OOP深挖解密

秒速五厘米 2023-07-14 05:43 19阅读 0赞

为了达到对OOP最准确最深入的理解，我把散落各处边边角角的有关OOP的描述都梳理总结在此，希望连点成线，逐个击破，形成成熟的OOP思维。

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。

c++的二重性：OOP提供高级抽象；C语言提供低级硬件访问

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。

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。

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。

OOP强调程序如何表示数据。

OOP编程第一步就是根据程序和类的接口来描述数据，指定如何使用数据。  
然后设计一个类实现出这个接口。私有数据成员存储信息，公有成员函数提供访问数据的唯一途径。所以私有部分实现了数据隐藏。只要知道公有接口就可以使用类。

要把接口和细节分开，一般是把有接口的类声明放在头文件。有成员函数实现的源代码放在方法文件。

每个对象都存储自己的数据，但共享类方法。

如果方法需要显式地引用调用它的对象，就要用this指针。this指针指向调用对象的地址，所以\*this是调用对象的别名。

OOP另一个目标：隐藏内部机理，强调实质。比如重载运算符就做到了这一点，代码更简单自然贴近人类思维。