張儉　王桂華

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，許多軟件變得越來越復(fù)雜，代碼量也越來越龐大，開發(fā)團(tuán)隊(duì)人員不斷增加，這時(shí)候面向過程的開發(fā)模式就顯得有些吃力了，于是一種稱為面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法應(yīng)運(yùn)而生，這就是后來的C++，它在C語言的基礎(chǔ)上增加了面向?qū)ο蟮墓δ?，故從某種程度上講，C語言是C++的子集。本文將主要探討用C++動態(tài)擴(kuò)展C#程序的方法。

關(guān)鍵詞：C++；擴(kuò)展；C#程序

C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言，它主要側(cè)重于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此C程序設(shè)計(jì)是一種面向過程的開發(fā)方式，它強(qiáng)調(diào)的更多的是解決問題的算法，并通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將相應(yīng)的過程轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的代碼。需要注意的是，雖然C++是在C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但并不是說C++比C語言高級，兩者的編程思想和應(yīng)用的領(lǐng)域不一樣，在各自的領(lǐng)域誰也不能替代誰。之所以說C++比C語言先進(jìn)，只是因?yàn)槊嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)的概念使得C++程序設(shè)計(jì)更符合設(shè)計(jì)理念。C++中的C語言相對于原來的C語言有所加強(qiáng)，因?yàn)樗肓酥剌d、內(nèi)聯(lián)函數(shù)等新功能，C++更是拓展了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的內(nèi)容，如類、繼承、虛函數(shù)、模板和容器類等。

1 C++語言概述

C++語言是Bjarne Stroustup在C語言的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。它引進(jìn)了面向?qū)ο蟮母拍詈凸δ?，為程序員提供了一種與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)十分不同的思維方法。C++是在C語言基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的，除了一些細(xì)微的差別外，C++可以算作是C的超集。C語言功能強(qiáng)、效率高、風(fēng)格簡潔，適用于大多數(shù)的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)任務(wù)。C++保留了C的這些優(yōu)點(diǎn)。C++的一條設(shè)計(jì)原則是擴(kuò)充C語言但不修改C語言。這樣，使得C++與C之間取得了兼容性。

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)一般從對象模型入手，讓這個(gè)模型能夠契合與之對應(yīng)的問題空間，通過對象來描述系統(tǒng)空間的實(shí)體，這樣就可以通過獲取對象的狀態(tài)信息得到輸出或?qū)崿F(xiàn)過程控制。關(guān)于對象這一概念，目前還沒有統(tǒng)一的定義。一般的，我們認(rèn)為對象是包含現(xiàn)實(shí)世界物體特征的抽象實(shí)體，而這些實(shí)體具有它，ff]自己的一些屬性和相關(guān)的操作方法，比如把人抽象化為一個(gè)對象，那么它就有性別、身高、體重、年齡等屬性，并且具有說話、眨眼、動手、動腳等能力。在程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們不妨用這樣的等式來進(jìn)行描述：對象=數(shù)據(jù)+作用于這些數(shù)據(jù)上的操作方法。

2 用C++動態(tài)擴(kuò)展C#程序的方法

在C++中，用類來描述具有相同屬性和操作方法的對象的集合，即類規(guī)定了這些對象的公共屬性和方法，而對象是類的一個(gè)實(shí)例。例如，假設(shè)人是一個(gè)類，那么，具體到某個(gè)人，則這個(gè)人（比如張三）就是一個(gè)對象。類與對象之間的關(guān)系，有點(diǎn)類似于程序設(shè)計(jì)語言中變量類型和變量的關(guān)系。面向?qū)ο蟮木幊谭椒ㄖ饕哂腥缦聨讉€(gè)基本特征：

1.抽象：抽象是指在描述一個(gè)目標(biāo)時(shí)，只關(guān)注我們感興趣并對我們有用的部分，不必關(guān)心其中的細(xì)節(jié)。比如，我們在做一個(gè)員工考勤系統(tǒng)時(shí)，對于對象員工，我們只關(guān)心他的姓名、工號以及所在的部門，而不必關(guān)心他的身高、體重等信息。抽象通常包括兩個(gè)方面，一是處理過程抽象，二是數(shù)據(jù)抽象。封裝是一種機(jī)制。封裝性是借助于一種新的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型機(jī)制類（class）來實(shí)現(xiàn)的。事物的組成成分用各種數(shù)據(jù)類型存儲，對這些成分的操作用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。把一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同操作數(shù)據(jù)的函數(shù)（行為或方法）組合在一起，即把這些數(shù)據(jù)和函數(shù)封裝在一個(gè)類中，便于分辨事物的描述。這種封裝性還會保護(hù)類中的數(shù)據(jù)與函數(shù)安全，以防止外界干擾和誤用。例如，有一組數(shù)據(jù)是準(zhǔn)備畫一個(gè)圖形所需的信息，傳統(tǒng)的c方法是將數(shù)據(jù)與程序分別處理，程序設(shè)計(jì)者可以直接讀取數(shù)據(jù)，但日后若發(fā)現(xiàn)這樣的處理結(jié)構(gòu)不太好需要修改時(shí)，則需修改整個(gè)程序，而在C++中就不必如此麻煩。可通過關(guān)鍵字class重新定義類，使用原來的程序達(dá)到修改后的結(jié)果。

2.繼承：對象的一個(gè)新類從現(xiàn)有的類中派生，這個(gè)過程稱為類繼承。新類繼承了原始類的特性，新類稱為原始類的派生類（子類），而原始類稱為新類的基類（父類）。假如把水果抽象為一個(gè)類，并把它作為基類，那么蘋果類就可以從水果類中派生出來并成為它的子類：派生類共有三種C++類繼承方式：公有繼承（public）、私有繼承（private）和保護(hù)繼承（protected），上面的例子使用的是公有繼承。對于公有繼承，基類的公有成員和保護(hù)成員可以作為其派生類的公有成員和保護(hù)成員，派生類的成員函數(shù)可以訪問基類中的公有成員和保護(hù)成員，無法訪問基類中的私有成員，派生類的對象可以訪問基類的公有成員：對于私有繼承，基類的公有成員和保護(hù)成員都作為其派生類的私有成員，在私有繼承時(shí)，基類的成員只能由直接派生類訪問，而無法再往下繼承；對于保護(hù)繼承，基類的所有公有成員和保護(hù)成員都成為派生類的保護(hù)成員，基類的公有成員和保護(hù)成員只能被它的直接派生類成員函數(shù)或友元訪問。

構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)不能被繼承，因此構(gòu)造派生類的對象時(shí)，需要對基類數(shù)據(jù)成員、新增數(shù)據(jù)成員和成員對象的數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化，派生類構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)表部分既需要包含子類某些數(shù)據(jù)成員的初始值，也要包含基類的數(shù)據(jù)成員的初始值。如果基類沒有默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，那么派生類必須具有給基類構(gòu)造函數(shù)提供參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。

C++的繼承特性很好地解決了軟件的可重用性問題。例如，所有的Windows應(yīng)用程序都有一個(gè)窗口，它們可以看作都是從一個(gè)窗口類派生出來的。但不同的應(yīng)用程序都有不同的用途，有的用于文字處理，有的用于圖像處理，有的用于音頻處理等，這是由于派生出了不同的子類，而各個(gè)子類都添加了各自不同的特性。

對象和類的概念的提出，不僅有利于模塊的重用性，而且有利于方法和數(shù)據(jù)的封裝，以保證模塊具有較好的獨(dú)立性，使得程序維護(hù)和修改較為容易，對應(yīng)用程序的修改僅限于類的內(nèi)部，因而可以將應(yīng)用程序修改帶來的影響減少到最低限度。

3.虛函數(shù)與多態(tài)性：C++的多態(tài)性是通過虛函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，虛函數(shù)允許子類重新定義成員函數(shù)，而子類重新定義父類的做法稱為覆蓋（Override），或者稱為重寫，但是，只有重寫了父類的虛函數(shù)才能體現(xiàn)多態(tài)性。那么，什么是虛函數(shù)呢？簡單地說，那些被“virtual”關(guān)鍵字修飾的成員函數(shù)就是所謂的虛函數(shù)。虛函數(shù)的作用是用來實(shí)現(xiàn)多態(tài)性（Polymorphism），多態(tài)性是將接口與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分離，即以共同的方法實(shí)現(xiàn)，但因個(gè)體差異而采用不同的動作。

要理解好多態(tài)性，首先必須把多態(tài)性與函數(shù)重載這兩個(gè)概念區(qū)分開來。函數(shù)重載是指基于不同的參數(shù)列表（類型、個(gè)數(shù)或兩者皆不同），同一個(gè)函數(shù)名稱可以指向不同的函數(shù)定義。例如，對于如下所示的兩個(gè)同名函數(shù)Add，調(diào)用函數(shù)Add（1，2）和Add（1，2）的結(jié)果是不一致的，前者為3而后者為51。

3 結(jié)論

因此，在過去的軟件開發(fā)實(shí)踐中積累起來的大量的C的庫函數(shù)和實(shí)用程序都可以在C++中使用，而且C++語言的語法和C語言極為貼近。C語言的程序員是能夠很快和很容易地學(xué)會使用C++的。

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