C语言是一种通用的、过程化的计算机编程语言。1982年,Bjarne Stroustrup博士在C语言的基础上引入并扩充了面向对象的概念,发明了一种新的程序语言,命名为C++。C++是基于C语言而产生的,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行面向对象的程序设计。
C++的发展历史可以追溯到C with classes,这是C++的第一个版本。C with classes引入了类及派生类、公有和私有成员、类的构造析构、友元、内联函数、赋值运算符重载等概念。接着,C++ 1.0版本添加了虚函数概念,函数和运算符重载,引用,常量等特性。C++ 2.0版本进一步完善了面向对象的支持,新增了保护成员、多重继承、对象的初始化、抽象类、静态成员以及const成员函数等特性。C++ 3.0版本引入了模板的概念,解决了多重继承产生的二义性问题,并改进了相关的构造和析构处理方式。最后,C++ 98成为了C++的标准版本。
C++通过引入面向对象的概念扩展了C语言的能力,并且保留了C语言的基本语法和特性。这使得C++既可以进行传统的过程化编程,也可以进行面向对象编程。面向对象编程是一种将问题抽象为对象,并通过对象之间的交互来解决问题的方法。C++通过类的定义和实例化来实现对象的创建和使用,而且支持继承、多态等面向对象的特性。
在C++中,类是面向对象编程的基本单元。类由数据成员和成员函数组成,数据成员用于存储对象的状态信息,而成员函数用于定义对象的行为和操作。类的定义可以包括公有成员、私有成员和保护成员,用于控制成员的访问权限。类的实例化通过创建对象来实现,可以通过调用对象的成员函数来操作对象的数据成员。
C++还支持继承和多态的特性。继承是指一个类可以从另一个类派生出来,并且继承了父类的数据成员和成员函数。继承可以通过派生类来扩展和修改父类的功能,使得代码的复用和扩展更加方便。多态是指在父类和派生类之间存在相同的函数名和参数列表,但是具体的实现可以不同。这使得在使用对象时可以根据对象的实际类型来调用对应的函数,实现了动态绑定和多态调用的特性。
除了面向对象编程,C++还支持其他编程范式,如泛型编程。泛型编程是一种以数据类型参数化为特点的编程方法。在C++中,可以使用模板来定义泛型函数和类,从而实现对不同数据类型的通用操作。模板可以在编译时进行代码生成,提高了代码的重用性和执行效率。
总结来说,C++是在C语言基础上引入并发展起来的一种编程语言。它既可以进行C语言的过程化编程,又可以进行面向对象编程和其他编程范式。C++通过类的定义和实例化实现对象的封装和操作,支持继承、多态和泛型等高级特性。