C++是一种强大的、通用的编程语言,起源于C语言,由Bjarne Stroustrup在1980年代于贝尔实验室开发。最初被称为"带类的C",它在C语言的基础上增加了对面向对象编程的支持,最终在1983年正式命名为C++。C++历经多次修订,1994年制定了ANSI C++草案,1998年成为ISO标准。
C++语言的特点包括C语言的所有属性和优点,如简洁的语法、高效的代码生成和良好的可移植性。然而,C++通过引入面向对象特性,如类、继承和多态性,弥补了C语言在代码重用和程序复杂性控制上的不足。C++是C的超集,这意味着任何有效的C程序都是C++程序的一部分。
1. **面向过程编程**:这是一种基于事件的编程思维,通过分析解决问题的步骤,然后用函数来逐步实现这些步骤。在C++中,虽然可以进行面向过程编程,但其主要优势在于面向对象编程。
2. **面向对象编程**:面向对象编程(OOP)的核心概念是对象,它将数据和处理数据的方法封装在一起。C++通过类来实现对象,同类对象共享相似属性,形成类。OOP的三个主要特征是:
- **对象**:客观世界的实体抽象。
- **继承**:允许创建新的类(派生类),继承已有类(基类)的特性,从而实现代码重用。
- **多态性**:相同的操作在不同的类上有不同的行为,提供了灵活性和可扩展性。
3. **C++程序结构**:C++程序由预处理命令、输入/输出、函数、语句、变量和其他元素组成。预处理命令包括宏定义、文件包含和条件编译;输入/输出通常涉及`iostream`库;函数是代码组织的基本单位;语句以分号结束;变量存储数据;常量可以定义为符号常量或const常量。
4. **C++程序的实现步骤**:
- **编辑**:使用文本编辑器创建源代码文件,扩展名为.cpp。
- **编译**:通过C++编译器(如GCC或Clang)将源代码转换为可执行的目标代码。
- **链接**:编译后的目标文件与库文件链接,生成最终的可执行程序。
5. **C++的示例程序**:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a, b, result;
cout << "Please input two numbers:\n";
cin >> a >> b;
result = 3 * a - 2 * b + 1;
cout << "Result is " << result << endl;
return 0;
}
```
这是一个简单的C++程序,用于接收用户输入的两个数字并计算表达式的结果。
C++语言的深入学习涵盖了模板、异常处理、STL(标准模板库)、流、智能指针、多线程等高级主题。理解和掌握C++不仅要求熟悉其语法,还需要理解其设计哲学,以便更好地利用面向对象编程的优势。通过实践和学习,你可以成为一名熟练的C++开发者,能够编写高效、可维护的代码。