C++程序设计：从结构到类的演进

"《从结构到类的演变-C++程序设计》自学考试国考资料，由郝慎学编著，刘振安参与，出版于机械工业出版社。教材内容涵盖C++语言基本语法、函数、语句、数组、指针、结构体、运算符等，并深入讲解C与C++的关系、C++的对象概念以及程序的基本结构。" 在C++编程中，从结构到类的演变是程序设计的一个重要进步，这体现在对数据和功能的封装上。在C语言中，结构体主要用于组合不同类型的数据，但不支持直接在结构体内定义函数。然而，C++引入了类（class），使得结构发生了质的演变，允许在类中定义成员函数，这种设计模式称为面向对象编程。 2.1 结构的演化 2.1.1 结构发生质的演变 C++扩展了C语言的结构体概念，允许在结构中定义函数，这些函数被称为成员函数，它们可以直接访问结构体内的成员变量。这种设计使得数据和操作数据的函数紧密结合，提高了代码的模块化和可维护性。使用格式如下： ```cpp struct StructureName { dataType memberVariable1; dataType memberVariable2; returnType memberFunction1() { // 函数实现 } returnType memberFunction2() { // 函数实现 } }; StructureName structureObject; structureObject.memberVariable1 = value1; structureObject.memberFunction1(); ``` 在上面的代码中，`StructureName`是结构的名称，`memberVariable1`和`memberVariable2`是成员变量，`memberFunction1`和`memberFunction2`是成员函数。通过`.`操作符，我们可以直接访问结构体的成员变量和调用成员函数。 这个转变不仅提供了更好的数据封装，还引入了类的概念，类是C++中面向对象编程的基础。类定义了一种新的数据类型，可以创建该类型的实例（对象）。通过类，我们可以定义更复杂的对象行为，比如继承、多态和封装，这些都是C++中强大的特性。 了解C++中的类之前，需要具备一定的C语言基础，包括基本语法、控制结构（如if-else、for、while）、数组、函数定义、指针以及结构体的使用。同时，理解C与C++的关系，如C++是C语言的超集，它增加了面向对象编程的支持，以及函数原型和命名空间的使用是至关重要的。 在C++中，对象是类的实例，它们拥有类中定义的属性（成员变量）和行为（成员函数）。预处理和函数原型可以帮助我们更好地组织代码，而命名空间则解决了全局标识符可能产生的命名冲突问题。 从结构到类的演变体现了C++在编程范式上的进步，它使我们能够以更抽象、更符合现实世界模型的方式来设计和实现软件系统，从而提高代码的复用性和可维护性。学习并熟练掌握这一演变过程，对于深入理解和使用C++至关重要。