【C++专栏】C++入门 | 类和对象 | 面向过程与面向对象的初步认识

简介: 【C++专栏】C++入门 | 类和对象 | 面向过程与面向对象的初步认识


  • 关注博主,后期持续更新系列文章
  • 如果有错误感谢请大家批评指出,及时修改
  • 感谢大家点赞👍收藏⭐评论✍

C++入门 | 类和对象 | 面向过程与面向对象的初步认识

文章编号:C++入门 / 04



一、面向过程

1. 什么是面向过程?

面向过程是一种编程范式,它将程序按照步骤或者流程进行组织,重点关注解决问题所需的具体步骤和操作。面向过程编程将程序设计为一系列的函数或子程序,每个函数都是对一系列操作的封装。

面向过程编程的主要特点包括:

  1. 顺序执行:程序按照自上而下的顺序逐步执行,每个步骤都依赖于前面的结果。
  2. 函数和子程序:将程序划分为多个函数或子程序,每个函数或子程序都负责完成一个具体的任务。
  3. 数据和函数的分离:面向过程编程将数据和操作分离,数据在程序中作为全局变量或者传递给函数进行处理。

面向过程编程适合简单和小型的程序,它通常关注问题的解决方法和具体步骤,对于问题的抽象和复用性相对较弱。在一些早期的编程语言如C中,面向过程编程是主要的编程范式。然而,现代的编程语言通常都支持面向对象编程,因为它更加灵活和面向抽象,适用于开发大型复杂的软件系统。

2. C语言 面向过程

C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出求解问题的步骤,通过函数调用逐步解决问题。


二、面向对象

1. 什么是面向对象?

面向对象是一种编程范式,它将程序中的数据和操作封装在一起,形成对象。对象是程序的基本单位,具有属性和方法。面向对象编程的核心思想是将现实世界中的事物抽象成对象,在程序中通过创建对象来模拟现实世界的交互和行为。

面向对象编程的主要特点包括:

  1. 封装:将数据和操作封装在对象中,对象对外提供接口,隐藏内部实现细节,提高程序的可维护性和可靠性。
  2. 继承:通过继承机制,一个对象可以从另一个对象继承属性和方法,减少代码的重复性,提高代码的复用性。
  3. 多态:同一种操作可以在不同的对象上执行,实现代码的灵活性和扩展性。

面向对象编程可以使得程序结构清晰,提高代码的可读性和可维护性,适用于开发大型复杂的软件系统。在许多编程语言中,如Java、C++、Python等,都支持面向对象编程。

2. C++ 面向对象

C++是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完

成。

上图中四个对象:人、衣服、洗衣机、洗衣液

整个洗衣服的过程: 人将衣服放进洗衣机、倒入洗衣粉,启动洗衣机,洗衣机就会完成洗衣过程并且甩干

整个过程主要是:人、衣服、洗衣粉、洗衣机四个对象之间交互完成的,人不需要关新洗衣机具体是如何洗衣服的,是如何甩干的


三、C语言与C++的区别

C语言和C++是两种不同的编程语言,它们有以下区别:

  1. 语法差异:C语言是一种过程式编程语言,而C++语言是一种面向对象编程语言。C语言的语法相对简单,只有基本的语句和控制结构,而C++语言除了继承了C语言的语法外,还引入了类、对象、函数重载、运算符重载等面向对象的语法。
  2. 特性差异:C语言主要用于开发系统级程序和低级应用,比如操作系统、嵌入式系统等。而C++语言不仅可以用于系统级开发,还可以用于开发大型应用程序、图形用户界面(GUI)、数据库等高级应用。
  3. 内存管理:C语言中的内存管理是手动的,程序员需要显式地调用malloc和free函数来分配和释放内存。而C++语言中引入了自动内存管理机制,使用关键字new和delete来动态分配和释放内存,同时也提供了对象的构造函数和析构函数来自动管理资源。
  4. 扩展性:C++语言对C语言进行了扩展,新增了许多特性,如类、模板、异常处理、命名空间等。这些特性提高了代码的复用性和可维护性,使得C++语言更加灵活和强大。

总的来说,C语言适合编写底层和性能要求较高的程序,而C++语言适合开发大型、复杂的应用程序,并提供了更多的语法特性和方便的编程方式。


四、面向对象与面向过程的区别

面向对象和面向过程是两种不同的编程思想和方法。

面向过程编程:

  • 面向过程编程将程序看作一系列的步骤或函数的集合,侧重于解决问题的步骤和流程。
  • 程序中的数据是与函数分离的,函数接收输入数据,经过一系列操作后返回输出结果,强调算法和函数的重用。
  • 程序的执行顺序是线性的,按照顺序依次执行各个步骤或函数。
  • 程序的设计和实现过程主要关注具体的实现细节和算法逻辑。
  • 面向过程编程适用于简单的、功能相对独立的问题,比如一些脚本程序和小型工具等。

面向对象编程:

  • 面向对象编程将程序看作一系列对象的集合,强调对象之间的相互作用和关系。
  • 程序中的数据和函数被封装在对象中,对象拥有自己的属性和方法,可以进行封装、继承和多态等特性的使用。
  • 程序的执行顺序是通过对象之间的相互调用和消息传递来实现的,强调对象之间的协作和交互。
  • 程序的设计和实现过程主要关注对象的抽象和封装,关注系统的整体结构和模块化的设计。
  • 面向对象编程适用于复杂的、包含多个对象和关系的问题,比如大型软件系统和应用程序等。

总结:

  • 面向过程和面向对象是两种不同的编程思想和方法,面向过程侧重于解决问题的步骤和流程,面向对象侧重于对象之间的相互作用和关系。
  • 面向过程适用于简单、功能相对独立的问题,面向对象适用于复杂、包含多个对象和关系的问题。
  • 面向对象具有封装、继承和多态等特性,可以更好地实现代码的重用和模块化的设计。

目录
相关文章
|
21天前
|
C++ 芯片
【C++面向对象——类与对象】Computer类(头歌实践教学平台习题)【合集】
声明一个简单的Computer类,含有数据成员芯片(cpu)、内存(ram)、光驱(cdrom)等等,以及两个公有成员函数run、stop。只能在类的内部访问。这是一种数据隐藏的机制,用于保护类的数据不被外部随意修改。根据提示,在右侧编辑器补充代码,平台会对你编写的代码进行测试。成员可以在派生类(继承该类的子类)中访问。成员,在类的外部不能直接访问。可以在类的外部直接访问。为了完成本关任务,你需要掌握。
61 19
|
21天前
|
存储 编译器 数据安全/隐私保护
【C++面向对象——类与对象】CPU类(头歌实践教学平台习题)【合集】
声明一个CPU类,包含等级(rank)、频率(frequency)、电压(voltage)等属性,以及两个公有成员函数run、stop。根据提示,在右侧编辑器补充代码,平台会对你编写的代码进行测试。​ 相关知识 类的声明和使用。 类的声明和对象的声明。 构造函数和析构函数的执行。 一、类的声明和使用 1.类的声明基础 在C++中,类是创建对象的蓝图。类的声明定义了类的成员,包括数据成员(变量)和成员函数(方法)。一个简单的类声明示例如下: classMyClass{ public: int
41 13
|
21天前
|
编译器 数据安全/隐私保护 C++
【C++面向对象——继承与派生】派生类的应用(头歌实践教学平台习题)【合集】
本实验旨在学习类的继承关系、不同继承方式下的访问控制及利用虚基类解决二义性问题。主要内容包括: 1. **类的继承关系基础概念**:介绍继承的定义及声明派生类的语法。 2. **不同继承方式下对基类成员的访问控制**:详细说明`public`、`private`和`protected`继承方式对基类成员的访问权限影响。 3. **利用虚基类解决二义性问题**:解释多继承中可能出现的二义性及其解决方案——虚基类。 实验任务要求从`people`类派生出`student`、`teacher`、`graduate`和`TA`类,添加特定属性并测试这些类的功能。最终通过创建教师和助教实例,验证代码
44 5
|
21天前
|
存储 算法 搜索推荐
【C++面向对象——群体类和群体数据的组织】实现含排序功能的数组类(头歌实践教学平台习题)【合集】
1. **相关排序和查找算法的原理**:介绍直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序和顺序查找的基本原理及其实现代码。 2. **C++ 类与成员函数的定义**:讲解如何定义`Array`类,包括类的声明和实现,以及成员函数的定义与调用。 3. **数组作为类的成员变量的处理**:探讨内存管理和正确访问数组元素的方法,确保在类中正确使用动态分配的数组。 4. **函数参数传递与返回值处理**:解释排序和查找函数的参数传递方式及返回值处理,确保函数功能正确实现。 通过掌握这些知识,可以顺利地将排序和查找算法封装到`Array`类中,并进行测试验证。编程要求是在右侧编辑器补充代码以实现三种排序算法
36 5
|
21天前
|
Serverless 编译器 C++
【C++面向对象——类的多态性与虚函数】计算图像面积(头歌实践教学平台习题)【合集】
本任务要求设计一个矩形类、圆形类和图形基类,计算并输出相应图形面积。相关知识点包括纯虚函数和抽象类的使用。 **目录:** - 任务描述 - 相关知识 - 纯虚函数 - 特点 - 使用场景 - 作用 - 注意事项 - 相关概念对比 - 抽象类的使用 - 定义与概念 - 使用场景 - 编程要求 - 测试说明 - 通关代码 - 测试结果 **任务概述:** 1. **图形基类(Shape)**:包含纯虚函数 `void PrintArea()`。 2. **矩形类(Rectangle)**:继承 Shape 类,重写 `Print
43 4
|
21天前
|
设计模式 IDE 编译器
【C++面向对象——类的多态性与虚函数】编写教学游戏:认识动物(头歌实践教学平台习题)【合集】
本项目旨在通过C++编程实现一个教学游戏,帮助小朋友认识动物。程序设计了一个动物园场景,包含Dog、Bird和Frog三种动物。每个动物都有move和shout行为,用于展示其特征。游戏随机挑选10个动物,前5个供学习,后5个用于测试。使用虚函数和多态实现不同动物的行为,确保代码灵活扩展。此外,通过typeid获取对象类型,并利用strstr辅助判断类型。相关头文件如<string>、<cstdlib>等确保程序正常运行。最终,根据小朋友的回答计算得分,提供互动学习体验。 - **任务描述**:编写教学游戏,随机挑选10个动物进行展示与测试。 - **类设计**:基类
31 3
|
2月前
|
存储 编译器 C语言
【c++丨STL】string类的使用
本文介绍了C++中`string`类的基本概念及其主要接口。`string`类在C++标准库中扮演着重要角色,它提供了比C语言中字符串处理函数更丰富、安全和便捷的功能。文章详细讲解了`string`类的构造函数、赋值运算符、容量管理接口、元素访问及遍历方法、字符串修改操作、字符串运算接口、常量成员和非成员函数等内容。通过实例演示了如何使用这些接口进行字符串的创建、修改、查找和比较等操作,帮助读者更好地理解和掌握`string`类的应用。
83 2
|
2月前
|
存储 编译器 C++
【c++】类和对象(下)(取地址运算符重载、深究构造函数、类型转换、static修饰成员、友元、内部类、匿名对象)
本文介绍了C++中类和对象的高级特性,包括取地址运算符重载、构造函数的初始化列表、类型转换、static修饰成员、友元、内部类及匿名对象等内容。文章详细解释了每个概念的使用方法和注意事项,帮助读者深入了解C++面向对象编程的核心机制。
146 5
|
2月前
|
存储 编译器 C++
【c++】类和对象(中)(构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值重载)
本文深入探讨了C++类的默认成员函数,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数和赋值重载。构造函数用于对象的初始化,析构函数用于对象销毁时的资源清理,拷贝构造函数用于对象的拷贝,赋值重载用于已存在对象的赋值。文章详细介绍了每个函数的特点、使用方法及注意事项,并提供了代码示例。这些默认成员函数确保了资源的正确管理和对象状态的维护。
147 4
|
2月前
|
存储 编译器 Linux
【c++】类和对象(上)(类的定义格式、访问限定符、类域、类的实例化、对象的内存大小、this指针)
本文介绍了C++中的类和对象,包括类的概念、定义格式、访问限定符、类域、对象的创建及内存大小、以及this指针。通过示例代码详细解释了类的定义、成员函数和成员变量的作用,以及如何使用访问限定符控制成员的访问权限。此外,还讨论了对象的内存分配规则和this指针的使用场景,帮助读者深入理解面向对象编程的核心概念。
219 4