Carbon編程 教學課程

上門編程教學課程內容

課程簡介

本課程專為想快速掌握 Carbon 編程語言（Carbon Language） 的程式設計師設計，透過三小時濃縮課程，深入了解這門由 Google 帶領開發的 次世代 C++ 替代語言 的基礎概念、語法邏輯與應用潛力。

Carbon 是一種實驗性、現代化的靜態型別語言，目標為繼承 C++ 的效能、與既有生態兼容，並提供更簡潔的語法結構與安全的記憶體模型。課程將帶領學員體驗 Carbon 的核心概念，包括模組化設計、泛型型別系統、安全函數與介面設計，以實作練習體驗 Carbon 的未來開發模式。

 

適合對象：

• 熟悉 C++ 或正在學習 C++ 的開發人員

• 有志於學習新一代系統級語言的工程師

• 軟體語言研究人員、技術創新與架構設計師

• 想了解 Carbon 對 C++ 生態改進與編譯整合的學員

學習成果：

• 理解 Carbon 的設計理念與與 C++ 的發展關係

• 掌握基本語法、型別管理與控制結構

• 熟悉 Carbon 的函數定義、模組化與泛型應用

• 能撰寫簡單的 Carbon 程式並理解編譯運作流程

• 建立後續研究系統程式語言或性能導向語法的基礎

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課程時長

3 小時（180 分鐘）
理論講解與實作操作比例約為 3 : 7

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課程大綱

第一部份：Carbon 語言概觀與環境準備（30 分鐘）

• Carbon 語言背景與開發目標

• 與 C++ 的關聯：性能、安全性與語法簡化

• Carbon 編譯與執行架構（LLVM 與 C++ interoperability）

• 開發環境安裝與設定（LLVM、bazel、VS Code）

• 實作：編譯與執行第一個 Carbon 程式 “Hello, Carbon!”

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第二部份：語法基礎與資料型別（40 分鐘）

• 程式結構：函式（function）、變數（var / let）與作用域

• 常用資料型別（Bool、Int、String、Array、Struct）

• 控制流程（if、for、while）與模式配對（pattern matching）

• 作用域與不可變性（immutability）概念

• 實作練習：建立基礎運算與條件判斷程式

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第三部份：函數、型別與泛型（40 分鐘）

• 函數定義與參數傳遞規則

• Return 型別推斷與函數多載

• 泛型（Generics）與 Template 替代設計

• 安全性檢查與記憶體模型（value semantics / ownership）

• 實作範例：撰寫計算工具或資料處理函式模組

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第四部份：物件導向與模組化應用（40 分鐘）

• 類別（class）與介面（interface）設計

• 模組（package / import）與命名空間管理

• Immutable 與 Mutating 方法差異

• 錯誤處理與例外安全（Error Handling）機制

• 實作：設計一個簡易模組化計算應用程式

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第五部份：未來生態與進階延伸（30 分鐘）

• Carbon 專案現況與 GitHub 生態介紹

• 與現有 C++ 專案整合與遷移流程

• 比較：Carbon vs Rust vs C++

• 綜合實作：結合函數、模組與泛型的完整小專案

• 延伸學習方向：系統語言的新趨勢與性能優化探索

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課程特色

• 三小時濃縮 Carbon 語言核心精華，從語法到概念快轉上手。

• 理論與實作結合，兼顧語法理解與編譯實驗。

• 探索未來 C++ 兼容語言設計理念與開發潛力。

• 適合軟體工程師、系統開發者與語言愛好者。