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Sendo um programador .Net mas com uma antiga paixão por C++ (que cresceu desde o C++11), estive com essa curiosidade.

Eu sei que o .Net pode ser "extendido" com o C++/CLI, mas eu gostaria de saber o que o C# puro não consegue fazer, enquanto o C++ consegue.

Nota: Eu não quero opiniões aqui, e também não quero iniciar uma guerra das chamas. Eu quero fatos. Eu só quero saber o que o título da pergunta diz, não quero saber se você prefere uma linguagem ou outra porque é mais fácil fazer X nela.

Atualização: Depois de 4 respostas e algumas horas, estou julgando a do @utluiz como a que melhor respondeu a minha pergunta, portanto estou marcando como aceita. A do @FlávioGranato também é boa, mas achei a do @utluiz mais correta.

As duas outras respostas falam principalmente sobre o framework e a performance, que são óbvios para quem não é novato no assunto. Não estou dizendo que foram más respostas, só não foram respostas boas para essa pergunta. (Fora o fato que o framework é bem estável e performance não é um assunto crítico.)

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  • 2
    Talvez o principal seja rodar em ambientes não-MS-Windows.
    – user4552
    Commented 28/02/2014 às 12:32
  • 2
    @user2478690 Já ouviu falar do Projeto Mono? Commented 28/02/2014 às 12:34
  • 1
    Não é a resposta direta à sua pergunta mas é um adendo interessante: "C# é mais lento que C++ por que ele roda em uma máquina virtual e não na máquina nativa".
    – alacerda
    Commented 28/02/2014 às 12:36
  • 3
    pergunta aberta (não específica), muito suscetível a opniões, sujeita a tipos diversos de resposta. Voto pra fechar...
    – oblitum
    Commented 28/02/2014 às 19:33
  • 2
    C++ pode te dar um salário de mais de quatro casas decimais. Commented 11/06/2014 às 17:10

7 Respostas 7

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Resumo:

  • Sistemas operacionais viáveis, drivers para sistemas operacionais existentes ou qualquer operação que precise acesso direto ao hardware.
  • Gerenciamento e otimização manual de memória inclusive permitindo aplicações real time.
  • Metaprogramação com templates e pré-processamento.
  • Herança múltipla.
  • Manipulação livre de ponteiros.
  • Uma série de pequenas funcionalidades sintáticas e semânticas.

Alguns já disseram que em tese pode-se fazer tudo. Claro que isto é verdade e é claro que há diferenças de como fazer e do resultado obtido. Algumas coisas são mais fáceis de fazer em uma linguagem do que eu outra. De uma certa forma, o pedido de não falar sobre o que é mais fácil elimina qualquer coisa que dê para falar da linguagem em si. Como eu acho que tem maneiras objetivas de falar das facilidades vou tentar responder.

Ambiente

  • Permite o uso em virtualmente qualquer plataforma enquanto que o C# essencialmente só funcionam em todas as plataformas mainstream, que são as que mais importam, os 3 principais desktops, os 3 principais mobiles e diversos servidores.
  • Roda sem a dependência de um runtime grande. As aplicações podem ficar bem enxutas. C# melhorou um pouco isso.
  • Não precisa JITtar o código antes de executar. Agora existe o .NET Native.
  • Acesso direto ao hardware e sistema operacional permitindo a criação de drivers, por exemplo.
  • Integração mais fácil com C.

Gerenciamento de memória

  • Tem controle absoluto sobre o gerenciamento de memória.
  • Permite controle total do layout e local de armazenagem das estruturas de dados. Dá para economizar até o último byte e colocar no local ótimo para a situação.
  • Liberação determinística de recursos como parte do objeto, impedindo que a liberação seja esquecida porque não colocou um using.
  • Permite a implementação de algum garbage collector.

Otimizações

  • Permite buscar otimizações que economizam o último ciclo do processador. E tem algumas otimizações mais agressivas no compilador.
  • Economia de memória em diversos aspectos.
  • Aplicações "totalmente" real time. Alguns games com main loop muito pesado sem folga para coleta de lixo só são viáveis em C++.
  • Se vale de comportamentos indefinidos para obter otimizações e capacidades de acordo com a plataforma.
  • Usa os dados numéricos básicos com o layout mais adequado para a plataforma.
  • Inclusão de código Assembly.
  • Ter implementações genéricas totalmente em tempo de compilação.
  • Economiza o overhead da vtable quando ela não é necessária.
  • Existem mais escolhas para otimizar códigos mantendo a semântica adequada (move semantics, inicializadores e constexpr por exemplo).

Sintaxe

  • Criar pseudo-sintaxe e utilizar outras "facilidades" do pré-processador.
  • Agrupar as declarações de membros por visibilidade sem diretiva #region.

Tipagem

  • Possui union apesar do C# ter uma forma limitada.
  • Tem a segurança que referências (não confundir com ponteiros) não contêm valor nulo. C# terá algo assim.
  • Liberdade para criar hierarquia de objetos como quiser, sem uma hierarquia básica pré-definida.
  • Utilizar tipos além de bool como resultado para desvio condicional.
  • Tem vários tipos string por padrão.
  • Tem mais controle sobre constância de valores, incluindo coerção da constância.
  • As funções podem ter o tipo de retorno inferido.

Recursos específicos

  • Tem funções independentes que não precisam ser membros de classes.
  • Herança múltipla de classes abstratas, não só através de interfaces.
  • Utilizar uma sub-linguagem com templates que é absurdamente mais poderosa que generics. Só este item pode se desdobrar em diversos outros.
  • Permite goto de forma um pouco mais livre.
  • Permite criar literais para os tipos.
  • Há mais operadores que podem ser sobrecarregados.
  • Há mais controle na forma de captura de variáveis em closures.
  • O throw permite lançar qualquer classe.
  • Os ponteiros são bem mais flexíveis e poderosos, permite acessos arbitrários à memória.

Miscelânea

  • Escolha de uma gama mais ampla de modelos de memória para tratar paralelismo e concorrência.
  • Pode explodir seu computador e colocar seu cérebro em parafuso (é só piada, ok?)

Algumas dificuldades do C#, principalmente as primeiras listadas podem ser solucionadas em breve com o .NET Native. Por isto é bom ter em mente que o a dificuldade muitas vezes está na implementação da linguagem e não na linguagem em si. Algumas destas limitações são minimizadas há tempos com o Mono.

Alguém poderia dizer que C++ permite criar um sistema operacional ou pelo menos que seria mais fácil. C# também permite e é até mais fácil. Claro que ele pode ter algumas limitações, mas é possível e de fato já foi feito. Pode até precisar de auxílio de outra linguagem (Assembly), mas C++ também precisa.

Alguns itens poderiam gerar vários detalhamentos. Tem tantas coisas que a lista pode crescer indefinidamente.

Ter todas estas capacidades não significa que o C++ é melhor. É diferente. Até porque algumas destas coisas que o C++ pode fazer facilmente é interpretado como desvantagem. E o C# também tem muitas coisas mais "prontas" ou mais poderosas que o C++. Apenas a pergunta não tem interessa nisto.

Coloquei no GitHub para referência futura.

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O C++ permite:

  • herança múltipla contra interfaces em C#.
  • gerenciamento manual da memória contra GC em C#.
  • templates contra generics em C#.
  • inline assembly.
  • Possibilidade de desalocar explicitamente um objeto com delete.
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  • 1
    @AndréLeria Relendo a pergunta eu achei que você queria algo em termos de resultado final e não recursos de linguagem. Mas se está bom para você, ótimo!
    – utluiz
    Commented 28/02/2014 às 12:51
  • 1
    Gerenciamento manual de memória é possível em C# também. msdn.microsoft.com/en-us/library/66x5fx1b.aspx Commented 28/02/2014 às 13:29
  • 1
    @Renan Embora Você pode deletar um objeto, isso não é o mesmo que desalocar a memória, apenas ocorre que o objeto fica eligível para coleta. Tanto que no link que você postou, o tópico "Explicit Release of Resources" diz que para liberar recursos abertos imediatamente é recomendado usar um método Dispose.
    – utluiz
    Commented 28/02/2014 às 13:36
  • 2
    @utluiz Foi mal. Anotado e aprendido. Commented 28/02/2014 às 13:40
  • 6
    Lembrando que código C++ "moderno" evita ao máximo usar new e delete; usa-se objetos em pilha e "smart pointers", e o pattern RAII abençoado pelo Stroustrup :)
    – epx
    Commented 28/02/2014 às 15:24
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Como linguagem, C# não fica devendo em nada, nem em performance.

O problema do C# é que implica num framework que é controlado pela Microsoft, embora haja a implementação livre, o Mono/Xamarin, do Miguel de Icaza. Cheguei a usá-lo em aplicativo "sério" que tinha de rodar em Mac/Linux/Windows e o desenvolvedor alocado preferiu usar C#.

Se você desenvolve código cuja "durabilidade" deva ser muito longa, tem de pensar duas vezes em que poste vai amarrar o burro. Amanhã o framework muda, depois de amanhã ele pode ser abandonado... Veja o que aconteceu com as software houses que apostaram suas fichas no Delphi. Troca a versão do Delphi, quebra tudo, tem muita gente por aí presa a versões paleolíticas do Delphi porque o programa e/ou componentes de terceiros são incompatíveis com as versões novas.

Agora, se você vai fazer algo que não tem de manter por décadas, e é voltado mais à plataformas Microsoft, vá em frente e use C#. Se estiver fazendo apps para Windows Phone, onde por definição você depende umbilicalmente do framework, não há o que discutir.

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  • 1
    +1 por citar o Mono, inclusive o Xamarim (baseado em Mono) é uma solução boa para o problema de desenvolver multi-plataforma para mobile.
    – SparK
    Commented 3/03/2014 às 14:34
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C++ é turing-completo, C# também, então com esforço computacionalmente pode ser feito o mesmo com ambas. As limitações aparecerão devido ao ambiente sob o qual elas serão submetidas e não a uma limitação da linguagem.

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  1. Acesso direto a endereço de memória. Mesmo sendo extendido com C++ a VM não lhe permite acessar diretamente os endereços de memória.
  2. Escrever drivers de hardware
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Nada.

Ambas as linguagens são turing-completas, como o pepper_chico falou. Isso significa que pode ser muito mais fácil fazer algumas coisas em uma ao invés de na outra, mas nada que uma faça é impossível de fazer na outra.

Em último caso, é possível escrever um compilador C++ em C# e embuti-lo no programa C#.

2

Depende da tarefa. Se for crítica em performance o C/C++ é o recomendado. Por exemplo, desenvolvi uma aplicação que roda como serviço, coletando contadores de performance de processos. Ele faz exatamente o que foi projetado, mas tem um custo altíssimo de consumo de recursos se comparado com a versão que foi refeita em C++. São dois fatores de alto custo: memória com picos de consumo grandes e custo computacional com picos de 25 % de consumo. Em um ambiente onde os recursos computacionais devem ser direcionados ao objeto fim, custos para monitoração não devem superar 3% a 5% do todo.
A versão em C++ está na fase de homologação, mas já mostrou excelente desempenho com baixo consumo de memória.

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  • A pergunta se refere a recursos da linguagem, e não performance / uso de memória. Commented 28/02/2014 às 14:59
  • @AndréLeria então descreva melhor sua pergunta e não deixe-a tão aberta e suscetível a ser fechada. Do jeito que tá, voto pra que feche, por que não é explicita em nada e diz que não busca opnião mas é o único tipo de resposta que se encaixa à forma como ela está.
    – oblitum
    Commented 28/02/2014 às 22:17

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