從貝爾實驗室的雛形到ISO標準，一門語言如何塑造了數字世界的底層根基。
C++語言的發展史是計算機軟件工程領域一部波瀾壯闊的史詩。從1979年誕生至今，它已從貝爾實驗室的一個實驗性項目，成長為支撐全球數字基礎設施的核心力量。
根據GitHub Octoverse 2025的數據，C++依然是構成全球近80%新項目的六大核心語言之一，是名副其實的“現代開發基石”。
一、C++的誕生：從C到“C with Classes”
C++的起源可追溯至1979年，當時在貝爾實驗室工作的比雅尼·斯特勞斯特魯普（Bjarne Stroustrup）為了解決UNIX內核分佈式計算問題，開始在C語言的基礎上添加面向對象的特性。
斯特勞斯特魯普於1975年獲得丹麥奧胡斯大學的數學和計算機科學碩士學位，後於1979年獲得英國劍橋大學的計算機科學博士學位。他最初將這門新語言稱為“C with Classes”（帶類的C）。
斯特勞斯特魯普的設計目標很明確：
- 保持與C語言的兼容性，允許逐步遷移
- 增加面向對象編程機制，特別是類
- 在不犧牲性能的前提下提供更高層次的抽象
1982年，美國AT&T公司貝爾實驗室的斯特勞斯特魯普博士在C語言的基礎上引入並擴充了面向對象的概念，發明了一種新的程序語言。為了表達該語言與C語言的淵源關係，它被命名為C++。
二、標準化之路：從C++98到C++26
C++的發展歷程中最關鍵的節點之一是標準化進程的開始。1998年，ISO/IEC發佈了首個C++國際標準C++98，這標誌着C++成為一門成熟的、標準化的編程語言。
C++各版本標準演進
下表概括了C++主要標準版本及其核心特性：
| 時間 | C++ 標準名稱 | 通稱 | 關鍵特性 | 意義 |
|---|---|---|---|---|
| 1998 | ISO/IEC 14882:1998 | C++98 | STL、try/catch異常處理、命名空間、模板元編程 | 首個C++標準，奠定基礎 |
| 2003 | ISO/IEC 14882:2003 | C++03 | 修復STL故障、成員模板、增強POD類型支持 | C++98的補丁版本 |
| 2011 | ISO/IEC 14882:2011 | C++11 | 自動類型推導、移動語義、lambda表達式、智能指針、併發編程 | 現代C++的里程碑 |
| 2014 | ISO/IEC 14882:2014 | C++14 | 泛型lambda、constexpr擴展、二進制字面量 | C++11的增量改進 |
| 2017 | ISO/IEC 14882:2017 | C++17 | 結構化綁定、摺疊表達式、文件系統操作、並行算法 | 庫功能和語言特性的增強 |
| 2020 | ISO/IEC 14882:2020 | C++20 | 模塊、協程、範圍、概念、三路比較運算符 | 重大革新，提升抽象能力 |
| 2024 | ISO/IEC 14882:2024 | C++23 | 模塊導入優化、反射、協程生成器 | 進一步完善現代特性 |
| 預計2026 | 待定 | C++26 | 改進的併發支持、靜態反射和契約 | 未來發展方向 |
C++11的發佈被視為一個分水嶺，它引入瞭如此之多顛覆性的新特性，以至於Bjarne Stroustrup稱其為“一門新語言”。之後，C++標準委員會轉向了每三年發佈一個新標準的“火車時刻表”模式，使得語言能夠持續、穩定地吸收新思想和社區需求。
三、關鍵貢獻者與機構
1. 比雅尼·斯特勞斯特魯普（Bjarne Stroustrup）
作為C++的創造者，斯特勞斯特魯普被尊稱為“C++之父”。他從1979年開始開發這門語言，並長期引領其發展方向。斯特勞斯特魯普不僅設計了C++的初始版本並完成首個實現，還負責處理C++標準委員會的擴展提案。
他的著作《C++程序設計語言》被廣泛視為C++的經典範本，已發行多版，影響了數代程序員。斯特勞斯特魯普曾擔任AT&T大規模編程研究部門負責人，後在德州農工大學擔任計算機科學首席教授，目前是摩根士丹利技術部董事總經理和哥倫比亞大學客座教授。
2. 貝爾實驗室（Bell Labs）
作為C++的誕生地，貝爾實驗室在C++早期發展中提供了關鍵的研究環境和支持。這裏是斯特勞斯特魯普最初開發“C with Classes”（C++的前身）的地方，解決了UNIX內核分佈式計算問題。
3. C++標準委員會（WG21）
ISO/IEC JTC1/SC22/WG21，簡稱WG21，是負責C++標準化的國際委員會。這個由數百名成員組成的組織基於共識管理C++的演進。斯特勞斯特魯普曾指出，WG21成員名單上有527個成員，這表明了“大家有着很高的熱情和廣泛的興趣”。
四、現代C++的革命性特性
1. 內存管理的革命
早期C++嚴重依賴new和delete，內存泄漏和懸空指針是程序員的噩夢。現代C++引入了智能指針（std::unique_ptr，std::shared_ptr），利用RAII（資源獲取即初始化）理念，在對象析構時自動釋放資源。
// 早期C++：
MyClass* obj = new MyClass();
// ... 使用 obj
delete obj; // 必須手動釋放，否則內存泄漏
// 現代C++：
auto obj = std::make_unique<MyClass>(); // 無需手動delete
// 當obj離開作用域時，內存會自動被釋放
2. 語言核心的現代化
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自動類型推導（auto）：代碼更簡潔，減少了冗餘
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基於範圍的for循環：更安全（不會越界），更簡潔
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Lambda表達式：允許在函數內部定義匿名函數，極大地便利了STL算法的使用
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移動語義和右值引用（&&）：這是C++11最深刻的變革之一，它允許資源的“轉移”而非“拷貝”，極大地提升了性能
3. 標準庫的極大豐富
現代C++的標準庫（STL）已經成為一個功能極其強大的工具箱。新增容器如std::unordered_map，std::unordered_set（哈希表）提供了平均O(1)的查找性能。
更重要的是，C++11開始內置了std::thread，std::mutex，std::async等多線程支持，使得編寫跨平台併發程序變得簡單。
五、C++的未來發展方向
2025年，74歲的斯特勞斯特魯普發佈了“21世紀的C++”願景，強調需要更安全的編碼實踐，同時不放棄其強大的傳統。他提出了“guideline-enforcing profiles”概念，用於檢測和減輕編碼錯誤，同時實現語言 deliberate、類型安全的演進。
斯特勞斯特魯普指出：“我們不能改變語言，但我們可以改變它的使用方式...指南沒問題，也有用處，但在一個龐大的代碼庫中，要始終如一地遵循它們基本上是不可能的。我們需要的是一種執行機制，它能標記並防止諸如懸空指針、範圍錯誤和nullptr解引用等問題。”
在未來版本中，我們可能會看到：
- Profile機制：提供各種約束的執行框架，包括Lifetime和Bounds Profile
- 模塊化：使代碼更簡潔並大大縮短編譯時間，C++23中導入已編譯模塊比老式的#include語句速度“高出7到10倍”
- 增強的併發支持：適應現代硬件發展趨勢
- 靜態反射：允許代碼在編譯時檢查程序結構
- 契約編程：為函數的前置條件、後置條件和斷言提供標準支持
六、C++在AI時代的新生
在AI原生時代，C++正發揮着新的關鍵作用。GitHub Octoverse 2025報告指出，C++的年度增長率達到了11.8%，其增長主要來自性能關鍵環節——推理引擎、底層運行時、硬件貼近型系統等領域。
當“AI原生軟件研發”逐漸成為行業新的主題，C++因其高性能、低延遲、高可靠性的核心優勢，在AI推理引擎、底層運行時等性能關鍵環節繼續發揮重要作用。
結語：靜默的革命
C++已經從最初的“C with Classes”發展成為一門既強大又相對“友好”的工業級語言。它並沒有拋棄其“零開銷抽象”和高效的核心原則，而是通過提供更高級、更安全的工具，讓程序員能夠更輕鬆地寫出正確、高效且易於維護的代碼。
斯特勞斯特魯普對C++的發展總結道：“經過幾十年的改進，C++23這樣的‘當代C++’是他最初理想的‘更好的近似’。” 在完成這一切的同時，他也實現了自己從上世紀80年代起就一直堅持的目標——在效率與抽象之間找到平衡點，為程序員提供同時接近硬件和問題域的編程工具。
2025年正值C++正式發佈40週年，斯特勞斯特魯普的中國行主題“AI原生軟件研發範式躍遷”恰如其分地體現了這門歷久彌新的編程語言在技術變革中的持續生命力。
