Imparare C++: i primi passi nel lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne orientato agli oggetti

So­prat­tut­to la pro­gram­ma­zio­ne di sistema è inim­ma­gi­na­bi­le senza il lin­guag­gio C++. Con questo tutorial anche chi è agli inizi potrà ap­pren­de­re ve­lo­ce­men­te gli elementi di base del lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne.

Campi di ap­pli­ca­zio­ne di C++

C++ è un lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne orientato agli oggetti, adatto per molti scenari d’impiego diversi. Grazie alla sua ef­fi­cien­za è uti­liz­za­to so­prat­tut­to nel campo della pro­gram­ma­zio­ne di sistema. Ad esempio, l’amato sistema di gestione di database MongoDB o OS X di Apple sono scritti in C++. Quando le risorse uti­liz­za­bi­li sono limitate, C++ è l’ideale.

Ma questo lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne è adatto anche alla pro­gram­ma­zio­ne di diverse ap­pli­ca­zio­ni, ad esempio per creare in­ter­fac­ce utente o ad­di­rit­tu­ra giochi.

Dif­fe­ren­ze tra C, C++ e C#

Se siete in­te­res­sa­ti a C++, si­cu­ra­men­te vi sarete già con­fron­ta­ti con C e C#. Il primo è la base sia di C++ sia di C#. C comprende meno elementi di C++ o C# ed è un lin­guag­gio im­pe­ra­ti­vo e pro­ce­du­ra­le. Già dagli anni Settanta C è uti­liz­za­to so­prat­tut­to per la pro­gram­ma­zio­ne di sistema e quella vicina all’hardware, per via dell’elevata por­ta­bi­li­tà del lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne.

C++ e C# sono esten­sio­ni di C volte a sup­por­ta­re prin­ci­pal­men­te la pro­gram­ma­zio­ne orientata agli oggetti. A sua volta, si può pensare a C# come a un’esten­sio­ne di C++. Per questo motivo C# è anche noto come C++++ No­no­stan­te C++ e C# siano entrambi linguaggi di pro­gram­ma­zio­ne orientati agli oggetti basati su C, non sono identici: C++ offre a pro­gram­ma­to­ri e pro­gram­ma­tri­ci una maggiore libertà e por­ta­bi­li­tà rispetto a C#.

Di cosa avete bisogno per iniziare a pro­gram­ma­re in C++

Per poter imparare a usare C++ dovete disporre di una pos­si­bi­li­tà per scrivere e compilare i vostri programmi C++. So­stan­zial­men­te basta un editor di testo a piacere in cui scrivere il codice. Suc­ces­si­va­men­te potrete con­ver­ti­re i vostri file .cpp con un com­pi­la­to­re in programmi ese­gui­bi­li. A seconda del sistema operativo con cui lavorate potete scaricare uno di questo com­pi­la­to­ri oppure usarlo di­ret­ta­men­te nel terminale.

In al­ter­na­ti­va si può usare un co­sid­det­to ambiente di sviluppo integrato, in breve IDE (dall’inglese In­te­gra­ted De­ve­lo­p­ment En­vi­ron­ment). I vantaggi di un IDE sono evidenti: oltre a usufruire dell’evi­den­zia­zio­ne della sintassi potete testare e compilare il vostro programma di­ret­ta­men­te nell’ambiente di sviluppo. Gli ambienti di sviluppo sono estre­ma­men­te utili anche per il debug dei programmi scritti da voi. Esistono vari IDE diversi a supporto della pro­gram­ma­zio­ne in C++, ad esempio Visual Studio oppure CLion.

Se avete appena iniziato a pro­gram­ma­re, può anche essere utile ricorrere a fonti esterne che il­lu­stra­no i concetti di base di C++. Ad esempio, su YouTube trovate tan­tis­si­mo materiale che vi aiuterà a imparare a usare C++. Ap­pas­sio­na­ti ed esperti creano video ad hoc per per­met­te­re a chiunque lo desideri di iniziare a pro­gram­ma­re ve­lo­ce­men­te.

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Oltre a YouTube, la do­cu­men­ta­zio­ne su C++ di Microsoft è un’ec­cel­len­te fonte di in­for­ma­zio­ni.

La sintassi delle prin­ci­pa­li strutture di controllo

La sintassi di C++ è molto simile a quella di C. Pertanto, ritrovate la maggior parte degli operatori C++ anche in C. Se disponete già di co­no­scen­ze sulla pro­gram­ma­zio­ne in C, non avrete dif­fi­col­tà a capire il tutorial di C++.

Come in ogni lin­guag­gio di pro­gram­ma­zio­ne, anche in C++ si dif­fe­ren­zia tra diverse strutture di controllo che devono essere formulate tutte in modo sin­tat­ti­ca­men­te corretto affinché il vostro codice sia compilato senza errori. Anche altri elementi, ad esempio i commenti, seguono de­ter­mi­na­te regole sin­tat­ti­che.

In linea di principio nella pro­gram­ma­zio­ne in C++ il lin­guag­gio è case sensitive, ovvero fa dif­fe­ren­za tra maiuscole e minuscole. Inoltre, tutti i blocchi di istru­zio­ni sono racchiusi tra parentesi graffe. L’in­den­ta­zio­ne, nota per altri linguaggi di pro­gram­ma­zio­ne come Python, non è stret­ta­men­te ne­ces­sa­ria per via delle parentesi, ma aumenta enor­me­men­te la leg­gi­bi­li­tà del codice. In C++ ciascuna istru­zio­ne termina con un punto e virgola.

Commenti

Per inserire note che devono essere ignorate dal com­pi­la­to­re potete usare i commenti, che in C++ possono essere creati in modi diversi:

// Un commento su una riga
/* Un commento distribuito
su più righe */

Tipi di dati

Come in altri linguaggi di pro­gram­ma­zio­ne, anche in C++ si distingue tra diversi tipi di dati, in­tro­dot­ti con de­ter­mi­na­te parole chiave. Per creare una variabile, as­se­gna­te­la in C++ di­ret­ta­men­te a uno di questi tipi di dati:

// numero intero
numero int = 5;
// numero decimale
float numero decimale = 0.5f;
// stringa
string stringa = "Ciao!";
// caratteri o char
char lettera = 'D';
// valore logico
bool valore logico = true;

L’elenco dei tipi di dati non è completo; contiene soltanto quelli più comuni e usati.

Istru­zio­ne if-else

Come nella maggior parte dei linguaggi di pro­gram­ma­zio­ne, c’è un’istru­zio­ne if-else con cui una de­ter­mi­na­ta parte di codice viene eseguita soltanto quando è sod­di­sfat­ta una con­di­zio­ne. La sintassi che uti­liz­za­te a questo scopo in C++ è già nota ai pro­gram­ma­to­ri e alle pro­gram­ma­tri­ci di C o Java.

if (condizione) {
	// codice che viene eseguito quando la condizione è soddisfatta
} else {
	// codice che viene eseguito quando la condizione non è soddisfatta
}

Cicli for e while

Anche i cicli (o loop) sono un concetto di base della pro­gram­ma­zio­ne che ri­tro­via­mo in C++. Se volete ripetere una de­ter­mi­na­ta parte del vostro codice finché una de­ter­mi­na­ta con­di­zio­ne non è più sod­di­sfat­ta, potete usare un ciclo while:

int i = 0;
while (i <= 5) {
	cout << i << "\n";
i++;
}

Nel codice sopra viene creata una variabile di tipo intero, che può salvare numeri interi. La variabile chiamata “i” presenta all’inizio il valore 0. Il ciclo while viene eseguito finché il numero re­gi­stra­to in “i” non supera il valore 5. A ogni ciclo viene re­sti­tui­to il valore corrente della variabile, aumentato poi di 1 (in­cre­men­ta­to).

Si può ottenere lo stesso effetto con un ciclo for in C++ (detto anche loop for). La par­ti­co­la­ri­tà è che nel ciclo for viene creata una variabile di conteggio, mo­di­fi­ca­ta au­to­ma­ti­ca­men­te ogni volta che viene eseguito il ciclo:

for (int i = 0; i <= 5; i++) {
	cout << i << "\n";
}

Istru­zio­ne switch

Con la struttura di controllo dell’istru­zio­ne switch, C++ offre un’elegante pos­si­bi­li­tà per dif­fe­ren­zia­re tra diverse con­di­zio­ni eseguendo il codice in base a ciò.

int input;
cin >> input;
switch (input) {
	case 0:
		cout << "È stato inserito uno 0";
		break;
case 1:
		cout << "È stato inserito un 1";
		break;
	case 2:
		cout << "È stato inserito un 2";
		break;
	default:
		cout << "È stato inserito un altro numero";
		break;
}

Nel codice sopra, a chi esegue il programma è richiesto di inserire un numero intero che viene salvato nella variabile chiamata input. Nella suc­ces­si­va istru­zio­ne switch il valore di questa variabile viene usato per di­stin­gue­re tra diverse parti di codice: inserendo 0, 1 oppure 2 viene re­sti­tui­to questo numero. Al­tri­men­ti viene eseguita l’istru­zio­ne in­tro­dot­ta per im­po­sta­zio­ne pre­de­fi­ni­ta con la parola chiave.