C++编程:从有符号数到面向对象

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"C++面向对象编程的介绍及C语言历史" C++是一种强大的面向对象的编程语言,它在C语言的基础上增加了类、模板、异常处理等面向对象特性,使得程序员能够构建更加模块化、可重用的代码。C++的设计目标是提供底层控制的同时,保持高级语言的抽象能力,这使得它在系统级编程、游戏开发、大型软件系统构建等领域广泛应用。 C++面向对象编程的核心概念包括: 1. 封装:封装是面向对象编程的基础,它将数据和操作数据的方法绑定在一起,形成一个独立的对象。在C++中,通过定义类(class)来实现封装,类是创建对象的蓝图,包含了数据成员(成员变量)和成员函数(方法)。 2. 继承:继承允许一个类(子类或派生类)从另一个类(父类或基类)继承属性和行为。这有助于代码复用和构建层次化的类结构。在C++中,使用`:`符号和访问修饰符(public, private, protected)来指定继承关系。 3. 多态:多态是指同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行效果。C++支持静态多态(通过函数重载和运算符重载实现)和动态多态(通过虚函数和纯虚函数实现)。 4. 类模板:类模板是C++中的泛型编程工具,它允许程序员定义一个可以用于多种数据类型的类。模板参数可以是类型或非类型,使用时会根据传入的参数实例化为特定的类。 5. 异常处理:C++的异常处理机制提供了一种处理程序运行时错误的方式。当发生异常时,程序会抛出一个异常对象,然后可以通过try-catch块来捕获并处理这个异常,确保程序的健壮性。 C++的历史可以从其前辈C语言说起。C语言由Dennis Ritchie和Brian Kernighan在20世纪70年代开发,主要用于编写UNIX操作系统。C语言因其高效、简洁和强大的特性迅速流行起来。随后,为了引入面向对象的概念,Bjarne Stroustrup在1983年开始了C++的开发工作,最初命名为“C with Classes”。C++在1985年首次发布,随着时间的推移,它经历了多次标准更新,如C++98、C++11、C++14、C++17和C++20等,不断添加新的特性以适应现代编程需求。 C语言的特点包括: 1. 结构化编程:C语言鼓励使用结构化编程方法,使代码更易于理解和维护。 2. 高级和低级结合:C语言具有丰富的运算符,支持位操作,因此既可以进行高级抽象,也能进行底层硬件控制。 3. 可移植性:由于C语言的标准定义明确,编写的程序可以在多种不同的平台上运行,只需少量或无需修改。 4. 语法灵活:C语言的语法相对宽松,给予程序员很大的自由度,但也增加了学习曲线和调试难度。 C++在C语言的基础上引入了面向对象编程,增强了软件工程的能力,使得开发者可以构建更大规模、更复杂的应用程序。同时,C++也保留了C语言的性能优势,使其在需要高效执行的领域中仍然占有重要地位。