C++初识（day 1）

曾经终败给现在 2023-06-29 03:00 17阅读 0赞

我的重点是：打好用c++日常工作的基础，基本概念。

c++ 集合了面向对象编程，泛型编程和过程化编程三种编程范式于一体。（所有说c++难都是因为要学的东西太多，实际上学会了就会异常灵活）

*  过程化编程： 强调算法，是要让问题去满足语言的特性，是top-down 的设计，自顶向下，旨在把大型程序分解为小的便于管理和处理的任务。不断地分解，变为一个个小小的模块，用函数实现。C语言就是典型的过程化编程。
 *  OOP ：为了应付复杂程度不断增高的编程任务而发明的，通过重用代码和抽象通用概念的方式解决大型项目的处理， 强调数据， 旨在设计和问题的特性对应的数据类型，是用语言去满足问题的需求。是bottom up的方法。所以OOP方法首先就是要设计类，是从类的设计到整个程序的完成的。当然设计有用又可靠的类是很难的，所以厂商提供了大量的类库（都是很可靠的经过仔细测试的代码），可以一定程度简化我们的工作
 *  泛型编程：由模板提供。强调独立于特定数据类型，编写独立于类型的代码，比如对不同类型的数据进行排序，一般要对整数，小数，字符等类型各写一个排序函数，但是泛型编程通过对语言本身进行扩展，可以只写一个泛型函数，（即不是特定数据类型的函数）。OOP侧重于管理大型项目，而泛型编程提供了执行常见任务的工具，比如对数据排序或者合并链表。

模板被证明是C++最优秀的部分之一，但是它存在很多争议和误解。

C++也来自于bell lab， 主旨是**实用实用实用**

所有有效的C程序就是有效的C++程序，c++程序可以用c的软件库

c++的二重性：OOP提供高级抽象；C语言提供低级硬件访问

cin, cout是预定义的对象，cin是istream类的对象，cout是ostream类的对象，这两个类都在iostream文件中定义

函数是C++的编程模块，基本编程部件

复合类型：用基本的内置数据类型创建复杂的类型，**类是最高级的复合类型**

数组存储多个同类型的值，结构存储多个不同类型的值

指针用于标识内存位置；函数指针使得我们用函数的参数来让函数调用另一个函数

C语言没有字符串类型，字符串使用字符数组实现；C++有string类

C++处理内存分配的方法很多，比如用运算符new delete去显式地管理内存

递归，即函数调用自己，“分而治之”就是要用递归实现

内联函数：增加程序长度，提高运行速度

引用变量：另一种把信息传递给函数的方式

函数模板：

函数重载：可以创建多个有不同参数列表的同名函数

名称空间，作用域等等，决定了变量在那些部分是可见的

类：用户自己定义的数据类型，可以看成是一种规范。这种数据类型的全部属性以及可以用它执行的操作都在类中。

类之于对象就像类型之于变量。

c++ 有很多类库，支持mac, windows, linux系统编程，所以流行甚广。 其中iostream 和fstream（文件i/o）是早期唯二两组类定义。

对象：类的实例，是根据类这个规范构造出来的特定的数据结构，比如变量就是对象

构造函数在对象创建 和 释放时发挥作用

ADT：抽象数据类型，比如栈

运算符重载：

友元函数：可以访问外部世界不可访问的类数据

继承：OOP中最强大特性之一。派生类，基类。派生类可以继承基类的特性，还能重用基类的代码。

*  公有继承：派生对象是基类对象的特例。比如：物理学家和科学家。
 *  私有继承：
 *  保护继承：
 *  多重公有继承：一个类从多个类派生而来。

多态：可以给运算符和函数创建多个定义，具体使用哪一个定义要根据代码的上下文来判断

虚函数：另一种成员函数。

c++代码重用方式：

*  公有继承
 *  包含：一个类包含了另一个类的对象，比如汽车有马达，
 *  类模板：使我们可以用泛定义类，然后用模板根据具体类型创建特定的类。比如用栈模板创建整数栈或者字符串栈，

string类

类容器：如数组，队列，链表，集合，映射。

标准模板库STL：STL提供了类容器的模板表示，和一些高级的泛型算法库

操作系统：一组程序，用于管理计算机资源，处理和用户之间的交互。提供终端式界面，管理窗口，鼠标的图形界面。

低级语言（比如汇编）直接操作硬件，比如直接访问CPU的寄存器和内存单元。

分支，循环是一小组行为良好的结构。

C++真正的优点：可以方便的重用和修改现有的，经过仔细测试的代码

数据+算法=程序

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2020-2-23晚 复习添加

Linux系统最常用编译器，g++，是Free Software Foundation的GNU C++编译器。

ANSI American national standards institute美国国家标准局

实际上，美国国家标准局和国际标准化组织一起指定c佳佳标准的过程中，他们有意吸收了Ansi c标准的一些东西，尽量使得c佳佳和c的差别小。而且ANSI c也吸收了c佳佳首次引入的一些概念，比如const和函数原型！

c佳佳和c另一个撇不清关系的原因性典故是，Stroustrup(c佳佳发明人)最初实现c佳佳时，他是做了一个把c佳佳程序翻译为c程序的编译器cfront，然后再用c的编译器。后来c佳佳越来越普及，厂家们开始直接创建c佳佳编译器了，直接把c佳佳代码生成目标代码，不经过c这一步了，强调c佳佳是独立的语言。cfront的最后一个版本发布于93年，我还没出生。。。

一个语言竟然能有三种编程方式，大概只有c佳佳了吧，其他语言Python JAVA应该都只有面向对象。不知道除了c佳佳能泛型编程以外，还有哪个语言可以。学完c佳佳，我会对oop和泛型编程的知识有更多见解。

学习c佳佳一定要注意他和c的共有特性和区别。

类就是oop的代表，所以类是oop的核心，抓紧类，就抓紧了oop。

用c佳佳就是为了用他的oop特性！可见oop才更重要，语言本身没有oop特性重要，语言只是实现oop编程方式的工具，多种语言都可以实现oop编程方式，在这一点上，c佳佳并不特殊。

计算机的发展历程中，是硬件带动了软件的发展。先有了计算机，主要是大型机和工作站，然后促使人们编程序控制硬件做事情，于是从机器语言到汇编语言，到c和pascal在上世纪七十年代引领人们进入结构化编程的有秩序有规程的时代。你可以清晰的看到语言的进步和变化。上个世纪的八十年代，c一统天下，在编程语言中占据着统治地位。但也正是同时，用c的人多了，发现问题的人也就多了，于是人们解决痛点，在大型程序的开发上，发明了一种新的编程模式，oop。当时只有c佳佳和SmallTalk两个语言可以做到oop。

而且这么多年，硬件的发展上，进步体现在两个方面，一是存储，二是硬件速度。

高级语言和低级语言的区别我们都清楚，就是是否直接操作硬件，高级语言不操作硬件，它致力于解决问题，在更抽象的高层做事情就行了，至于硬件层面的驱动，高级语言可以不管(那谁来做？？我猜测是编译器，编译器在充当桥梁，它是系统相关的，不同系统则需要使用不同编译器。毕竟一份可移植的代码从一个系统拿到另一个系统，只需要重新编译一下(换新系统专用的编译器)就运行良好。)

其实计算机语言就处理俩概念，那么多代码，实际上抽象概括起来，就是数据和方法/算法。

过程性语言就强调算法方面，就是你先确定计算机，她应该做啥，然后你就写程序让她做这些事情，就结了。即根据要做什么！来写程序。数据倒是次要的，要用就用呗，没有提前去规划考虑数据本身。后来在过程化编程的基础上又改进了一些，变成了结构化编程，大大提高了程序的清晰度，可靠性和可维护性，即把一个大任务分成很多子任务，自顶而下的，用多个子程序或者函数来分别实现一部分功能。但是结构化编程还是根据要执行什么操作来构思一个程序，还是强调算法。

oop是一次很大的改变，革新，它完全从另一个角度出发，计算机科学家们可真聪明！它强调数据，他的核心理念就是，设计与问题本质特点相对应的一个数据形式！！！类，就是这种新的数据格式，而对象，就是根据类这个规范而构造出来的数据结构！！

比如一个绘图程序，就要设计很多个类，一个类被定义用于表示圆，一个类表示矩形，一个类表示直线等等等等，然后基于这些类，我们来开发一个使用这些类的程序。所以oop它是自下而上的编程，先写低级组织(类)，再写高级组织(程序)。

oop不把重心放在任务上，而是放在表示概念上。它引入了很多新概念，比如多态，继承，信息隐藏，，，使得oop不仅仅只是把数据和方法合并为类的定义，还有很多其他的好处，比如代码重用，保护数据，为函数和运算符创建多个定义，使用旧类派生新类。

oop的目标就是去抽象通用概念，把他们可能需要的方法抽象出来，然后尽量代码重用。在这一点上，泛型编程也一样，它也是为了使得代码重用和抽象通用概念更简单。  
OOP的本质是设计并扩展自己的数据类型。C++内置的类型是创建自己的类型的基本组件。

虽然还不太了解，但我觉得泛型编程很牛，会是我感兴趣的东西，他旨在创建独立于类型的代码。

(我发现！！！我写代码的经历不也是经历了从过程化编程到结构化编程的转变吗！！！我刚开始写程序的时候，不管是matlab还是Python，总是一直写一直写，要做什么就怎么写，程序很长，像意大利面条，我自己都很鄙视，后来渐渐封装模块，喜欢把一部分行为良好的代码块封装成一个模块，通过函数接口供其他程序使用，即结构化编程。但是我还从来没有试过oop，只是学习抽象数据类型时接触了一点设计数据类型的理念。)

我其实真的没感受到c语言的简洁。也许是我见过的语言和程序太少了。也不知道为什么c适合系统编程，因为可以控制硬件？所以我需要补充操作系统的知识。

c佳佳的名称是来源于递增运算符的哦！加1

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