Первая программа на C++

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику Архитектору

Play ITЗагрузка интерактивного демо…

Где применяют C++

C++ расширяет C ООП, шаблонами и RAII — игры, движки, ОС, embedded, высоконагруженные сервисы. Сборка через MSVC/CMake; GUI — Qt Widgets или Qt Quick.

Первая программа — iostream, main, компиляция в Visual Studio или g++.

Разработка программ на языке C++ требует понимания фундаментальных принципов компиляции, управления памятью и работы с системой сборки. В отличие от интерпретируемых языков, где код выполняется напрямую виртуальной машиной, C++ проходит процесс трансляции исходного текста в машинный код непосредственно для целевой архитектуры процессора. Этот процесс включает несколько этапов — препроцессинг, компиляцию, ассемблирование и линковку.

Давайте напишем простую консольную программу.

Установка

Установка программ обычно выглядит так (Visual Studio — мастер рабочих нагрузок C++):

Play ITЗагрузка интерактивного демо…

Для начала работы с языком C++ потребуется среда разработки (IDE) или набор инструментов командной строки. В данном руководстве используется подход с использованием Visual Studio Community Edition как наиболее распространенная и удобная среда для разработчиков под Windows, а также альтернативный путь через консольные инструменты для понимания внутренних процессов.

Установка VS

Установите Visual Studio Community (или аналогичную IDE, например, CLion, Qt Creator, VS Code с расширениями). При установке выберите рабочую нагрузку "Разработка приложений на C++". Это действие установит компилятор MSVC (Microsoft Visual C++), необходимые библиотеки и заголовочные файлы.

Запуск VS и создание проекта

Запустите среду разработки. На главном экране выберите "Создание нового проекта" (Create a new project).

В списке шаблонов найдите и выберите "Консольное приложение" (Console App) для языка C++.

Не перепутайте консольное приложение C# и консольное приложение C++, так как VS работает сразу с несколькими языками.

Этот шаблон автоматически создает структуру папок, файл исходного кода и конфигурационный файл проекта.

Заполните сведения о проекте:

Имя проекта — задайте имя, отражающее суть приложения, например FirstCppProgram;
Расположение — укажите путь к папке, где будут храниться файлы проекта;
Имя решения — обычно совпадает с именем проекта, но может отличаться. Можно поставить галочку "Поместить решение и проект в одном каталоге".
Платформа — выберите x64 или x86 в зависимости от архитектуры вашего процессора и целей разработки;
Версия платформы — выберите актуальную версию Windows SDK.

Нажмите кнопку "Создать".

Среда разработки подготовит проект, создав следующие элементы:

Файл исходного кода (FirstCppProgram.cpp);
Файл заголовка (FirstCppProgram.h);
Файл проекта (FirstCppProgram.vcxproj);
Файл свойств проекта (FirstCppProgram.vcxproj.filters).

Если их нет, то значит, у вас более новая версия, и это нормально. Вот пример структуры:

В левой части окна отображается структура проекта в виде дерева файлов. Папка "Исходные файлы" содержит .cpp файлы, а папка "Заголовочные файлы" — .h файлы.

Написание кода

В правой части окна редактора открывается файл исходного кода со стандартным шаблоном:

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
    return 0;
}

Код может содержать комментарии, помеченные зеленым цветом после символов //. Их можно удалить.

В C++ return 0 из main можно опустить — компилятор подставит успешное завершение. Явный return полезен для читаемости и привычки из других языков.

Этот код состоит из нескольких ключевых компонентов:

#include <iostream> — директива, подключающая стандартную библиотеку ввода-вывода, необходимую для работы с консолью;
int main() — точка входа в программу. Именно с этой функции начинается выполнение любой программы на C++;
std::cout — объект потока вывода стандарта C++, использующийся для печати данных в консоль;
<< — оператор вставки, передающий данные в поток вывода;
"Hello World!\n" — строковый литерал, выводимый на экран. Символ \n означает перевод строки;
return 0; — инструкция возврата значения операционной системе. Значение 0 указывает на успешное завершение программы.

Запуск проекта

Чтобы запустить проект, нужно нажать клавишу F5 или кнопку "Локальный отладчик Windows" (Local Windows Debugger) на панели инструментов.

Также можно использовать меню "Отладка" -> "Запуск без отладки" (Ctrl+F5), если не требуется отладка.

Если вы заметили, то комментарии в коде могут как раз пояснять вам запуск:

Код ITЗагрузка примера кода…

Собственно, это и есть основной способ запуска - при нажатии на запуск, программа запустит компиляцию, соберет файл и можно будет начать пользоваться.

Если всё успешно — откроется окно консоли с результатом выполнения программы. В нижней части окна среды разработки в панели "Вывод" (Output) будет отображаться информация о процессе сборки, включая статус компиляции и линковки.

Наша программа выведет сообщение "Hello World!" в окне консоли.

Программа сразу закрылась?

Но вот беда - программа сразу закрылась, не так ли? Чтобы программа не закрывалась сразу после вывода сообщения, нужно добавить в конец функции main оператор ожидания ввода от пользователя. Это позволит вам увидеть результат на экране перед закрытием окна консоли.

Самый простой и универсальный способ — использовать функцию std::cin. Она заставляет программу ждать, пока пользователь нажмет клавишу (обычно Enter).

Давайте добавим std::cin.get(); и return 0;:

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
    
    // Ожидание ввода от пользователя перед завершением
    std::cin.get(); 
    
    return 0;
}

Вуаля:

Как это работает:

std::cin.get() считывает один символ из стандартного потока ввода (клавиатуры) и блокирует выполнение программы до тех пор, пока этот символ не будет введен.
Когда вы нажимаете Enter, функция возвращает управление, и программа выполняет строку return 0;, после чего завершает работу корректно.

Если вы используете среду разработки Visual Studio и хотите именно паузу по нажатию любой клавиши (не обязательно Enter), на Windows можно вызвать std::system("pause") из <cstdlib>. Этот способ не переносим (зависит от cmd.exe) и в production-коде не используется.

#include <iostream>
#include <cstdlib> // std::system

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";

    std::system("pause"); // только Windows: ждёт клавишу в консоли

    return 0;
}

Но я рекомендую первый вариант.

Если возникли ошибки

При изменении имени файла или структуры проекта без рефакторинга типичны ошибки компиляции и линковки (не путать с C#/Java — там бывает "не найден главный класс").

Сообщение (пример)	Что проверить
`cannot open source file "HelloWorld.h"`	путь к заголовку, имя файла, файл в проекте
`unresolved external symbol` (LNK2019)	в сборку включён `.cpp` с реализацией функции
`more than one main`	в проекте один файл с `int main()`
несовместимость типов	объявление в `.h` совпадает с определением в `.cpp`

Используйте "Найти все ссылки" в Visual Studio и проверьте #include и список исходников в .vcxproj.

Сборка

Сборка проекта выполняется через меню "Сборка" -> "Сборка решения" (Build Solution) или горячую клавишу Ctrl+Shift+B. Можно также нажать правой кнопкой по решению и собрать его.

Успешная сборка показывает в панели вывода статус "Сборка выполнена успешно" (Build succeeded).

Сборка начата в 13:12...
========== Сборка: успешно выполнено — 0 , со сбоем — 0, в актуальном состоянии — 1, пропущено — 0 ==========
========== Сборка завершено в 13:12 и заняло 00,096 с ==========

Команда "Очистить решение" (Clean Solution) удаляет промежуточные файлы перед повторной сборкой.

Исполняемый файл создается после успешной сборки в папке "Debug" или "Release" внутри директории проекта. Самый простой способ перейти - правой кнопкой по проекту и нажать "Открыть в проводнике".

В директории FirstCppProgram\x64\Debug вы увидите собранный FirstCppProgram.exe. Его уже можно запускать:

Файл имеет расширение .exe и представляет собой полностью готовый к запуску бинарный файл, не требующий наличия IDE для исполнения.

Тот же Hello World через `g++` (Linux, macOS, WSL)

Если IDE не используется, сохраните код в hello.cpp и выполните:

g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic hello.cpp -o hello
./hello

Флаги -Wall -Wextra -pedantic включают предупреждения компилятора — полезная привычка с первого дня. Кроссплатформенная сборка нескольких файлов — в CMake.

Добавление юнит-теста через NuGet

Необязательный шаг

Блок ниже — для тех, кто уже собрал Hello World и хочет подключить Google Test в Visual Studio. Можно пропустить и вернуться после CMake или заданий.

Усложним задачу – теперь добавим модульное тестирование к нашему проекту. Для этого используется фреймворк Google Test (gtest), который является стандартом де-факто для тестирования на C++. Использование менеджера пакетов NuGet позволяет автоматически загрузить все необходимые зависимости, библиотеки и настройки без ручного скачивания архивов и настройки путей.

Начинаем с подключения библиотеки через менеджер пакетов в среде Visual Studio. Это действие автоматически создаст папку packages в корне проекта, скачает актуальную версию Google Test и настроит ссылки в файле проекта .vcxproj.

Установка

Откройте меню "Сервис" -> "Менеджер пакетов NuGet" -> "Диспетчер пакетов". В открывшемся окне поиска введите GoogleTest.

Выберите пакет Microsoft.googletest.v140.windesktop.msvcstl.static.rt-static от автора Microsoft. Нажмите кнопку "Установить".

Подтвердите установку, согласившись с лицензионным соглашением;
Дождитесь окончания процесса загрузки и установки;
Visual Studio автоматически обновит файл проекта, добавив необходимые пути к заголовкам и библиотекам.

Google Test 1.8.3 был написан в переходный период, когда C++11 уже появился, но многие компиляторы (включая Visual Studio) еще полностью его не поддерживали. Поэтому в коде обычного GTest есть фрагмент, который будет вызывать ошибку. GTest пытается положить C++11-шные tuple, get и другие шаблоны в устаревшее пространство имен std::tr1 для обратной совместимости. В Visual Studio 2022 с C++20 это приводит к конфликту. Поэтому я рекомендую скачать и поставить именно специальную версию Google Test от Microsoft, уже настроенную для работы "из коробки". Microsoft сделали несколько вариантов пакетов под разные настройки RT. Если в названии есть rt-static - это статическая линковка, если rt-dyn - динамическая . Для начала лучше брать rt-static.

Альтернативный способ через консоль диспетчера пакетов:

Откройте меню "Инструменты" -> "Консоль диспетчера пакетов".
Убедитесь, что в выпадающем списке "По умолчанию проект" выбран ваш проект (например, FirstCppProgram).
Введите команду:

Install-Package Microsoft.googletest.v140.windesktop.msvcstl.static.rt-static

После успешной установки вы увидите сообщение о завершении операции. Что-то вроде такого:

"Microsoft.googletest.v140.windesktop.msvcstl.static.rt-static.1.8.1.8" успешно установлено в FirstCppProgram
Выполнение действий NuGet заняло 2,57 с
Прошло времени: 00:00:03.6248027

В структуре проекта появится новая папка packages, внутри которой будет находиться подпапка GoogleTest.X.X.X (где X.X.X — версия). Внутри неё будут лежать файлы заголовков (include) и бинарные библиотеки (lib).

Проверка

Создание файла теста

Создадим новый файл теста. ПКМ по папке "Исходные файлы" -> Добавить -> Новый элемент -> Файл исходного кода C++. Назовем его AppTest.cpp:

Содержимое файла:

#include "gtest/gtest.h"
#include "HelloWorld.h"

TEST(HelloWorldTest, ReturnsCorrectMessage) {
    std::string expected = "Hello World!";
    std::string actual = HelloWorld::getMessage();
    EXPECT_EQ(expected, actual);
}

Что здесь произошло:

#include "gtest/gtest.h" — подключение заголовка фреймворка Google Test из папки, которую добавил NuGet;
#include "HelloWorld.h" — подключение заголовка тестируемого класса;
TEST(GroupName, TestName) — макрос для объявления теста. Первый аргумент — группа тестов, второй — имя конкретного теста;
EXPECT_EQ(expected, actual) — утверждение, проверяющее равенство ожидаемого и фактического значений. Тест считается пройденным, если условия истинны.

Вы, наверное, заметили, что определённые места подчёркнуты красным - это ошибки.

В списке ошибок вы увидите не удается открыть источник файл "HelloWorld.h".

Адаптация кода под тест

Нам понадобится изменить и основной класс.

Создадим класс HelloWorld с методом getMessage(). Добавьте новый файл HelloWorld.h в папку "Файлы заголовков":

#pragma once
#include <string>

class HelloWorld {
public:
    static std::string getMessage();
};

#pragma once — нестандартное, но поддерживаемое всеми компиляторами расширение.

И файл HelloWorld.cpp в папку "Исходные файлы":

#include "HelloWorld.h"

std::string HelloWorld::getMessage() {
    return "Hello World!";
}

Здесь мы указываем, что метод getMessage() возвращает строковое значение. Статический метод доступен без создания экземпляра класса.

Изменим файл FirstCppProgram.cpp, чтобы вызвать метод из класса HelloWorld:

#include <iostream>
#include "HelloWorld.h"

int main()
{
    std::cout << HelloWorld::getMessage() << "\n";

    std::cin.get();

    return 0;
}

Создание и настройка проекта для тестов

Нажмите правой кнопкой по решению и создайте новый проект HelloWorldTests - выберите Google Test при создании:

Таким образом, у нас должна быть структура решения, состоящая из двух проектов:

проект 1 (консольное приложение) - FirstCppProgram;
проект 2 (Google Test) - HelloWorldTests.

Visual Studio самостоятельно создаст пример теста и всё настроит. Но мы немного изменим.

Удалите из нового проекта HelloWorldTests файл test.cpp (который создался автоматически).
Нажмите правой кнопкой по проекту HelloWorldTests и выберите "Добавить" - "Существующий элемент" и добавьте таким образом файлы из нашего проекта FirstCppProgram:

AppTest.cpp;
HelloWorld.cpp;
HelloWorld.h.

Нажмите правой кнопкой по проекту HelloWorldTests и выберите "Свойства", где перейдите в "C/C++" - ""Предварительно откомпилированный заголовок" - выберите "Не использовать предварительно скомпилированные заголовки":
Аналогично сделайте для проекта FirstCppProgram.

Запуск тестов

Нажмите правой кнопкой по решению, выберите "Очистить решение" и "Пересобрать решение".

После этого перейдите к вкладке "Тест" и нажмите "Запустить все тесты":

Результат покажет количество прошедших и проваленных тестов, а также детали ошибок, если они возникнут. Окно "Обозреватель тестов" предоставит детальную статистику выполнения каждого теста.

О заголовках

Файлы с форматом .h - это как визитные карточки кода, которые содержат объявления функций и классов. Они называются заголовочные файлы.

// HelloWorld.h - только объявление
class HelloWorld {
public:
    static std::string getMessage(); // "Я умею это делать"
};

В то время как .cpp файлы содержат реализацию:

// HelloWorld.cpp - как именно делает
std::string HelloWorld::getMessage() {
    return "Hello World!"; // "А вот как именно"
}

Когда один файл хочет использовать функцию из другого (например, AppTest.cpp хочет вызвать HelloWorld::getMessage()), компилятору нужно знать её сигнатуру (имя, возвращаемый тип, параметры). Эту информацию и даёт заголовочный файл через #include.

Предкомпилированные заголовки используются для оптимизации скорости компиляции.

Когда мы компилируем .cpp файл, компилятор на каждое #include должен:

Открыть заголовочный файл
Разобрать его содержимое (парсинг)
Обработать все макросы, шаблоны, вложенные #include

А если у нас 100+ .cpp файлов, и в каждом #include <iostream>, компилятор разбирает <iostream> 100+ раз. А он огромен и содержит тысячи строк кода. Это медленно.

Решение в том, что мы говорим компилятору: "Вот файл pch.h. Скомпилируй его один раз, сохрани результат (предкомпилированный заголовок в файл .pch), а во всех остальных файлах просто используй готовую версию.

// pch.h - сюда кладут то, что не меняется и используется везде
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include "gtest/gtest.h"

Шаблон проекта (File → New → Google Test) — это заранее подготовленная Microsoft заготовка. Microsoft решила, что тестовые проекты будут использовать PCH для ускорения, и положила в шаблон:

pch.h — заголовочный файл
pch.cpp — файл с #include "pch.h, который компилируется с флагом /Yc (Create PCH)
Остальные .cpp файлы настроены на /Yu (Use PCH)

А когда мы добавляем вручную (Добавить - Существующий элемент), Visual Studio не знает, что мы хотим использовать PCH. По умолчанию настройки проекта говорят: "Использовать предкомпилированный заголовок (/Yu), брать его из pch.h". Но самого файла нет, отсюда и будут ошибки. Поэтому мы отключили их. Условно "Давай без оптимизаций, компилируй каждый файл как есть".

Частые ошибки

Симптом	Причина
LNK2019 unresolved external	Не подключён `.cpp` с реализацией
`iostream` not found	Не выбрана workload C++ в Visual Studio
Окно консоли сразу закрывается	Нет `cin.get()` / запуск через Ctrl+F5
Unicode в консоли	Настройте UTF-8 или используйте `std::cout` с локалью

Что попробовать

Тот же Hello в CMake — кроссплатформенная сборка.
Класс Greeter с методом вместо свободной функции.
GUI: Qt Widgets.

Частые ошибки

Симптом	Причина
LNK2019 unresolved external	Не подключён `.cpp` с реализацией
`iostream` not found	Не выбрана workload C++ в Visual Studio
Окно консоли сразу закрывается	Нет `cin.get()` / запуск через Ctrl+F5
Unicode в консоли	Настройте UTF-8 или используйте `std::cout` с локалью

Что попробовать

Тот же Hello в CMake — кроссплатформенная сборка.
Класс Greeter с методом вместо свободной функции.
GUI: Qt Widgets.

В подборках

Статья входит в тематические подборки и блок "С чего начать?" на главной. Соседние шаги того же маршрута:

Первые шаги (маршрут подборки) — Первая программа на C#, Первая программа на TypeScript, Первая программа на Go, Первая программа на Node.js, Первая программа на PHP, Первая программа на Kotlin.

Первая программа на C++

Где применяют C++

Установка

Установка VS

Запуск VS и создание проекта

Написание кода

Запуск проекта

Программа сразу закрылась?

Если возникли ошибки

Сборка

Тот же Hello World через `g++` (Linux, macOS, WSL)

Добавление юнит-теста через NuGet

Установка

Проверка

Создание файла теста

Адаптация кода под тест

Создание и настройка проекта для тестов

Запуск тестов

О заголовках

Частые ошибки

Что попробовать

Частые ошибки

Что попробовать

В подборках

См. также

C++ - язык системного программирования

Экосистема приложений на C++

Что требуется знать перед началом изучения языка программирования C++

Начало работы с C++

Конфигурация и сборка в C++

Простые приложения на C++

CMake — первая программа

Google Test и Catch2 в C++

Практические задания по C++

Рекомендации по разработке на C++

Типы данных в C++

Операторы и выражения в C++

Где применяют C++​

Установка​

Установка VS​

Запуск VS и создание проекта​

Написание кода​

Запуск проекта​

Программа сразу закрылась?​

Если возникли ошибки​

Сборка​

Тот же Hello World через g++ (Linux, macOS, WSL)​

Добавление юнит-теста через NuGet​

Установка​

Проверка​

Создание файла теста​

Адаптация кода под тест​

Создание и настройка проекта для тестов​

Запуск тестов​

О заголовках​

Частые ошибки​

Что попробовать​

Частые ошибки​

Что попробовать​

В подборках​

Связанные темы

См. также

C++ - язык системного программирования

Экосистема приложений на C++

Что требуется знать перед началом изучения языка программирования C++

Начало работы с C++

Конфигурация и сборка в C++

Простые приложения на C++

CMake — первая программа

Google Test и Catch2 в C++

Практические задания по C++

Рекомендации по разработке на C++

Типы данных в C++

Операторы и выражения в C++

Где применяют C++

Установка

Установка VS

Запуск VS и создание проекта

Написание кода

Запуск проекта

Программа сразу закрылась?

Если возникли ошибки

Сборка

Тот же Hello World через `g++` (Linux, macOS, WSL)

Добавление юнит-теста через NuGet

Установка

Проверка

Создание файла теста

Адаптация кода под тест

Создание и настройка проекта для тестов

Запуск тестов

О заголовках

Частые ошибки

Что попробовать

Частые ошибки

Что попробовать

В подборках