C++ na prática: quais setores usam C++?

Ao longo de seus 37 anos de história, C++ tem sido amplamente utilizado e continua em uso hoje na criação de aplicações multiplataforma, firmware de dispositivos e muito mais. De acordo com o índice TIOBE de março de 2022, C++ é a quarta linguagem de programação mais popular, com base no número de engenheiros qualificados, cursos e fornecedores terceirizados.

Nesta publicação, vamos explicar o que é C++, por que a linguagem é tão popular e apresentar vários casos de uso do mundo real. Também vamos abordar algumas questões de segurança que você deve ter em mente ao desenvolver aplicações em C++.

O que é C++?

C++ (ou C mais mais) é uma linguagem de programação de propósito geral usada em aplicações, jogos, sistemas operacionais, sistemas embarcados e muitos outros tipos de software. Ela foi desenvolvida na década de 1980 como uma extensão da linguagem C, principalmente com a adição de recursos de programação orientada a objetos. À medida que o hardware se tornou mais avançado e potente, também cresceu a necessidade de uma abordagem orientada a objetos para o desenvolvimento de aplicações. C++ tornou realidade o desenvolvimento de aplicações mais rápido e foi amplamente adotado por combinar programação orientada a objetos com velocidade e portabilidade.

Por que usar C++?

As equipes de desenvolvimento escolhem C++ pelo desempenho. Como linguagem de baixo nível, extensível e leve, C++ pode ser executado com rapidez e confiabilidade em uma ampla variedade de hardwares e dispositivos — o que a torna ideal para aplicações que consomem muitos recursos ou são executadas em hardwares limitados.

9 principais casos de uso de C++

1. Sistemas operacionais

Como C++ é rápida e conta com uma coleção de funções no nível do sistema, é ideal para criar softwares que operam próximos ao hardware. Por isso, muitos sistemas operacionais, incluindo grandes partes do Mac OS X e do Windows, são desenvolvidos em C++.

2. Bancos de dados

O desempenho é essencial para softwares de gerenciamento de dados altamente escaláveis. Por isso, C++ é uma linguagem de programação ideal para bancos de dados e é amplamente usada no processamento de dados. Duas das soluções de banco de dados mais populares, Postgres e MySQL, são desenvolvidas em C++.

3. Navegadores

Os navegadores modernos precisam exibir páginas complexas e dinâmicas em milissegundos para proporcionar uma boa experiência ao usuário. Para isso, é necessário um mecanismo de renderização de alto desempenho, geralmente escrito em C++. É o caso do Mozilla Firefox, do Google Chrome e da maioria dos outros navegadores modernos.

4. Ferramentas de machine learning

As ferramentas de machine learning precisam processar grandes volumes de dados com rapidez e eficiência, o que torna essencial uma linguagem de programação rápida, como C++. Por exemplo, os cálculos principais do TensorFlow, um framework popular de ML, são escritos em C++.

5. Fintech e serviços bancários

As aplicações bancárias mais populares processam milhões de transações financeiras todos os dias. Por isso, C++ é uma boa opção para sistemas bancários de back-end, em conformidade com as regulamentações do setor financeiro. A linguagem C++ inclui recursos de multithreading e concorrência, que permitem que a aplicação processe várias transações simultaneamente e reduza a latência.

6. Desenvolvimento de jogos e AR/VR

O desenvolvimento de jogos modernos exige alto desempenho para renderizar mundos 3D complexos e gerenciar conexões multijogador. C++ oferece recursos de manipulação de recursos de baixo nível, permitindo que quem desenvolve jogos aproveite ao máximo o hardware em que eles são executados.

C++ também é uma opção popular para desenvolver aplicações de realidade aumentada e virtual (AR/VR), pois é preciso processar grandes volumes de dados de sensores em tempo real. Além disso, muitos jogos de AR/VR são desenvolvidos com a Unreal Engine, escrita em C++.

7. Sistemas embarcados e dispositivos IoT

Sistemas embarcados são dispositivos como smartwatches, aparelhos médicos e outros equipamentos que combinam hardware e software em uma solução dedicada. Como o software é desenvolvido especificamente para um determinado dispositivo, usar uma linguagem de nível mais baixo, como C++, permite que quem desenvolve use chamadas de função de baixo nível e gerencie diretamente o uso de recursos para obter o melhor desempenho do hardware.

Assim como nos sistemas embarcados, o software de dispositivos de internet das coisas (IoT) precisa operar próximo ao hardware. Isso acontece porque a IoT integra vários dispositivos conectados à internet em um sistema controlado centralmente. C++ é ideal para IoT porque atende às necessidades de sistemas embarcados de alto desempenho, conexões de rede rápidas e processamento ágil de grandes volumes de dados. Por esses mesmos motivos, sistemas de máquinas industriais que usam sistemas embarcados e IoT também costumam ser desenvolvidos em C++.

8. Aplicações com interface gráfica

O ecossistema C++ oferece diversos frameworks para desenvolver aplicações com interfaces gráficas do usuário (GUIs). Esses frameworks, ou toolkits de GUI, costumam ser fornecidos por cada sistema operacional, permitindo que quem desenvolve crie aplicações com interfaces nativas. Também há vários frameworks de GUI multiplataforma para criar aplicações com interfaces que funcionam em diferentes plataformas.

9. Sistemas em nuvem e distribuídos

Os sistemas de computação em nuvem precisam operar próximos ao hardware, o que torna C++ uma escolha ideal para soluções de armazenamento e processamento em nuvem. O suporte a multithreading de C++ contribui muito para o desempenho, essencial para lidar com muitas solicitações e implementar o balanceamento de carga. C++ também é uma linguagem muito portátil, permitindo executar softwares de nuvem em diversos servidores e infraestruturas baseadas em nuvem.

Questões de segurança em C++

Como acontece com qualquer linguagem de programação, há alguns pontos que você deve ter em mente ao desenvolver aplicações em C++. Para começar, o compilador de C++ não conta com as proteções presentes na maioria das outras linguagens. Assim, erros em código de baixo nível relacionados ao gerenciamento de memória podem chegar à produção com mais facilidade e expor a aplicação a ataques.

A segurança de tipos e a validação são outras áreas que merecem atenção nas aplicações em C++. A conversão de tipos é um recurso de C++ que permite transformar uma expressão em outro tipo (inteiro, booleano, caractere etc.). No entanto, isso também pode resultar na obtenção de dados inválidos e, se quem desenvolve não validar as entradas adequadamente, abrir brechas para exploração.

A crescente dependência do setor em relação a softwares de código aberto é outra possível área de risco, pois pode introduzir vulnerabilidades de segurança em aplicações C++. Ao contrário de quem trabalha com outras linguagens de programação, muitas pessoas que desenvolvem em C++ não usam processos padronizados para gerenciar dependências de código aberto. Isso torna ainda mais difícil identificar pacotes de código aberto e detectar possíveis vulnerabilidades.

Proteja seu código C++ com a Snyk

Como anunciamos recentemente, a Snyk adicionou suporte à análise de C++ em código e bibliotecas de código aberto. O Snyk Open Source detecta vulnerabilidades em dependências de código aberto, mesmo quando as equipes de desenvolvimento não usam um sistema de gerenciamento de dependências.

A Snyk Vulnerability Database agora inclui uma ampla variedade de vulnerabilidades encontradas em pacotes C++ não gerenciados. Isso é especialmente importante no ecossistema C++, onde muitas pessoas que desenvolvem optam por incluir pacotes de código aberto junto com o código da aplicação.