C++实战之数据抽象

发布时间:2009年08月31日      浏览次数:875 次
C++实战之数据抽象 C++是一个能提高效率的工具。这就是我们为什么在熟悉了以前的语言以后还要花如此多的时间和经历来学习和使用它的原因。可能我们会在一段时间内是效率降低,但是当我们熟练地掌握了新工具以后,我们将会得到更好的效率。在C++里,唯一能极大地提高工作效率的方法就是使用---库。这也是C++设计的主要目标之一,对C++的数据定义和设计有一定地了解,你对使用库也将会有更深入的认识。首先,你必须知道“声明”和“定义”的区别。
  无论是对于变量还是函数,“声明”向计算机介绍名字的含义;而“定义”为这个名字分配存储空间。在声明而不定义的时候则要使用extern关键字,函数的extern关键字是可选的。不带函数体的函数就自动被编译器认作是一个声明了。(注:C++中函数必须在定义之前作声明的,即要有函数原型,这样做的主要目的是为了让编译器能进行类型检查。)下面是一些具体的示例:
  //example for C++ Declaration and Definition
  extern int a; //变量声明而没有定义
  extern int i(int) //函数的声明
  int b; //变量声明又定义了
  int i(int x) //函数的定义
  {
   return x+1;
  }
  void main(void)
  {
   a = 1;
   i(a);
   }
  C++对C的第一步改造就是从函数和变量的关系入手的。相信熟悉C语言的人都知道,在C中如果要将一组不同类型的变量组合在一起使用就会用到struct关键字。与其想配合的还有一组函数供其调用,以实现该struct的不同功能。但是有一点,那就是所有这些函数对于该struct以外的变量也都是可见的,一样可以调用这个函数。这样是很不安全的,对于程序设计的模块化也没有什么好处。
  C++的第一步就是将函数放到struct里面,作为“成员函数”。这样就带来了新的问题:各个struct中的函数可以重名,在定义这个函数时,需要完全指定它是哪一个。为了完成这个指定任务, C + +有一个新的运算符: :,即范围分解运算符(用来指定该函数的执行范围,即是哪个struct中的)。
  在C++中,将函数放进结构中是对C的一种根本改变,并且让我们将结构当作新的概念来思考。在C 中,结构是数据的凝聚,它将数据捆绑在一起,使得我们可以将它们看作一个包。但这除了能使程序设计方便之外,别无其他好处。这些结构上的运算可以用在别处。然而将函数也放在这个包内,结构就变成了新的创造物,它既能描述属性(就像C中的struct 能做的一样),又能描述行为,这就形成了对象的概念。对象是一个独立的有约束的实体,有自己的记忆和活动。在C++ 中,对象只是一个变量,最纯的定义是“存储的一个区域”。它是能存放数据的空间,并隐含着还有在这些数据上的运算。将数据连同函数捆绑在一起,这一点就允许创建新的类型。这常常被称为封装。
  然而,我们会看到在对象上完成运算的方法有所不同。
  object.member_function(arglist)是对一个对象“调用一个成员函数”。而在面向对象的用法中,也称之为“向一个对象发送消息”。这样,对于stash S,语句S.add(&i)“发送消息给S”,也就是说,“对自己add( )”。事实上,面向对象程序设计可以总结为一句话,“向对象发送消息”。需要做的所有事情就是创建一束对象并且给它们发送消息。当然,问题是勾画出我们的对象和消息是什么,但如果完成了这些,C++ 的实现就直截了当了。
  一个结构的大小是它的所有成员大小的和。有时,当一个struct 被编译器处理时,会增加额外的字节以使得捆绑更整齐,这主要是为了提高执行效率。
  用sizeof可以计算出 struct的内存大小。
  //size of struct
  #include <stdio.h>
  struct A
  {
   int i[100];
   };
   struct B
  {
   void x();
   };
  void main(void)
  {
   printf(“size of struct A is %d\n”, sizeof(A);
   printf(“size of struct B is %d\n”, sizeof(B);
   }
  第一句printf会打印出200,而第二句则会打印出一个不确定的非零值。这个在C中不合法,但是在C++中是合法的。
  在这篇文章中,我介绍了使用C++ 的基本方法,也就是在结构的内部放入函数。这种新类型被称为抽象数据类型,用这种结构创建的变量被称为这个类型的对象或实例。向对象调用成员函数被称为向这个对象发消息。面向对象的程序设计中的主要活动就是向对象发消息。虽然将数据和函数捆绑在一起很有好处,并使得库更容易使用,因为这可以通过隐藏名字防止名字冲突,但是,还有大量的工作可以使C + +程序设计
  
  作者小作,希望有什么意见请MAIL我:paulni@citiz.net
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