文件和库之间的符号；操作系统加载程序并提供参数、环境与 I/O。

#include <iostream>
 
int main() {
    std::cout << "C++ build evidence\n";
    return 0;
}

main 是托管 C++ 程序入口，返回 0 通常表示成功。#include 在预处理阶段提供声明文本；std::cout 属于标准命名空间。此处先确认阶段与结果，语句和输入输出细节留给 Chapter 2。

编译与链接错误必须分开

若源码缺少右花括号，编译器无法生成目标文件；若 greet() 有声明但实现目标文件未加入命令，调用点可以编译，链接却报告未定义引用。两者的修复证据不同。

// greet.hpp
void greet();
 
// main.cpp 可以编译，但未链接 greet.cpp 时最终程序无法生成。
int main() {
    greet();
}

定位时先保留第一条根因诊断，再检查后续消息。大量级联错误往往来自前面一个未闭合 token；链接错误则要核对定义签名、目标文件和最终链接命令。

旧可执行文件会伪造成功

一次构建失败不会自动删除上次成功生成的 hello。若随后直接运行旧文件，终端仍会输出，造成“编译报错但新代码生效”的错觉。删除产物、使用构建目录并让运行依赖成功构建，可以切断这种混淆。

小结

• C++ 在 C 的过程式基础上加入对象和泛型工具，多范式意味着按问题选择组织方式
• ANSI/ISO 标准定义契约，编译器实现契约；标准模式与警告选项应成为构建记录
• 可移植性必须声明平台范围并重复构建测试，不能由单机运行推断
• 源文件依次经过预处理、编译、链接和运行，每个阶段有独立产物与错误
• 旧可执行文件会伪造新代码成功，运行步骤必须依赖当前构建完成

名词解释