Question

我作为学生学到的第一件事就是C ++应用程序不能在不同的操作系统上运行。最近，我读到基于Qt的C ++应用程序随处可见。那么发生了什么？ C ++应用程序是否跨平台？

Answer 1

源代码兼容。如果我编译源代码，它将在任何地方运行。
API / ABI兼容性。操作系统是否以代码理解的方式为其组件提供接口？
二进制兼容性。代码是否能够在目标主机上运行？

兼容源代码

C++是一个标准，它定义了如何读取和写入结构，内存，文件。

#include <iostream>
int main( int argc, char ** argv )
{
     std::cout << "Hello World" << std::endl;
}

写入流程数据的代码（例如grep，awk，sed）通常是跨平台的。

当您想要与用户交互时，现代操作系统有一个GUI，这些不是跨平台的，并且会导致为特定平台编写代码。

qt或wxWidgets这样的库可以实现多个平台的实现，并允许您为qt而不是Windows或iOS进行编程，结果兼容两者。

这些匿名库的问题是，为了跨平台的统一性，它们将平台X的一些特定优势带走。

这样的示例将在Windows上使用WaitForMultipleObjects函数，它允许您等待发生不同类型的事件，或者在UNIX上使用fork函数，这允许两个正在以重要共享状态运行的进程副本。在UI中，表单的外观和行为略有不同（例如，颜色选择器，最大化，最小化，在窗口外跟踪鼠标的能力，手势的行为）。

当您需要完成的工作对您来说很重要时，您最终可能希望编写特定于平台的代码以利用特定应用程序的优势。

C库sqlite是广泛的跨平台代码，但它的低级IO是特定于平台的，因此它可以保证数据库的完整性（数据真正写入磁盘）

因此像Qt这样的库可以正常工作，它们可能会产生令人不满意的结果，最终你不得不编写本机代码。

API / ABI兼容性

UNIX和Windows的不同版本之间存在某种形式的兼容性。这些允许为一个版本的OS构建的二进制文件在其他版本的OS上运行。

在UNIX中，构建机器的选择定义了兼容性。您希望支持的最低操作系统版本应该是您的构建计算机，它将生成与后续次要版本兼容的二进制文件，直到它们进行重大更改（弃用库）。

在Windows和Mac OS X上，您选择了一个SDK，它允许您针对一组操作系统定位，这些操作系统具有相同的重大更改问题。

在Linux上，每个内核修订版都与其他任何内核修订版不兼容，并且需要为每个内核修订版重新编译内核模块。

二进制兼容性

这是CPU理解代码的能力。这比你想象的要复杂得多，因为x64芯片可以运行x86代码（取决于操作系统支持）。

通常，C ++程序打包在容器（PE可执行文件，ELF格式）中，操作系统使用该容器来解压缩代码和数据部分以及加载库。这使得最终程序具有二进制（代码类型）和API（容器格式）形式的不兼容性。

今天如果你编译一个x86 Windows应用程序（在Visual Studio 2015上面向Windows 7），那么如果处理器没有SSE2指令（大约10年的CPU），代码可能无法执行。

最后，当Apple从PowerPC更改为x86时，他们提供了一个仿真层，允许旧的PowerPC代码在x86平台上的模拟器中运行。

所以一般来说二元不兼容是一个模糊的区域。有可能生成一个识别无效指令（例如SSE2）的操作系统，并在故障中模拟行为，这可以在新功能出现时更新，并保持代码运行，即使它是二进制不兼容的。

即使您的平台无法运行某种形式的指令集，也可以模拟它并兼容行为。

Answer 2

标准C ++在“一次编写，随处编译”的意义上是跨平台的，但不是“一次编译，随处运行”的意义。

这意味着如果您使用标准C ++编写程序，则可以编译然后在具有标准符合C ++实现的任何目标环境中运行它。

但是，您无法在计算机上编译程序，发送二进制文件，然后期望它可以在其他目标上运行。（至少不是一般的。当然可以在某些条件下从C ++代码中分发二进制文件，但那些依赖于实际目标。这是一个广泛的领域。）

当然，如果您使用额外的非标准功能，如gcc的可变长度数组或第三方库，则只能在提供这些扩展和库的系统上进行编译。

Qt和Boost等一些库在许多系统上都可用（至少我认为这两个在Linux，Mac和Windows上都有），所以如果你使用它们，你的代码将保持跨平台。

Answer 3

您可以在各种平台上实现您的源编译，为您提供来自同一源代码库的各种二进制文件。

这不是＆＃34;编译一次，在任何地方使用适当的VM运行＆＃34;正如Java或C＃那样做，但是＆＃34;在适当的环境的任何地方用编译 ＆＃34; C一直在做的方式。

由于标准库不提供您可能需要的所有内容，因此您必须寻找第三方库来提供该功能。某些框架 - 如Boost，Qt，GTK +，wxWidgets等 - 可以提供。由于这些框架以编译的方式编写，因此您可以在上述意义上实现跨平台功能。

如果您希望C ++代码是跨平台的，那么有很多事情需要注意。

显而易见的是，对数据类型进行假设的来源。你的long可能是32位，而那里是64位。数据类型对齐和结构填充可能不同。有很多方法可以安全地发挥它的作用。这里，如size_t / size_type / uint16_t typedef等，以及错误的方法，例如wchar_t和std::wstring。需要纪律和一些经验才能做到正确＆＃34;。

并非所有编译器都是相同的。如果您需要在其他C ++编译器上编译源代码，则不能使用所有最新的C ++语言功能，或使用依赖这些功能的库。首先检查compatibility chart。

另一件事是endianess。举一个例子，当您在一个平台（例如，x86或x86_64）上编写整数流文件，然后在另一个平台（例如POWER）上再次读取它时，您可能会遇到问题。为什么要写整数来归档？好吧，UTF-16 是整数...再次，纪律和一些经验对于使这个相当无痛而言还有很长的路要走。

一旦您检查了所有那些框，您需要确保基于代码的库的可用性。虽然std::是安全的（但请参阅＆＃34;并非所有编译器都是相同的＆＃34;以上），如果您超越主流，那么像boost::这样无辜的东西可能会成为一个问题。（过去几年，我帮助Boost人修复了关于AIX / Visual Age的一两个showstoppers，因为他们无法访问该平台来测试新版本......）

哦，请注意那里的各种许可方案。一些改进跨平台功能的框架（如Qt或Cygwin）附加了字符串。这并不是说它们在适当的情况下不是一个很大的帮助，只需要了解copyleft /专有许可要求。

所有这一切，都有Wine（＆＃34; Wine不是仿真＆＃34;），它为Windows 运行生成可执行文件已编译在各种类似Unix的系统上（Linux，OS X，* BSD，Solaris）。它的功能有一定的限制，但它一直在变好。

Answer 4

是。不，也许吧。什么是跨平台C ++代码？跨平台C ++代码就是这样一种代码，可以在不同的操作系统下编译而无需修改。

这意味着，如果您明确使用任何与平台相关的标头，那么您的代码就不再是跨平台的。 Qt通过以下方式解决了这个问题：它们为特定于平台的所有内容提供包装器。例如，假设您使用QFile来打开/读取/写入文件。您的代码看起来像

QFile file(filename);
file.open(QFile::ReadOnly);
//other stuff

只要您有适合该操作系统的编译器和Qt库，您就可以在任何操作系统下编译此代码。隐藏在QFile下的代码将使用适合操作系统的文件处理函数，但这不应该与您有关。

此外，如果您只使用标准库，则可以在存在C ++编译器的任何位置编译代码。

然而，已编译的应用程序并不是跨平台的，例如，Java应用程序是 - 例如，您无法为Windows编译应用程序然后在Linux中运行，您将不得不在Linux下重新编译你的代码。

Answer 5

C ++是一种编程语言。文本。因此，它不会在任何地方运行。

在任何平台上，符合标准C ++代码都应该行为;如果你愿意，可以“跨平台”。编写（严格地）符合C ++代码需要迂腐，因为一些假设经常依赖于对实际实现而言最终的细节，并且这是从C ++本身的目标继承而来的。

请注意，我们仍然在谈论C ++代码，而不是C ++程序。实际上，当我们转到术语“程序”时，我们不再有任何保证，因为我们不再谈论C ++了;相反，编译器的输出。这就是可移植性开始消失的地方：可执行格式，ISA，ABI，低级例程等你能依靠吗？如果你不能，那么你需要将C ++程序集成到它将运行的环境中，重新编译它或使用特定于平台的元素。

Answer 6

C ++是跨平台的。您可以使用它来构建将在许多不同操作系统上运行的应用程序。

什么不是跨平台的是将C ++转换为目标代码的编译器。据我所知，没有一个编译器具有所有必要的功能，因此当您使用它编译C ++程序时，它将自动在Windows，Linux和Mac OS上运行。

Qt Creator与多个编译器集成，并具有构建自动化功能。它可以轻松地在不同的设置和目标平台之间切换。它不仅为桌面环境而且为移动设备提供了构建，运行和部署C ++应用程序的支持。

C ++应用程序是跨平台的吗？

6 个答案:

兼容源代码

API / ABI兼容性

二进制兼容性