C++ কেন? C থেকে আধুনিক C++

১ · স্বাগতম — এই কোর্স কীভাবে চলে

ABCL TECH-এর C++ কোর্সে আপনাকে আন্তরিক স্বাগতম। আপনি হয়তো স্কুল বা কলেজে পড়েন, হয়তো বিশ্ববিদ্যালয়ে Computer Science পড়ছেন, হয়তো চাকরির পরীক্ষার প্রস্তুতি নিচ্ছেন, কিংবা হয়তো আপনি এর মধ্যেই অন্য কোনো ভাষায় কাজ করেন। যেখান থেকেই আসুন — এই কোর্স আপনার জন্যই বানানো।

আগে C জানা থাকলে ভালো, কিন্তু জরুরি নয়। আমরা একদম শুরু থেকে শুরু করব। যাঁরা আমাদের C কোর্স শেষ করে এসেছেন, তাঁদের জন্য মাঝে মাঝে “C জানলে” নামে ছোট একটি বাক্স থাকবে — C-র সাথে কী মিল, কী আলাদা। যাঁরা C পড়েননি, তাঁরা বাক্সটি নিশ্চিন্তে বাদ দিতে পারেন।

এই কোর্সে ৮টি মডিউলে মোট ৫৫টি পর্ব আছে। প্রতিটি পর্ব একই ছাঁচে সাজানো, যাতে কয়েকটি পর্ব পড়ার পর আপনি জানেন কোথায় কী পাবেন:

অগ্রগতির নিয়মটি সহজ। লগইন করলে (Google বা ইমেইল দিয়ে) প্রতিটি পর্বের শেষে “পড়া শেষ” চিহ্ন দিতে পারবেন, আর সেটা যেকোনো ডিভাইস থেকে দেখা যাবে। লগইন না করেও সব পড়া, কোড চালানো আর কুইজ দেওয়া যায় — শুধু অগ্রগতি জমা থাকে না। ড্যাশবোর্ডে প্রতিটি মডিউলের জন্য একটি করে টেস্ট (১৫টি প্রশ্ন, ২০ মিনিট) আর পুরো কোর্সের ফাইনাল পরীক্ষা (৪০টি প্রশ্ন, ৬০ মিনিট) আছে। সব পর্ব পড়া শেষ করে ফাইনালে ৬০% বা তার বেশি পেলে সার্টিফিকেট পাবেন।

২ · C++ আজ কোথায় চলে

একটি সন্ধ্যার কথা ভাবুন। আপনি Chrome খুলে YouTube-এ একটি ভিডিও দেখলেন। তারপর ফোনে একটি গেম খেললেন — হয়তো PUBG বা অন্য কোনো বড় 3D গেম। এরপর একটি AI অ্যাপে প্রশ্ন করলেন। এই তিনটি কাজের প্রতিটির ভেতরে বড় একটি অংশ C++-এ লেখা।

• ব্রাউজারে: Chrome-এর মূল অংশ (যার নাম Chromium) আর JavaScript চালানোর ইঞ্জিন V8 — দুটোই C++. Firefox-এর মূল অংশও বহু বছর ধরে C++-এ, এখন তার সাথে কিছু Rust-ও আছে।
• গেমে: Unreal Engine — যা দিয়ে বিশ্বের অনেক বড় গেম তৈরি — C++-এ লেখা, আর এর ওপর গেমের যুক্তিও প্রায়ই C++-এ লেখা হয়। প্রতি সেকেন্ডে ৬০ বা তার বেশি ছবি আঁকতে হলে প্রতিটি মিলিসেকেন্ড গুরুত্বপূর্ণ।
• AI-তে: আপনি Python-এ import torch লেখেন, কিন্তু PyTorch আর TensorFlow-এর ভারী হিসাবের মূল অংশ C++ (আর GPU-র জন্য CUDA)-তে লেখা। Python সেখানে শুধু “রিমোট কন্ট্রোল”।

বাংলাদেশে C++ — কনটেস্ট আর বিশ্ববিদ্যালয়

বাংলাদেশের প্রোগ্রামিং জগতে C++-এর একটি বিশেষ জায়গা আছে। ICPC, Codeforces, AtCoder, দেশের জাতীয় প্রোগ্রামিং প্রতিযোগিতা — এসব জায়গায় বেশিরভাগ প্রতিযোগী C++ ব্যবহার করেন। কারণ তিনটি: C++ দ্রুত চলে (সময়ের সীমা থাকে), এর standard library-তে তৈরি করা sort, map, priority queue-এর মতো হাতিয়ার আছে, আর প্রায় সব judge সিস্টেম এটি সমর্থন করে। অনেক বিশ্ববিদ্যালয়ে প্রথম দিকের প্রোগ্রামিং, Object-Oriented Programming আর Data Structure কোর্সও C++ দিয়ে পড়ানো হয়। এই কোর্সের পর্ব ৫০-এ আমরা কনটেস্টের জন্য C++ আলাদা করে দেখব।

৩ · জন্মকথা — C with Classes থেকে C++23

C++-এর গল্প শুরু একজন তরুণ গবেষকের একটি হতাশা থেকে। ডেনমার্কের Bjarne Stroustrup Cambridge-এ PhD করার সময় Simula নামের একটি ভাষায় কাজ করেছিলেন। Simula-তে প্রোগ্রামকে “বস্তু” (object) দিয়ে সাজানো যেত — বড় সিস্টেম ভাবা খুব সহজ হতো। কিন্তু সেটা ছিল ভীষণ ধীর। অন্যদিকে C ছিল দ্রুত, কিন্তু বড় প্রোগ্রাম সাজানোর এমন সুবিধা তাতে ছিল না।

১৯৭৯ সালে Stroustrup যোগ দিলেন AT&T Bell Labs-এ — সেই একই প্রতিষ্ঠান, যেখানে কয়েক বছর আগে C আর Unix তৈরি হয়েছিল। তিনি ঠিক করলেন: C-এর গতি রেখে তার সাথে Simula-র মতো class যোগ করবেন। নিচের ডায়াগ্রামে প্রতিটি ধাপে দেখুন, ভাষাটি কীভাবে বদলেছে — আর প্রতিটি যুগের কোড দেখতে কেমন।

struct Account { int balance; };

void deposit(struct Account *a, int amt) {
    a->balance += amt;   // ডেটা আর কাজ আলাদা জায়গায়
}

class Account {
    int balance;              // বাইরের কেউ সরাসরি ছুঁতে পারবে না
public:
    void deposit(int amt) { balance += amt; }
};
// (আজকের লেখার ধরনে দেখানো)

account.cpp  --Cfront-->  account.c  --C compiler-->  program
// নতুন যোগ: virtual ফাংশন, overloading, reference ...

std::vector<int> v;
v.push_back(5);
v.push_back(2);
std::sort(v.begin(), v.end());

auto v = std::vector<int>{5, 2, 9};
for (int x : v) { ... }                 // range-for
auto p = std::make_shared<Account>();     // smart pointer
auto big = [](int x) { return x > 3; };  // lambda

std::ranges::sort(v);                    // C++20: ranges
std::println("Total: {}", v.size());     // C++23: print

৪ · মূলমন্ত্র — যা ব্যবহার করবেন না, তার দাম দেবেন না

C++ বুঝতে হলে একটি নীতি বুঝলেই অর্ধেক কাজ হয়ে যায়। এর নাম zero-overhead principle. Stroustrup নিজে নীতিটি দুই ভাগে বলেছেন:

কথাটা শুনতে সুন্দর, কিন্তু সত্যি কি? নিচের ডায়াগ্রামে একটি ছোট পরীক্ষা দেখুন। একই কাজ — ৫টি সংখ্যার যোগফল — একবার C-ধাঁচের raw array দিয়ে, একবার C++-এর std::array দিয়ে।

int marks[5] = {72, 85, 64, 90, 78};
int total = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
    total += marks[i];

std::array<int, 5> marks = {72, 85, 64, 90, 78};
int total = 0;
for (int m : marks)
    total += m;
// marks.size() জানা আছে, কপি করা যায়, ফাংশনে পাঠালে আকার হারায় না

; raw.cpp                 ; modern.cpp
mov  eax, 389             mov  eax, 389
ret                       ret
; হুবহু একই! compiler যোগফল আগেই হিসাব করে ফেলেছে

marks[7]      // কোনো যাচাই নেই — দ্রুত, কিন্তু ভুল হলে বিপদ
marks.at(7)   // সীমা যাচাই করে, ভুল হলে পরিষ্কার error দেয়
              // যাচাইয়ের ছোট খরচটা আপনি নিজে বেছে নিলেন

৫ · একটি ভাষা, চার রকম চিন্তা

অনেক ভাষা একটি নির্দিষ্ট ধাঁচে চিন্তা করতে বাধ্য করে। C++ তা করে না — এটি একটি multi-paradigm ভাষা। “Paradigm” মানে সমস্যা সমাধানের চিন্তার ধরন। একই প্রোগ্রামে আপনি দরকার অনুযায়ী চারটি ধরন মিশিয়ে ব্যবহার করতে পারেন:

এর বাইরে C++-এর আরও তিনটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য আছে, যেগুলো এই কোর্সের প্রায় প্রতিটি পর্বে ফিরে আসবে:

• সরাসরি machine code-এ compile হয়। চালানোর আগেই পুরো কোড একটি compiler দিয়ে CPU-র ভাষায় (machine code) অনুবাদ হয়। চলার সময় কোনো interpreter বা virtual machine থাকে না — তাই গতি।
• Static typing. প্রতিটি ভ্যারিয়েবলের টাইপ compile-এর সময়েই ঠিক থাকে (static typing). সংখ্যার জায়গায় লেখা পাঠালে প্রোগ্রাম তৈরির আগেই compiler আপত্তি জানায় — ভুলটা গ্রাহকের হাতে পৌঁছানোর আগেই ধরা পড়ে।
• হাতে নিয়ন্ত্রণ, কিন্তু নিরাপদ উপায়ে — RAII. Java বা Python-এ একটি garbage collector মাঝে মাঝে এসে অব্যবহৃত মেমরি পরিষ্কার করে। C++-এ সেটা নেই। তার বদলে আছে RAII — যে বস্তু কোনো রিসোর্স (মেমরি, ফাইল, নেটওয়ার্ক সংযোগ) নেয়, সে নিজের কাজ শেষে নিজেই তা ফেরত দেয়, ঠিক নির্দিষ্ট মুহূর্তে। পর্ব ১৭-এ এটা বিস্তারিত দেখব।

৬ · কোড থেকে চলমান প্রোগ্রাম — আপনার প্রথম আধুনিক C++

C++ কোড লিখে সরাসরি চালানো যায় না — আগে সেটাকে একটি প্রোগ্রাম ফাইলে পরিণত করতে হয়। পুরো প্রক্রিয়াটা পর্ব ০৩-এ খুঁটিয়ে দেখব; এখানে শুধু বড় ছবিটা দেখে নিন:

এবার আপনার প্রথম আধুনিক C++ প্রোগ্রাম। এখানে বাংলাদেশের কয়েকটি বিভাগীয় শহরের নাম একটি তালিকায় রাখা হয়েছে, তারপর একে একে ছাপা হচ্ছে, শেষে একটি নতুন শহর যোগ করে মোট সংখ্যা গোনা হচ্ছে। এখনই প্রতিটি শব্দ বোঝার দরকার নেই — শুধু খেয়াল করুন কোডটা কতটা পড়ার মতো। “Run” চাপুন:

#include <print>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<std::string> cities = {"Dhaka", "Chattogram", "Rajshahi",
                                       "Khulna", "Sylhet"};

    for (const auto& city : cities) {
        std::println("- {}", city);
    }

    cities.push_back("Barishal");          // list grows by itself
    std::println("Total cities: {}", cities.size());
    std::println("Last added: {}", cities.back());
}

৭ · পুরোনো ধাঁচ বনাম আধুনিক C++

C++ শুরুতে C-কে প্রায় পুরোটাই নিজের ভেতরে রেখে দিয়েছিল। ফলে আজও প্রায় যেকোনো C-ধাঁচের কোড C++ compiler-এ চলে। এটা সুবিধা — পুরোনো কোড ফেলে দিতে হয় না। আবার এটাই সমস্যা — অনেকেই “C++” নামে আসলে C লেখেন, আর C-এর সব ঝুঁকি সাথে নিয়ে আসেন।

একটি ছোট কাজ ধরা যাক: কয়েকজন শিক্ষার্থীর নম্বরের যোগফল। নিচের ডায়াগ্রামে দেখুন পুরোনো কোড ধাপে ধাপে কীভাবে আধুনিক হয়, আর প্রতিটি ধাপে কোন ঝুঁকি দূর হয়:

int n = 5;
int* marks = (int*)malloc(n * sizeof(int));
marks[0] = 72; marks[1] = 85; /* ... */
int total = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) total += marks[i];
free(marks);

int* marks = (int*)malloc(n * sizeof(int));  // ✗ malloc ব্যর্থ হলে?
for (int i = 0; i <= n; i++)                  // ✗ একটি বেশি — সীমার বাইরে
    total += marks[i];
// ✗ free() ভুলে গেলে — memory leak
// ✗ free()-এর পরে marks ব্যবহার করলে — undefined behavior

std::vector<int> marks = {72, 85, 64, 90, 78};
int total = 0;
for (std::size_t i = 0; i < marks.size(); i++)
    total += marks[i];
// malloc নেই, free নেই — vector নিজেই ফেরত দেয় (RAII)

std::vector<int> marks = {72, 85, 64, 90, 78};
int total = 0;
for (int m : marks)
    total += m;
// <= না < — এই ভুলের সুযোগই আর নেই

std::vector<int> marks = {72, 85, 64, 90, 78};
int total = std::ranges::fold_left(marks, 0, std::plus{});   // C++23
// অথবা পুরোনো standard-এ: std::accumulate(marks.begin(), marks.end(), 0)

এবার নিজে চালিয়ে দেখুন। নিচের প্রোগ্রামে একই নম্বরগুলো দুইভাবে যোগ করা হয়েছে — প্রথমে C-ধাঁচে, তারপর আধুনিক C++-এ। দুটোর ফল কি একই আসে?

#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <functional>
#include <print>
#include <vector>

int main() {
    // Old style: raw array, size counted by hand, index loop
    int marks_c[] = {72, 85, 64, 90, 78};
    int n = sizeof(marks_c) / sizeof(marks_c[0]);
    int total_c = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        total_c += marks_c[i];
    }
    std::printf("Old style total: %d\n", total_c);

    // Modern: the vector knows its size, no index needed
    std::vector<int> marks = {72, 85, 64, 90, 78};
    int total = std::ranges::fold_left(marks, 0, std::plus{});
    std::println("Modern total: {} (from {} students)", total, marks.size());
}

৮ · C, C++, Python, Java, Rust — সৎ তুলনা

“কোন ভাষা সেরা?” — এই প্রশ্নের সৎ উত্তর হলো, “কোন কাজের জন্য?” প্রতিটি ভাষা কিছু একটা দাম দিয়ে অন্য কিছু কেনে। নিচের টেবিলটা সাধারণ প্রবণতা দেখায়, কঠিন নিয়ম নয়:

টেবিল থেকে একটি জিনিস স্পষ্ট: গতি আর নিয়ন্ত্রণে C++-এর পাশে আছে শুধু C আর Rust. C-এর তুলনায় C++ বড় প্রোগ্রাম সাজানোর অনেক বেশি উপায় দেয়। Rust-এর তুলনায় C++-এর পেছনে আছে চার দশকের কোড, লাইব্রেরি, টুল আর অভিজ্ঞ প্রোগ্রামার। আর Python-Java-এর তুলনায় C++ দেয় চলার সময়ে বাড়তি খরচ ছাড়া কাজ করার ক্ষমতা — যার দাম হলো শেখার কষ্ট আর বেশি দায়িত্ব।

AI-এর যুগে কেন এখনো C++ শিখবেন

• গতির কাজ ফুরোবে না। AI মডেল যত বড় হচ্ছে, তাদের চালানোর ইঞ্জিন তত দ্রুত হওয়া দরকার। সেই ইঞ্জিনগুলো লেখা হয় মূলত C++ আর CUDA-তে। AI-এর জনপ্রিয়তা C++-এর চাহিদা কমায়নি, বরং পারফরম্যান্সের কাজে বাড়িয়েছে।
• AI-এর লেখা কোড বুঝতে হবে। AI দ্রুত কোড দেয়, কিন্তু C++-এ একটি ছোট ভুল মানে crash বা নিরাপত্তা-ত্রুটি। যিনি মেমরি, lifetime আর undefined behavior বোঝেন, শুধু তিনিই সেই ভুল ধরতে পারেন।
• ইন্টারভিউ আর প্রতিযোগিতা। কোডিং ইন্টারভিউ আর কনটেস্ট প্রোগ্রামিংয়ে C++ খুব জনপ্রিয়, আর অনেক সিস্টেম-লেভেলের চাকরির ইন্টারভিউতে C++-এর গভীর প্রশ্ন আসে।
• অন্য সব ভাষা বোঝা সহজ হয়। C++ শিখলে আপনি জানবেন stack আর heap কী, object আসলে মেমরিতে কীভাবে থাকে, compiler কী করে। এরপর Java, C#, Rust বা Python-এর ভেতরের কাজ বোঝা অনেক সহজ হয়ে যায়।

৯ · কোর্সের মানচিত্র ও পড়ার কৌশল

পুরো কোর্সটি ৮টি মডিউলে ভাগ করা। প্রতিটি মডিউল আগেরটির ওপর দাঁড়িয়ে আছে, তাই ক্রম মেনে পড়াই সবচেয়ে ভালো। যেকোনো মডিউলের প্রথম পর্বে সরাসরি যেতে নিচের লিংকে চাপুন:

মাঝখানে পর্ব ১৯-এ একটি মাঝপথের প্রজেক্ট আর পর্ব ৫১-এ একটি ক্যাপস্টোন প্রজেক্ট আছে — শেখা জিনিস দিয়ে আসল কিছু বানানোর জন্য।

কীভাবে পড়লে সবচেয়ে বেশি লাভ

1. প্রতিটি ডায়াগ্রাম নিজে চালান। শুধু পড়ে গেলে চলবে না — “পরে” চাপার আগে ভাবুন, পরের ধাপে কী হবে। অনুমান মিলল কি না দেখুন।
2. কোড চালান, তারপর বদলান। একটি সংখ্যা বদলান, একটি লাইন মুছুন — দেখুন কী হয়। error এলে ভয় নেই; error পড়তে শেখাও এই কোর্সের অংশ।
3. ভাবনার প্রশ্নগুলো এড়িয়ে যাবেন না। উত্তর দেখার আগে নিজে দুই মিনিট ভাবুন। এগুলোই আপনাকে “syntax জানা” থেকে “সিস্টেম বোঝা”-র দিকে নিয়ে যাবে।
4. সপ্তাহে কয়েকটি পর্ব, নিয়মিত। একদিনে দশটি পর্বের চেয়ে প্রতিদিন একটি পর্ব অনেক বেশি কাজের। প্রতিটি মডিউল শেষে ড্যাশবোর্ডের মডিউল টেস্টটি দিন।
5. নিজের কম্পিউটারে সেটআপ করুন। পাতার “Run” দিয়ে শুরু করা যায়, কিন্তু পর্ব ০৩-এ নিজের কম্পিউটারে compiler বসানো শিখে নিন — আসল প্রজেক্টে এটাই লাগবে।

১০ · AI-এর যুগে — পুরোনো ধাঁচের C++ চেনা

ChatGPT, Claude, Copilot — সবাই C++ লিখতে পারে, আর খুব দ্রুত। কিন্তু এদের শেখার উপাদানের বড় অংশ ইন্টারনেটের পুরোনো কোড, পুরোনো টিউটোরিয়াল আর পুরোনো প্রশ্নোত্তর। তাই আলাদা করে না বললে AI প্রায়ই ২০০০-এর দশকের ধাঁচে C++ লেখে। কোড চলে, কিন্তু ঝুঁকিও সাথে আসে।

AI-এর লেখা C++ হাতে পেলে — যাচাইয়ের চেকলিস্ট

• কোডে new, delete, malloc বা free আছে কি না খুঁজেছি — থাকলে জিজ্ঞেস করেছি, vector বা smart pointer দিয়ে কেন নয়
• লেখা রাখতে char[] নয়, std::string ব্যবহার হয়েছে
• -Wall -Wextra দিয়ে compile করেছি, আর একটিও warning নেই
• অস্বাভাবিক ইনপুটেও চালিয়েছি — খালি তালিকা, অনেক বড় সংখ্যা, ঋণাত্মক মান
• অন্তত একটি ফলাফল হাতে হিসাব করে মিলিয়েছি
• প্রতিটি অংশ কী করে, নিজের ভাষায় বলতে পারি — না পারলে AI-কে জিজ্ঞেস করেছি “এই লাইনটা না থাকলে কী হতো?”