对C++特性说明介绍(C++特性详解与介绍)

原创

ithorizon 7个月前 (10-20) 阅读数 20 #后端开发

C++特性详解与介绍

一、C++简介

C++是一种通用的编程语言，由Bjarne Stroustrup在1980年代初设计，作为对C语言的扩展。C++继承了C语言的诸多特性，并引入了面向对象编程（OOP）的概念，同时还包含了泛型编程和多范式编程的特性。C++广泛应用于系统软件、应用软件、嵌入式系统、游戏开发等多个领域。

二、C++基本特性

1. 面向对象编程（OOP）

C++拥护面向对象编程，核心包括以下特性：

类（Class）

对象（Object）

封装（Encapsulation）

继承（Inheritance）

多态（Polymorphism）

2. 泛型编程

C++通过模板（Template）实现泛型编程，可以创建可重用的代码，适用于不同的数据类型。核心包括以下特性：

函数模板（Function Template）

类模板（Class Template）

模板元编程（Template Metaprogramming）

3. 多范式编程

C++拥护多种编程范式，包括面向对象编程、泛型编程、过程式编程和异步编程等。

三、C++核心特性详解

1. 类和对象

类是C++面向对象编程的基础，用于定义数据和操作数据的方法。对象是类的实例。以下是一个易懂的类定义和对象创建的例子：


class Rectangle {
public:
    double length;
    double width;
    Rectangle(double l, double w) {
        length = l;
        width = w;
    }
    double getArea() {
        return length * width;
    }
};
int main() {
    Rectangle rect(10.0, 5.0);
    cout << "Area: " << rect.getArea() << endl;
    return 0;
}

2. 封装

封装是面向对象编程的核心概念之一，用于隐藏对象的内部实现细节，仅暴露必要的接口。C++中，通过访问控制符（public、private、protected）实现封装。


class Car {
private:
    string color;
public:
    Car(string c) {
        color = c;
    }
    string getColor() {
        return color;
    }
    void setColor(string c) {
        color = c;
    }
};

3. 继承

继承允许一个类继承另一个类的属性和方法。C++拥护多种继承行为，包括公有继承（public）、保护继承（protected）和私有继承（private）。


class Vehicle {
public:
    string brand;
    Vehicle(string b) {
        brand = b;
    }
};
class Car : public Vehicle {
public:
    string model;
    Car(string b, string m) : Vehicle(b) {
        model = m;
    }
};

4. 多态

多态是面向对象编程的另一个核心概念，允许使用相同的接口处理不同类型的对象。C++通过虚函数和指针实现多态。


class Animal {
public:
    virtual void sound() {
        cout << "Some sound" << endl;
    }
};
class Dog : public Animal {
public:
    void sound() override {
        cout << "Bark" << endl;
    }
};
class Cat : public Animal {
public:
    void sound() override {
        cout << "Meow" << endl;
    }
};
int main() {
    Animal* animal1 = new Dog();
    Animal* animal2 = new Cat();
    animal1->sound(); // Output: Bark
    animal2->sound(); // Output: Meow
    delete animal1;
    delete animal2;
    return 0;
}

5. 模板

模板是C++实现泛型编程的关键特性，允许创建可重用的代码，适用于不同的数据类型。


template 
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}
int main() {
    cout << add(5, 10) << endl;        // Output: 15
    cout << add(3.14, 2.71) << endl;   // Output: 5.85
    return 0;
}

6. 异步编程

C++11及以后版本引入了异步编程特性，通过std::async、std::future和std::promise等实现。


#include 
#include 
int findFactorial(int n) {
    int result = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        result *= i;
    }
    return result;
}
int main() {
    auto future = std::async(std::launch::async, findFactorial, 5);
    cout << "Factorial of 5 is: " << future.get() << endl; // Output: 120
    return 0;
}