Вступ до C++: компілятор, IDE, перша програма, стандарти

C++ — мова системного й прикладного програмування з прямим керуванням пам'яттю і максимальною продуктивністю. На ньому пишуть ігри (Unreal Engine, Counter-Strike), браузери (Chrome, Firefox), фінансові системи, embedded, ОС, бази даних.

Чому C++

• Швидкість — близько до бінарних обмежень заліза
• Контроль пам'яті — сам вирішуєш коли і як виділяти/звільняти
• Багатопарадигмова — імперативна, ООП, шаблонне (generic), функціональна
• Зрілий ринок — Senior C++-розробники у топ-3 за зарплатою
• Близько до заліза — основа для embedded, real-time, ігор

⚠ C++ — складна мова. Потребує дисципліни. На відміну від Python, тут легко зробити витік пам'яті, undefined behavior, segfault.

Інструменти

Компілятор

• Linux/macOS: g++ (GCC) або clang++ — є з коробки або через apt install build-essential
• Windows: MSVC (Visual Studio Community) або MinGW

Перевір:

g++ --version    # GCC 12+ або 13+ підтримує C++20/23
clang++ --version

IDE

• CLion (JetBrains, платний) — найкращий для C++
• Visual Studio (Windows, безкоштовний Community) — стандарт у Windows-світі
• VS Code + extensions C/C++ — легкий і зручний

Перша програма

hello.cpp:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Привіт, C++!" << std::endl;
    return 0;
}

Компіляція й запуск:

g++ -std=c++20 hello.cpp -o hello
./hello

-std=c++20 — використовуємо стандарт C++20. У старих туторіалах часто C++11 — це 2011 рік, давно застаріло. У 2026 актуальні C++20/23.

Структура

#include <iostream>     // підключити стандартний потік вводу/виводу

int main() {            // точка входу
    // код
    return 0;           // 0 = успіх (POSIX-конвенція)
}

• #include <...> — препроцесорна директива, додає декларації з заголовкового файлу
• int main() — кожна програма має main як точку входу
• ; в кінці кожної інструкції — обов'язково
• {} — блоки коду

std:: — простір імен

std::cout, std::endl, std::string — усе зі стандартної бібліотеки лежить у namespace std.

#include <iostream>
using namespace std;   // ⚠ зручно, але не рекомендовано в великих проєктах
                       // бо може плутати імена з власними

В малих програмах using namespace std; ОК. У продакшені пишуть std:: явно або using std::cout;.

std::cout та std::cin

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name;
    std::cout << "Як тебе звуть? ";
    std::cin >> name;                       // зчитати до пробілу
    std::cout << "Привіт, " << name << "!\n";

    int age;
    std::cout << "Скільки років? ";
    std::cin >> age;
    std::cout << "Через 10 років буде " << (age + 10) << ".\n";
    return 0;
}

• << — оператор виводу (виштовхуємо в потік)
• >> — оператор вводу (приймаємо з потоку)
• \n — новий рядок (швидше за std::endl, який ще й скидає буфер)

Коментарі

// однорядковий

/*
   багаторядковий
   коментар
*/

Компіляція в кілька кроків

Великий проєкт зазвичай має кілька .cpp і .h файлів. Компілюється так:

g++ -c file1.cpp -o file1.o
g++ -c file2.cpp -o file2.o
g++ file1.o file2.o -o program

Або одною командою:

g++ -std=c++20 file1.cpp file2.cpp -o program

В реальних проєктах це робить CMake (стандарт у C++-світі) — не пишеш команди руками.

Стандарти

Стандарт	Рік	Що приніс
C++98/03	1998/2003	Базова мова
C++11	2011	Революція: auto, lambdas, smart pointers, move-семантика
C++14	2014	Дрібні покращення
C++17	2017	structured bindings, optional, variant, filesystem
C++20	2020	concepts, ranges, coroutines, modules
C++23	2023	print, expected, mdspan

У навчанні пишемо сучасний C++20 — не C++98.

Тест: перевір себе

1. Що робить #include <iostream>?
2. Чим \n краще за std::endl?
3. Що значить int main() повертає 0?
4. Чому using namespace std; погано в великих проєктах?
5. Як скомпілювати з підтримкою C++20?

Відповіді

1. Препроцесор додає декларації зі стандартного заголовкового файлу iostream — це дає доступ до cout, cin тощо.
2. \n лише вставляє символ нового рядка. std::endl ще й примусово скидає буфер виводу — повільніше. Для більшості випадків \n достатньо.
3. POSIX-конвенція: 0 = успішне завершення, ненульове число = помилка (різні коди для різних типів помилок).
4. У великій кодовій базі багато ідентифікаторів. std:: робить явним джерело. using namespace std; затягує всі імена з std — може плутати з власними (наприклад, count, find).
5. g++ -std=c++20 file.cpp -o program. Для clang: clang++ -std=c++20 ....