你懂得C，所以C++也不在话下

前言：C++最初诞生时，仅仅被称作带类的C。这说明C和C++是一衣带水的关系，随后C++扩充了很多特性，成为了面向对象的一个语言，真正成了扛把子。那么C++有什么优势呢？举个例子类比，一个C代码项目就像是一个冰柜，所有的东西都装在一块，且不说会不会“窜味儿”，看起来很没条理。而C++就像是一个冰箱，有冷藏室冷冻室，冷藏室还有放鸡蛋的地方，放蔬菜的地方...当然这只是其中最早的一个好处：封装性。但是C语言没法写出C++的特性，这就依赖于下面要介绍的C++的其他特性。

一. C++ beyond C

C++扩展了一些新的特性，其中最主要的包括以下几个：

  • 封装（类）
  • 继承
  • 多态
  • STL

接下来会简单介绍一下每一个特性，最后看一下STL的主要的容器。

二. 特性介绍

2.1 封装（类）

通过抽象，类把一类东西的属性和方法封装到了一起。这就是美其名曰“面向对象”的概念。就是代码的组织不再是流程控制，而是对象的组织。C语言的流程控制是通过判断条件来跳转执行的，而C++对象的组织则是通过继承，多态等方式组织的。

class Test  
{  
	public:  
	    int x_;  
	    void init(int x, int y,int z);  
	    void display()  
	    {  
	        cout<< x_ << endl;  
	    };  
	private:  
	    int y_;  
	protected:  
	    int z_;  
};

上面是一个类的典型定义，从中可以看出把数据和函数封装到了一块，并通过关键字public,private,protected来限制访问权限。

从上面的定义看，跟C中的结构体也可以实现类似的功能，但是C语言没法设置访问权限，也有一些人喜欢把C写成C++风格的。

2.2 继承

我们上面提到过，C语言是组织流程，所以，代码中到处都是条件判断和流程处理。但是在C++中，要组织的却是一个个对象。要先抽象，定义出对象的雏形。然而，还有一个问题必须解决，C++面向的是对象，可世间对象千千万，大千世界最不缺的就是差异，那么千千万不同的种类以及实例化的对象该怎么管理呢？答案就是继承和多态。继承解决相同的部分，多态解决差异的部分。这一节就先介绍继承。

继承使得新的类不必完全重新定义，而是借助于已有的类定义，这大大的减轻了创建管理类的工作。继承可以使得新类从基类中获取属性和方法(public继承时)。

class base{
    public:
        void cacl(int n) {printf("good");}
    private:
        int i,j;

};

class next : public base{
    public:
        void mix(int m) {printf("well");}

};

关于创建新的类时是否需要采用继承的办法，需要注意：如果新类时基类的一种，如，哈士奇是狗的一种，哈士奇还有其他一些属性和方法，如卖萌；这个时候，哈士奇类可以继承狗这个类。另一种情况是，眼睛是头的一部分，但不能说眼睛是基类，头是派生类，因为头显然没有看东西这个功能。这个时候，创建头这个类时，应该在头这个类种包含眼睛这个类，而不是继承。

class head{
	public:
		void cacl(void);
		class eye eyes;
	private:
		int len;

};

2.3 多态

好了，要创建新类，先抽象找共性，通过继承新的类建立起来了，然而，很快就会遇到一个问题：类的行为千差万别，即使对于同一个方法也会有不同的表现，如对于吃饭，印度人是手抓着吃，中国人是用筷子，欧美人是用刀叉。这种情况下，如果定义一个基类，要不要定义吃饭这个方法呢？如果不定义，那么各个派生类类就得定义自己的吃饭方法，更要命的是，一个类和另一个类可能不光吃饭不相同，几乎所有的方法实现起来都不相同...比如，睡觉，休闲，运动都不相同。那么各个派生类都去定义自己的一套，继承不就成了摆设了么？说好的代码重用呢？

这就是多态的用处，多态可以实现对于每个派生的类，当调用同一个方法时，实现不同的行为，即调用到自己的方法实现。C++的多态可以分为两种：

  • 静态多态
  • 动态多态

所谓的静态多态就是通过函数重载的办法实现的，重载可以针对操作符也可以针对函数。用重载时，函数名字相同，参数和返回值不同，实际上是在编译阶段根据参数的类型来确定使用哪个函数。

而动态多态是通过虚函数的方式实现的，也就是在基类中先定义虚函数，然后在派生类中定义自己的方法，然后覆盖基类的方法。

#include<iostream>
using namespace std;

class Base
{
	public:
	    virtual Base* FunTest()
	    {
	        cout << "victory" << endl;
	        return this;
	    }
};

class Derived :public Base
{
	public:
	    virtual Derived* FunTest()
	    {
	        cout << "yeah" << endl;
	        return this;
	    }
};

int main()
{
    Base b;
    Derived d;

    b.FunTest();
    d.FunTest();

    return 0;
}

2.4 STL模版库

为了提高C++的开发效率，对代码能够做到重用，STL诞生了，它一开始并不是C++的一部分，STL实际上提供了泛型编程在C++上的实现。STL考虑的事情是：对于一个排序功能，无论使用哪种数据结构，数组也好，链表也好；无论哪种数据类型，int也好，float也好，都应该能够实现排序功能。为了这个目标，STL在实现时，划分成了三个部分实现

  1. 容器
  2. 算法
  3. 迭代器

容器提供了常用的数据结构，set,map,list,vector等；算法提供了排序等几十种算法；而迭代器呢？迭代器实际上就是要匹配容器和算法，根据不同的容器元素类型，采用对应的排序实现。如，数组排序和链表排序。

那么再回过头来看，STL是标准模版库的简写。模版是什么？我们前面说到过STL是为了提供泛型支持，回想一下会发现，函数重载是不是也解决了部分问题？（函数重载通过实现多个参数不同的原型，也能提供部分泛型支持）。但是，一直重载函数也不是一个有效的办法来解决泛型支持问题，所以，模版诞生了。当然，这里一直没有说类模版，只提到了函数模版。模版的典型定义如下：

template<typename（或class) T>
T fuc(T x, T y)
{
    T x;
    //……
}

接下来简单介绍一下STL提供的几种容器：

2.4.1 几种常用容器

c++中有两种类型的容器：顺序容器和关联容器，顺序容器主要有：vector、list、deque等。其中vector表示一段连续的内存地址，基于数组的实现，list表示非连续的内存，基于链表实现。deque与vector类似，但是对于首元素提供删除和插入的双向支持。关联容器主要有map和set。map是key-value形式的，set是单值。

  • vector - 需要包含#include<vector>

    vector提供的操作主要有：

    • vec1.push_back(100);
    • vec1.size();
    • vec1.empty();
    • vec1.pop_back();
    • vec1.insert(vec1.end(),5,3);
    • vector::const_iterator c_iter = vec1.begin();

  • list - 需要包含#include<list>

    list是一个双向链表，提供的主要操作是：

    • lst1.push_back(10);
    • lst1.pop_back();
    • lst1.sort();
    • lst1.reverse();
    • lst1.remove(2);

  • map - 需要包含头文件#include<map>

    map提供了一种存放<key,value>对儿的结构，并自动排序。主要的操作是：

    • map1.insert(make_pair<int,string>(4,"V5"));
    • map1.erase(3);
    • map1.size();

三. 总结

C++提供了面向对象的设计方法，很多特性都是围绕着类和对象的创建，管理，使用展开的。本文只简单介绍了C++中的一些关键东西，还有更多细节的东西，如构造函数，析构函数，智能指针等暂时略去不表。但是只要掌握了C++的核心内容，细节使用随着经验积累，自然会心中有天地。

posted @ 2018-04-05 18:17  AISEED  阅读(318)  评论(0)  编辑  收藏  举报