高效的语言——C++入门

魏欣
2000年 第38期 

　　C＋＋是继C之后推出的一种面向对象的编程语言，它的最大特点就是对象、类和继承机制。如果仅仅从语法上面看，可以认为它是对C的一些扩充。但我们先要明确一个问题：什么是面向对象编程？大家知道在传统的面向过程的程序设计中，一个程序就是定义一个数据结构，然后编码实现针对这个数据结构的若干操作。这样的设计方式允许大量的全局变量，这样就导致了在一些大型项目中程序结构的混乱。因而面向对象的程序设计方法就应运而生了。
　　下面就让我们以C＋＋为例子看看如何进行面向对象编程。所谓面向对象的程序设计，就是支持用“对象”这个单位来封装代码。比如:
　　class example
　　{
　　private:
　　int a，b;
　　public:
　　int operate（int m，int n）;
　　}；
　　这里就定义了一个类。类是创建对象的模板，它包含着所创建对象的状态描述和方法的定义，它的整个描述包含了外部数据接口、内部算法以及数据结构的形式。例子中的类也是一个对象，它有两个成员变量：int a，b和一个函数int operate（）。成员变量就是类的属性，而函数就是类的方法。在面向对象语言中一个激动人心的特性就是类可以继承。这样就方便了代码的重复使用性。我们不必为了一个扩展而重新编写所有的代码。那什么是类的继承呢?比如我们现在要提供一个数据接口（类似于传统的输入输出参数），而我们不明确其他的程序员要用这个接口实现的具体任务，我们就可以提供一个抽象的类。比如，我们可以提供一个叫做“车”的类。这个类规定了“车”有轮子，能运动，但是并没有规定有多少轮子，怎么运动。那么在具体使用这个类的时候，我们可以根据自己的需要来具体扩展。你可以把它扩展为4个轮子，4轮驱动。这就是一个具体的类:跑车。你也可以扩展成8个轮子，那么毫无疑问这就是运送集装箱的货车了。在程序中这样实现扩展：
　　class a:public b
　　{
　　∥在这里添加类代码
　　}；
　　这段代码用来定义一个类，这个类继承了b类中所有的public元素。在C＋＋的类里面的成员有三种属性，分别是public，protected和private。struct默认成员为public，而class默认的成员是private的。现在分别说一下这三种类型的属性。
　　public：（公有成员）
　　标记为public的变量或者函数可以在这个类之外的函数中被使用，能够被继承，也能够由任意级别的派生类中调用父类（已有的类）的变量或者函数。
　　protected：（保护成员）
　　标记为protected的变量或者函数能够被继承，但只有下一级的派生类能够调用父类的变量或者函数，即它们能够被函数外部调用。
　　private：（私有成员）
　　只有函数的成员函数能够调用，对于外部是“不可见”的，也不能被继承。
　　面向对象的编程有一个很重要的特性就是类的多态和重载。我们可以回忆一下用C的情形。如果我们要提供一个函数给别人使用，功能就是让两个数相加求和（为了说明问题，就用这个简单的例子了）。但是我们不知道可能传过来的参数会是什么。可能是两个int，可能是两个float，也可能是一个int和一个float。那么怎么办呢？我们只能这样做：
　　int add_int（int a，int b）;
　　float add_float（float a，float b）;
　　float add_int_and_float（int a，float b）;
　　要记住这个被简化的例子。在实际的应用中可能有几十种的情况。怎么办呢？在C＋＋中就可以得到很好的解决。函数的重载，指的是拥有相同函数名的若干函数，它们必须有不同的接口，就是说参数的类型或数目必须不完全相同。比如以上的问题就可以这样解决：
　　int add_func（int，int）;
　　float add_func（float，float）;
　　float add_func（int，float）;
　　这里举一个很普通的例子。在VC的MFC类中有一个CDialog类，这是MFC定义的一个对话框的类，是Windows系统通用的。所有客户自己创建的对话框都必须从这个类继承。这个类中有一个函数叫做OnCancel（），当用户按下ESC键的时候回调函数调用这个函数。这样当用户按下ESC键的时候，对话框的所有变量清空，对话框关闭。如果要避免这种情况，并出现一句话“你好，《电脑报》软件世界!”怎么办呢？重载这个OnCancel（）就可以了。因为我想在ESC键被按下的时候什么都不做，所以就需要把OnCancel（）重载为标准输出语句。例如：
　　class CMyDialog:public CDialog
　　{
　　∥添加代码
　　public:
　　OnCancel（）;
　　}
　　CMyDialog::OnCancel（）
　　{
　　cout << ″你好，《电脑报》软件世界!″;
　　}；
　　这样就可以了。如果希望一个叫做Cancel的Button被按下的时候要做这个动作怎么办呢？如下调用父类的函数就可以了。
　　CDialog::OnCancel（）;
　　显示一句“你好，《电脑报》软件世界!”，然后就可以关闭对话框了。需要说明的是定义一个类之后仅仅有一个类型说明，这时候内存中还没有这个类。要使用一个类必须把它实例化，即创建一个实例。
　　为了简单说明，我们可以回忆一下这样的语句：
　　int a；
　　int是一个数据类型，不能直接用。而int a就定义了一个叫做a的整型变量，然后就可以使用a来实现所有对int的操作了。同样class base{}也仅仅说明了一个叫做base的类，只有base m_base之后才可以使用m_base这个base类的实例。
　　总之，一个类就是一个封装好的“黑盒子”。别人只需要关心怎么使用它所提供的数据接口就可以了。这样的编程思想对于一个大型的项目是很有好处的。
　　在现在面向对象编程的工具中，比较通用的是Delphi和VB。VC比较深奥，VB其实严格来说不能算是面向对象的。这些就需要读者根据自己的实际需要来选择了。

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