📔 第一章 预备知识 学习笔记

1、C++简介

C++融合了3种不同的编程方式：

• C语言代表的过程性语言
• C++在C语言基础上添加了类代表的面向对象语言
• C++模板支持的泛型编程

C++继承C语言高效、简洁、快速和可移植性的传统。

2、C++简史

2.1 C语言编程：过程性语言

Bell实验室的Dennis Ritchie为了设计开发UNIX的通用性、可移植性等，在旧语言的基础上开发了C语言。

汇编语言依赖于计算机的内部机器语言，直接对硬件进行操作。

数据：程序使用和处理的信息。

算法：程序使用的方法。

C语言是 过程性语言 ，强调编程的算法方面。一种结构化的编程方式。

C语言的新原则：自顶向下设计，理想：将大型程序拆分小型、便于管理的任务。

2.2 面向对象编程

过程性语言（C语言）强调算法，OOP（C++、Java等）强调数据 。

OOP不像过程性编程，其理念是设计与问题的本质特性相对应的数据格式。区别如下：

• 过程性语言（让问题来满足语言）
• OOP编程（让语言来满足问题）

在C++中，类是一种规范，描述了新型数据格式，对象则根据类规范构造的特定数据结构。

类规定了可使用哪些数据来表示对象以及可以对这些数据执行哪些操作。

OOP程序设计方法：先设计类（可以明确表示程序要处理的东西），然后设计使用类的对象的程序。

从低级组织（如类）到高级组织（如程序）的处理过程叫作 自下而上 的编程思想。

类定义 = 数据 + 方法

OOP可以创建可重用的代码，减少大量的工作，信息隐藏可以保护数据，使其免遭不适当的访问。

不同的环境（Windows和Macintosh）下提供编程的类库，可以方便地重用和修改现有的、经过仔细测试的代码。

2.3 C++和泛型编程

泛型编程（generic programming）是C++支持的另一种编程模式。与OOP目标系统。

术语：泛型（指创建独立于类型的代码）。

OOP与泛型编程的区别：

• OOP强调编程的数据方面，是管理大型项目的工具
• 泛型编程强调独立于特定数据类型，提供执行常见任务（如对数据排序或合并链表）的工具。

C++泛型编程需要对语言进行扩展，以便于可以只编写一个泛型（即不是特定类型的）函数，并将其用于各种实际类型。

3、可移植性和标准

C++是C语言的超集，任何有效的C程序都是有效的C++程序。

3.1 可移植性的两个障碍

• 硬件：分块放置模块，通过重写模块，最大限度降低可移植性问题。
• 语言上的差异性：国际组织定义了C语言标准、定义了C++99、C++11、C++14等标准。

3.2 C++的二重性

• OOP提供了高级抽象
• C提供了低级硬件访问

👉 C++既可以通过OOP进行抽象，也可完成类似C一样的对硬件访问的操作。

4、程序创建的技巧

4.1 编程步骤

更多编译细节请阅读【编译原理】

4.2 常见的编译器

• Linux/UNIX ： GNU gcc/g++
• Windows ：软件IDE
• Mac OS ： Xcode自带g++和clang