C++程序设计基础教程：语言特点与应用

2023-11-07 理论教育版权反馈

【摘要】：C＋＋语言的ISO标准已在1997年11月被一致通过，1998年8月被正式批准。在C＋＋中，结构可作为一种特殊的类，它虽然可以包含函数，但是它没有私有或保护的成员。友元打破了类的封装性，它是C＋＋另一个面向对象的重要特性。C＋＋支持继承性C＋＋中可以允许单继承和多继承。

1.C＋＋语言的起源

C＋＋是从C语言发展演变而来的，是C语言的超集。C语言是美国贝尔实验室在1969—1973年开发的，与此同时，还用它开发了UNIX操作系统。

1983年，出现了许多C语言的版本，美国国家标准化协会（ANSI）在1989年出版了标准的C语言，称之为ANSIC。

贝尔实验室的Bjarne Stroustrup在C语言的基础上，创建了C＋＋语言，主要增加了类的设计，当时称为带类的C，尽管还缺少运算符重载、引用和虚函数等，但大大增强了C语言的能力，使得程序员能够改进编写程序的质量，并易于程序代码的复用。

C＋＋语言的ISO标准已在1997年11月被一致通过，1998年8月被正式批准。

2.C＋＋语言的特点

简单地介绍一下C＋＋对面向对象程序设计方法的支持和实现。

（1）C＋＋支持数据封装

支持数据封装就是支持数据抽象。在C＋＋中，类是支持数据封装的工具，对象则是数据封装的实现。面向过程的程序设计方法与面向对象的程序设计方法在对待数据和函数关系上是不同的，在面向对象的程序设计中，将数据和对该数据进行合法操作的函数封装在一起作为一个类的定义，数据将被隐藏在封装体中，该封装体通过操作接口与外界交换信息。对象被声明具有一个给定类的变量，类类似于C语言中的结构，在C语言中可以定义结构，但这种结构中包含数据，而不包含函数。C＋＋中的类是数据和函数的封装体。在C＋＋中，结构可作为一种特殊的类，它虽然可以包含函数，但是它没有私有或保护的成员。

（2）C＋＋类中包含私有、公有和保护成员

C＋＋类中可定义三种不同访问控制权限的成员：第一种是私有（Private）成员，只有在类中说明的函数才能访问该类的私有成员，而在该类外的函数不可以访问私有成员；第二种是公有（Public）成员，类外面也可访问公有成员，成为该类的接口；第三种是保护（Protected）成员，这种成员只有该类的派生类可以访问，其余的在这个类外不能访问。

（3）C＋＋中通过发送消息来处理对象(www.chuimin.cn)

C＋＋中是通过向对象发送消息来处理对象的，每个对象根据所接收到的消息的性质来决定需要采取的行动，以响应这个消息。响应这些消息是一系列的方法，方法是在类定义中使用函数来定义的，使用一种类似于函数调用的机制把消息发送到一个对象上。

（4）C＋＋中允许友元破坏封装性

类中的私有成员一般是不允许该类外面的任何函数访问的，但是友元便可打破这条禁令，它可以访问该类的私有成员（包含数据成员和成员函数）。友元可以是在类外定义的函数，也可以是在类外定义的整个类，前者称友元函数，后者称为友元类。友元打破了类的封装性，它是C＋＋另一个面向对象的重要特性。

（5）C＋＋允许函数名和运算符重载

C＋＋支持多态性，C＋＋允许一个相同的标识符或运算符代表多个不同实现的函数，这就称标识符或运算符的重载，用户可以根据需要定义标识符重载或运算符重载。

（6）C＋＋支持继承性

C＋＋中可以允许单继承和多继承。一个类可以根据需要生成派生类。派生类继承了基类的所有方法，另外派生类自身还可以定义所需要的、不包含在父类中的新方法。一个子类的每个对象包含有从父类那里继承来的数据成员、以及自己所特有的数据成员。

（7）C＋＋支持动态绑定

C＋＋中可以定义虚函数，通过定义虚函数来支持动态绑定。

以上所讲的是C＋＋对面向对象程序设计中的一些主要特征的知识。