Le C++ en pratique : quels secteurs utilisent le C++ ?

Le C++ est largement utilisé depuis ses 37 ans d’existence, et l’est encore aujourd’hui pour créer des applications multiplateformes, des micrologiciels pour appareils et bien plus encore. Selon l’indice TIOBE de mars 2022, le C++ est le quatrième langage de programmation le plus populaire, selon le nombre d’ingénieurs qualifiés, de formations et de fournisseurs tiers.

Dans cet article, nous verrons ce qu’est le C++, pourquoi il est si populaire et présenterons plusieurs cas d’usage concrets de ce langage. Nous examinerons également certains risques de sécurité à garder à l’esprit lors du développement d’applications en C++.

Qu’est-ce que le C++ ?

Le C++ (ou « C plus plus ») est un langage de programmation généraliste utilisé pour les applications, les jeux, les systèmes d’exploitation, les systèmes embarqués et bien d’autres types de logiciels. Il a été créé dans les années 1980 pour étendre le langage C, principalement en y ajoutant des fonctionnalités de programmation orientée objet. À mesure que le matériel gagnait en maturité et en capacité, le développement d’applications avait de plus en plus besoin d’une approche orientée objet. Le C++ a rendu possible un développement d’applications plus rapide et a été largement adopté, car il alliait programmation orientée objet, rapidité et portabilité.

Pourquoi utiliser le C++ ?

Les équipes de développement choisissent le C++ pour ses performances. Langage de bas niveau extensible et léger, le C++ s’exécute rapidement et de manière fiable sur un large éventail de matériels et d’appareils, ce qui en fait un choix idéal pour les applications gourmandes en ressources ou exécutées sur du matériel limité.

9 principaux cas d’usage du C++

1. Systèmes d’exploitation

Rapide et doté d’un ensemble de fonctions système, le C++ est idéal pour créer des logiciels qui s’exécutent à proximité du matériel. C’est pourquoi de nombreux systèmes d’exploitation, notamment de grandes parties de Mac OS X et de Windows, sont développés en C++.

2. Bases de données

Les performances sont essentielles pour les logiciels de gestion des données hautement évolutifs. Le C++ est donc un langage de programmation idéal pour les bases de données et il est largement utilisé pour le traitement des données. Deux des solutions de bases de données les plus populaires, Postgres et MySQL, sont développées en C++.

3. Navigateurs

Les navigateurs Web modernes doivent afficher des pages Web complexes et dynamiques en quelques millisecondes pour offrir une expérience utilisateur satisfaisante. Cela nécessite un moteur de rendu performant, généralement écrit en C++. C’est le cas de Mozilla Firefox, de Google Chrome et de la plupart des autres navigateurs Web modernes.

4. Outils de machine learning

Les outils de machine learning doivent traiter rapidement et efficacement d’énormes quantités de données. Un langage de programmation rapide comme le C++ est donc indispensable. Par exemple, les calculs de base de TensorFlow, un framework de ML populaire, sont écrits en C++.

5. Fintech et banque

Les applications bancaires les plus populaires traitent chaque jour des millions de transactions financières. Le C++ est donc un bon choix pour les systèmes bancaires backend, tout en respectant les exigences réglementaires du secteur financier. Le langage C++ comprend des fonctionnalités de multithreading et de concurrence qui permettent à l’application de traiter simultanément de nombreuses transactions afin de réduire la latence.

6. Développement de jeux et AR/VR

Le développement de jeux modernes exige des performances élevées pour afficher des univers 3D complexes et gérer les communications multijoueurs. Le C++ offre des fonctionnalités de manipulation des ressources de bas niveau qui permettent aux développeurs de jeux de tirer le meilleur parti du matériel utilisé.

Le C++ est également très utilisé pour développer des applications de réalité augmentée et de réalité virtuelle (AR/VR), car celles-ci doivent traiter en temps réel d’énormes quantités de données de capteurs. De plus, de nombreux jeux AR/VR reposent sur Unreal Engine, qui est écrit en C++.

7. Systèmes embarqués et appareils IoT

Les systèmes embarqués sont des appareils comme les montres connectées, les dispositifs médicaux et d’autres équipements qui associent matériel et logiciel au sein d’une solution dédiée. Comme le logiciel est conçu spécifiquement pour un appareil donné, un langage de plus bas niveau comme le C++ permet aux développeurs d’utiliser des appels de fonctions de bas niveau et de gérer directement l’utilisation des ressources pour optimiser les performances du matériel.

Comme les systèmes embarqués, les logiciels des appareils de l’Internet des objets (IoT) doivent s’exécuter à proximité du matériel. En effet, l’IoT intègre de nombreux appareils connectés à Internet dans un système contrôlé de manière centralisée. Le C++ est idéal pour l’IoT, car il répond aux besoins des systèmes embarqués hautement performants, des communications réseau rapides et du traitement rapide de grandes quantités de données. Les systèmes de machines industrielles, qui utilisent des systèmes embarqués et l’IoT, font souvent appel au C++ pour ces mêmes raisons.

8. Applications à interface graphique

L’écosystème C++ propose divers frameworks permettant de créer des applications dotées d’interfaces utilisateur graphiques (GUI). Ces frameworks ou boîtes à outils GUI sont souvent fournis par chaque système d’exploitation, afin que les développeurs puissent concevoir des applications avec des interfaces utilisateur natives. Il existe également de nombreux frameworks GUI multiplateformes permettant de créer des applications dotées d’interfaces utilisateur compatibles avec plusieurs plateformes.

9. Cloud et systèmes distribués

Les systèmes de cloud computing doivent s’exécuter à proximité du matériel, ce qui fait du C++ un choix idéal pour les solutions de stockage et de calcul dans le cloud. La prise en charge du multithreading par le C++ favorise les performances, un facteur essentiel pour gérer de nombreuses requêtes et mettre en œuvre l’équilibrage de charge. Le C++ est également très portable : les logiciels cloud peuvent donc être exécutés sur différents serveurs et différentes infrastructures cloud.

Les enjeux de sécurité du C++

Comme avec tout langage de programmation, certains éléments sont à prendre en compte lors du développement d’applications en C++. Tout d’abord, le compilateur C++ ne dispose pas des garde-fous présents dans la plupart des autres langages. Les erreurs de code de bas niveau liées à la gestion de la mémoire peuvent donc plus facilement se retrouver en production et exposer l’application à des attaques.

La sûreté des types et la validation sont d’autres points de vigilance pour les applications en C++. Le cast de type est une fonctionnalité du C++ qui permet au développeur de convertir une expression en un autre type (entier, booléen, caractère, etc.). Cependant, cela peut également entraîner la récupération de données incorrectes ; si les développeurs ne valident pas correctement les entrées, celles-ci peuvent devenir exploitables.

La dépendance croissante du secteur aux logiciels open source constitue un autre risque potentiel, car elle peut introduire des vulnérabilités de sécurité dans les applications C++. Contrairement à ce qui se passe dans d’autres langages de programmation, de nombreux développeurs C++ ne suivent pas de processus standardisés pour gérer les dépendances open source. Il est donc encore plus difficile d’identifier les packages open source et de détecter les vulnérabilités potentielles.

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