C++编程基础-1.C&C++
前言：
C++是一门比较难学的语言，当时初学时，老师给的建议是先可以囫囵吞枣的学习一下主干，遇到具体的问题可以去查阅更为官方的书籍。本人感觉还是对我初学阶段起到了很大作用，这里也希望这条建议能够为大家提供一些帮助。因为不是所有的细节都适合在初学阶段去深入研究，也能够防止被本不该去深入研究的问题磨灭掉我们的积极性。
本专栏会由浅入深的去更新C++ 11的相关内容，是对自己刚结束的一轮潦草学习的回顾，也希望能够帮助一些想要学习C++的同学。
早期设计
C++ 最早就叫 “C with Classes”，它是在C语言的基础上发展而来的，所以C++高度兼容C语言。C++ 在很大程度上吸收并兼容了 C 语言的核心特性（如指针、显式内存管理和结构化编程），并在此基础上引入了面向对象、泛型编程等高级抽象机制。
编程范式
C和C++的本质区别之一就是编程范式的不同。
编程范式可以简单理解为编码的思维方式。
C语言主要支持面向过程的编程范式。面向过程是以程序的过程或步骤为中心。在这种范式中，问题被分解为一系列可解决的步骤或过程（通常是函数或子程序）
C++是一门多范式语言， 在兼容面向过程编程范式的同时，原生支持面向对象、泛型等多种编程范式；这一点构成了它与以面向对象为中心的语言（如 Java）之间的核心区别。
在面向对象的编程范式。面向对象以对象为中心，对象是包含数据和操作这些数据的函数的实体。在面向对象范式中，程序通常被建模为对象之间的协作与交互。
此外C++还支持泛型编程范式。泛型范式编程关注算法和数据结构的抽象与复用，使得同一套算法能够在不牺牲性能的前提下适用于多种类型。后续的C++模板机制是泛型编程范式的重要实现手段。（在理解上泛型编程范式更为抽象，并不是面向的层级更高，而是抽象的对象更加脱离具体实体）
在更高级的应用中，模板还可用于模板元编程，即在编译时期进行计算和逻辑推导，常用于高性能库和基础设施的实现。
三种范式不是互相替代的，而是互相补充的。在一些项目代码框架的设计中，会经常看到一种情况是外层
下面我用同一个题目来展示面向过程，面向对象，泛型三种范式的应用
题目：对一组整数做处理：把正数翻倍，负数清零，然后打印
//面向过程编程范式
#include
void process(int* arr, int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (arr[i] > 0) {
arr[i] *= 2;
} else {
arr[i] = 0;
}
}
}
int main() {
int data[] = {1, -2, 3};
process(data, 3);
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
printf("%d ", data[i]);
}
}
//面向对象编程范式
#include
#include
class Processor {
public:
void run(std::vector& data) {
for (int& x : data) {
processOne(x);
}
}
private:
void processOne(int& x) {
if (x > 0) {
x *= 2;
} else {
x = 0;
}
}
};
int main() {
std::vector data = {1, -2, 3};
Processor p;
p.run(data);
for (int x : data) {
std::cout << x << " ";
}
}
//泛型编程范式
#include
#include
template
void process(It begin, It end) {
for (; begin != end; ++begin) {
if (*begin > 0) {
*begin *= 2;
} else {
*begin = 0;
}
}
}
int main() {
std::vector data = {1, -2, 3};
process(data.begin(), data.end());
for (int x : data) {
std::cout << x << " ";
}
}
总结：
面向过程范式主要考虑怎么一步一步怎么做，关注for/if逻辑。
面向对象范式主要考虑谁来负责某件事，关注类/职责。
泛型范式主要考虑这套规则的对什么类型都适用，关注模板/迭代器。
框架中三种范式的配合：
// 外层：面向对象（架构）——“谁负责这件事”
class Processor {
public:
virtual ~Processor() = default;
virtual void run(std::vector& data) = 0;
};
// 外层实现（仍然是 OOP)
class DoublePositiveProcessor : public Processor {
public:
void run(std::vector& data) override {
process(data.begin(), data.end());
}
};
// 内部：泛型（算法）——“规则对谁都适用”
template
void process(It begin, It end) {
for (; begin != end; ++begin) {
handle(*begin);
}
}
// 细节：面向过程（实现）——“一步一步怎么干”
class DoublePositiveProcessor : public Processor {
public:
void run(std::vector& data) override {
process(data.begin(), data.end());
}
};
// 调用者
int main() {
std::vector data = {1, -2, 3};
Processor* p = new DoublePositiveProcessor();
p->run(data);
for (int x : data) {
std::cout << x << " ";
}
}
外层：面向对象（架构），只关心谁能干这事。
内部：泛型（算法），关心怎么把这类事通用地干。
细节：面向过程（实现），关心具体一步怎么做。
