为什么C++有一些奇特的语法？
C++ 之所以拥有一些“奇特”的语法，背后是一段漫长而复杂的演进史，以及它试图在不同目标之间取得平衡的努力。要理解这些，我们得回到它的起点，然后一步步审视它如何发展至今。
首先，要明白一点，很多 C++ 的“奇特”之处，其实是在模仿 C 的基础上，为引入面向对象和更高级的抽象而产生的“妥协”或者说是“为了兼容性而付出的代价”。
C 的遗产：一切的基石
C++ 的前身是 C。C 本身是为了系统编程而设计的，它追求的是高效、低级的内存控制，以及直接与硬件交互的能力。所以 C 的语法非常“直白”，很多操作都需要程序员自己管理，比如内存分配和释放。这种直接性，也造就了一些在我们现在看来可能有些不那么“优雅”的写法。
指针操作: 像 `ptr`、`ptr++`、`&var` 这些指针相关的语法，虽然强大，但也很容易出错，是 C/C++ 的“特产”。在现代很多语言里，开发者甚至不需要直接接触指针，语言会提供更安全的抽象。
裸露的内存管理: `malloc` 和 `free` 这些函数，虽然让底层控制变得容易，但手动管理容易忘记释放，导致内存泄漏。
宏 (`define`): 宏在 C 里是文本替换，虽然可以用来定义常量和简单的函数，但它缺乏类型检查，容易产生副作用，而且调试起来很麻烦。
面向对象的引入：一个巨大的飞跃，也带来了复杂性
C++ 最核心的创新是引入了面向对象编程 (OOP) 的概念，包括类（class）、对象（object）、继承（inheritance）、多态（polymorphism）等。这为软件开发带来了前所未有的组织能力和代码复用性。但这些新概念的引入，不可避免地在 C 的语法基础上增加了很多新的规则和语法糖，有些设计是为了兼容现有 C 代码，有些是为了实现 OOP 的强大功能。
1. 类和对象的语法（`class`、`struct`、成员访问 `.` 和 `>`）:
`class` 和 `struct` 的区别，主要在于默认的访问权限。在 C++ 中，`class` 的成员默认是 `private`，而 `struct` 的成员默认是 `public`。这在 C 里是没有的。这种区分是为了让程序员更容易地控制数据的封装性。
访问成员的 `.` 和 `>` 操作符，一个是用于对象，一个是用在通过指针访问类成员，虽然直观，但多了两种形式。
2. 构造函数和析构函数:
为了在对象创建时进行初始化，以及在对象销毁时进行清理，C++ 引入了特殊的成员函数——构造函数和析构函数。它们的写法（如 `ClassName()` 和 `~ClassName()`）就有点像函数，但又不是普通的函数。
初始化列表: 构造函数后面跟着的冒号和成员变量列表（`ClassName() : member1(value1), member2(value2) {}`），这是为了确保成员变量在构造函数体执行之前就被正确初始化，尤其对于引用（reference）和 const 成员来说，这是必需的。这种语法虽然强大，但对初学者来说可能有点抽象。
3. 继承的语法（`:` 后面的 `public`、`private`、`protected`）:
为了实现继承，我们有了 `class Derived : public Base` 这样的语法。冒号后面跟着的访问修饰符，用来指定派生类如何继承基类的成员。这增加了语法的复杂性，因为你需要理解不同继承方式对成员可见性的影响。
虚拟继承 (`virtual`): 为了解决多重继承中菱形继承的问题，C++ 引入了虚拟继承。这使得语法更加复杂，例如 `class Derived : virtual public Base`。
4. 函数重载 (Function Overloading):
允许在同一个作用域内有多个同名函数，但它们的参数列表必须不同。这提高了代码的灵活性，但编译器需要额外的机制来区分调用哪个函数。
5. 运算符重载 (Operator Overloading):
允许为用户自定义类型赋予特定的运算符行为（例如，让 `+` 用于两个复数相加）。这使得代码看起来更像数学表达式，但如果滥用，也会让代码难以理解。语法如 `Complex operator+(const Complex& other) const;`
6. 模板 (Templates):
C++ 的模板是实现泛型编程的关键。允许你编写不依赖于具体数据类型的函数或类。例如 `template T max(T a, T b) { return a > b ? a : b; }`。
模板的语法本身就比较独特，涉及到 ``、模板实例化等概念。模板的编译过程也比普通函数复杂得多，有时候编译器报错信息会非常难以阅读，这也是“奇特”的一部分。
7. 异常处理 (`try`, `catch`, `throw`):
`throw` 用来抛出一个异常，`try` 块包围可能出错的代码，`catch` 块用来捕获特定类型的异常。这种结构化的错误处理机制，虽然提高了程序的健壮性，但语法也增加了一些结构。
8. 智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`）:
虽然是为了解决手动内存管理的痛苦，但使用它们也引入了新的语法和概念，比如 `ptr`、`ptr.get()`、`std::make_unique` 等。这些语法是为了模拟指针行为同时提供自动管理。
为了效率和性能的妥协
C++ 的设计哲学之一是零开销抽象 (Zerocost Abstractions)。这意味着，你使用高级特性时不应该承担不必要的性能损失。为了实现这一点，有些语法就被设计成非常接近底层，或者提供了非常底层的控制手段。
位域 (Bit Fields): 在结构体中声明成员变量占用特定数量的比特位，例如 `unsigned int flag : 1;`。这非常接近硬件的表达方式，但在可移植性上可能存在问题。
内联函数 (`inline`): 虽然不是语法本身奇特，但它是一种编译器指令，用于请求编译器将函数体直接插入到调用点，以减少函数调用的开销。它的含义和实际效果，在不同的编译器和优化级别下可能有所不同。
右值引用 (`&&`) 和移动语义: 这是 C++11 引入的重大改进，旨在优化资源转移（比如移动一个大的字符串对象），避免不必要的拷贝。语法如 `void foo(MyClass&& rvalueRef);` 和 `std::move()` 函数。虽然极大地提升了性能，但对初学者来说，右值、左值、移动和拷贝的概念是相当抽象和复杂的。
历史包袱和兼容性
C++ 委员会在设计语言时，也必须考虑对现有 C 代码的兼容性。这意味着，很多 C 的语法和行为，都被保留了下来，即使在 C++ 的新语境下，它们可能显得不那么“现代”或“安全”。
C 的兼容性: 许多 C 的特性，如宏、`goto` 语句，虽然 C++ 标准不推荐，但仍然是合法的。
一些不推荐的特性: 比如 `goto` 语句，虽然存在，但因为它可能导致代码逻辑混乱，通常不被鼓励使用。
总结来说，C++ 的“奇特”语法是多方面因素共同作用的结果：
1. 继承 C 的低级特性: 为了兼容和提供底层控制。
2. 引入面向对象和泛型编程: 为了实现更强大的抽象能力，带来了新的概念和语法。
3. 追求零开销抽象: 为了性能，很多时候语法设计得非常接近底层。
4. 历史演进和兼容性: 在保持向后兼容的同时不断添加新功能。
正是这些复杂的权衡和演进，造就了 C++ 既强大又有些“难以捉摸”的语法。它给了开发者极大的自由度和控制力，但也意味着开发者需要承担更多的责任，并且需要深入理解语言的运作机制。正是这种复杂性，让 C++ 成为了一个既有挑战性又有巨大回报的语言。
首先，要明白一点，很多 C++ 的“奇特”之处，其实是在模仿 C 的基础上，为引入面向对象和更高级的抽象而产生的“妥协”或者说是“为了兼容性而付出的代价”。
C 的遗产：一切的基石
C++ 的前身是 C。C 本身是为了系统编程而设计的，它追求的是高效、低级的内存控制，以及直接与硬件交互的能力。所以 C 的语法非常“直白”，很多操作都需要程序员自己管理，比如内存分配和释放。这种直接性，也造就了一些在我们现在看来可能有些不那么“优雅”的写法。
指针操作: 像 `ptr`、`ptr++`、`&var` 这些指针相关的语法，虽然强大，但也很容易出错，是 C/C++ 的“特产”。在现代很多语言里，开发者甚至不需要直接接触指针，语言会提供更安全的抽象。
裸露的内存管理: `malloc` 和 `free` 这些函数，虽然让底层控制变得容易，但手动管理容易忘记释放，导致内存泄漏。
宏 (`define`): 宏在 C 里是文本替换，虽然可以用来定义常量和简单的函数，但它缺乏类型检查，容易产生副作用，而且调试起来很麻烦。
面向对象的引入：一个巨大的飞跃，也带来了复杂性
C++ 最核心的创新是引入了面向对象编程 (OOP) 的概念，包括类（class）、对象（object）、继承（inheritance）、多态（polymorphism）等。这为软件开发带来了前所未有的组织能力和代码复用性。但这些新概念的引入，不可避免地在 C 的语法基础上增加了很多新的规则和语法糖，有些设计是为了兼容现有 C 代码，有些是为了实现 OOP 的强大功能。
1. 类和对象的语法（`class`、`struct`、成员访问 `.` 和 `>`）:
`class` 和 `struct` 的区别，主要在于默认的访问权限。在 C++ 中，`class` 的成员默认是 `private`，而 `struct` 的成员默认是 `public`。这在 C 里是没有的。这种区分是为了让程序员更容易地控制数据的封装性。
访问成员的 `.` 和 `>` 操作符，一个是用于对象，一个是用在通过指针访问类成员，虽然直观，但多了两种形式。
2. 构造函数和析构函数:
为了在对象创建时进行初始化，以及在对象销毁时进行清理，C++ 引入了特殊的成员函数——构造函数和析构函数。它们的写法（如 `ClassName()` 和 `~ClassName()`）就有点像函数，但又不是普通的函数。
初始化列表: 构造函数后面跟着的冒号和成员变量列表（`ClassName() : member1(value1), member2(value2) {}`），这是为了确保成员变量在构造函数体执行之前就被正确初始化，尤其对于引用（reference）和 const 成员来说，这是必需的。这种语法虽然强大，但对初学者来说可能有点抽象。
3. 继承的语法（`:` 后面的 `public`、`private`、`protected`）:
为了实现继承，我们有了 `class Derived : public Base` 这样的语法。冒号后面跟着的访问修饰符，用来指定派生类如何继承基类的成员。这增加了语法的复杂性，因为你需要理解不同继承方式对成员可见性的影响。
虚拟继承 (`virtual`): 为了解决多重继承中菱形继承的问题，C++ 引入了虚拟继承。这使得语法更加复杂，例如 `class Derived : virtual public Base`。
4. 函数重载 (Function Overloading):
允许在同一个作用域内有多个同名函数，但它们的参数列表必须不同。这提高了代码的灵活性，但编译器需要额外的机制来区分调用哪个函数。
5. 运算符重载 (Operator Overloading):
允许为用户自定义类型赋予特定的运算符行为（例如，让 `+` 用于两个复数相加）。这使得代码看起来更像数学表达式，但如果滥用，也会让代码难以理解。语法如 `Complex operator+(const Complex& other) const;`
6. 模板 (Templates):
C++ 的模板是实现泛型编程的关键。允许你编写不依赖于具体数据类型的函数或类。例如 `template
模板的语法本身就比较独特，涉及到 `
7. 异常处理 (`try`, `catch`, `throw`):
`throw` 用来抛出一个异常，`try` 块包围可能出错的代码，`catch` 块用来捕获特定类型的异常。这种结构化的错误处理机制，虽然提高了程序的健壮性，但语法也增加了一些结构。
8. 智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`）:
虽然是为了解决手动内存管理的痛苦，但使用它们也引入了新的语法和概念，比如 `ptr`、`ptr.get()`、`std::make_unique` 等。这些语法是为了模拟指针行为同时提供自动管理。
为了效率和性能的妥协
C++ 的设计哲学之一是零开销抽象 (Zerocost Abstractions)。这意味着，你使用高级特性时不应该承担不必要的性能损失。为了实现这一点，有些语法就被设计成非常接近底层，或者提供了非常底层的控制手段。
位域 (Bit Fields): 在结构体中声明成员变量占用特定数量的比特位，例如 `unsigned int flag : 1;`。这非常接近硬件的表达方式，但在可移植性上可能存在问题。
内联函数 (`inline`): 虽然不是语法本身奇特，但它是一种编译器指令，用于请求编译器将函数体直接插入到调用点，以减少函数调用的开销。它的含义和实际效果，在不同的编译器和优化级别下可能有所不同。
右值引用 (`&&`) 和移动语义: 这是 C++11 引入的重大改进，旨在优化资源转移（比如移动一个大的字符串对象），避免不必要的拷贝。语法如 `void foo(MyClass&& rvalueRef);` 和 `std::move()` 函数。虽然极大地提升了性能，但对初学者来说，右值、左值、移动和拷贝的概念是相当抽象和复杂的。
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一些不推荐的特性: 比如 `goto` 语句，虽然存在，但因为它可能导致代码逻辑混乱，通常不被鼓励使用。
总结来说，C++ 的“奇特”语法是多方面因素共同作用的结果：
1. 继承 C 的低级特性: 为了兼容和提供底层控制。
2. 引入面向对象和泛型编程: 为了实现更强大的抽象能力，带来了新的概念和语法。
3. 追求零开销抽象: 为了性能，很多时候语法设计得非常接近底层。
4. 历史演进和兼容性: 在保持向后兼容的同时不断添加新功能。
正是这些复杂的权衡和演进，造就了 C++ 既强大又有些“难以捉摸”的语法。它给了开发者极大的自由度和控制力，但也意味着开发者需要承担更多的责任，并且需要深入理解语言的运作机制。正是这种复杂性，让 C++ 成为了一个既有挑战性又有巨大回报的语言。
网友意见
因为C++ 委员会对于增加新语法非常的抵触。一群科学家醉心于使用现有语法特性完成功能，所谓的「又不是不能用」。
所以STL才搞出了利用现有操作符实现新功能的玩法。
然而STL涉及到很多算法，却死活不愿意引入lambda语法，导致C++算法很长时间里处于非常难以使用的状态，写库难，用库或许更难。这种状况直到C++11时代才终于妥协。或者说自从C++11终于开了增加新语法特性的口子之后，C++的发展才一路走上正轨，向一个现代语言应有的方向发展。
所以你说为什么会搞出>>这种符号用于输入输出？因为当时觉得这很cool，用于演示运算符重载的功能。而且不增加额外的语法特性。
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