淺談C和C++異同

董昌源+劉疆+王仁鶴

摘 要：The C++ Programming Language ，即為C++語言，C++語言是C語言的繼承，在C語言的基礎上，又對C語言的過程化程序設計進行了優化，既可以使用以抽象數據類型為特點的基于對象的程序設計，又可以使用以繼承和多態為特點的面向對象的程序設計。C++語言不但完美地繼承了父類的C語言，還可以進行基于面向對象過程化的程序設計，因此，C++語言不僅擁有計算機高效運行的實用性特征，而且還具有提高大規模程序的編程質量與程序設計語言的問題描述的能力。

關鍵詞：C；C++；面向對象

在20世紀70年代中期，經歷了第一種計算機高級語言誕生事件的Bjarne Stroustrup在使用Simula、ALGOL中，受到了Simula的類體系感、ALGOL的結構的啟發后，想要實現一種編程簡單、正確可靠、運行高效、可移植性強的編程軟件，于是，他以C為背景，以Simula框架的設計思路為新軟件的框架思想。1979年，Bjame Sgoustrup到了Bell實驗室，開始將C改良為具有獨特類框架的CWC（C With Classes）。1983年，該語言的開發完畢，獲得巨大的成功。于是這個新興語言被命名為C++。

在那個時候的C++中，人們對類沒有什么具體的概念，只知道類是可以支持數據封裝的工具，對象則是數據封裝的實現。而現在，面向對象的程序設計是將數據和對該數據進行合法操作的一系列函數方法封裝在一起，這就是一個類。成員對象是被定義在這個類中的一個變量，每個類中可以包含若干私有成員、公有成員及保護成員。當一個類被定義完畢，所有函數方法均封裝在其內部，這個類就可以看成一個完整的實體單元使用。類內部的工作方法被完美地隱藏起來，使用此類的用戶是看不到類是如何工作的，想要修改也沒有辦法，這就是類的封裝特點。

C++語言可以在現有的類的基礎上聲明新的類，新的類可以完美調用其聲明的類中的函數，他可以在父類那里繼承所有非私有的屬性和方法，作為自己的成員，成為原有類的派生類，我們將被使用的那個類稱為父類，而這個新的類就是子類，這就是繼承的思想。通過繼承可以更有效地組織程序結構，明確類間關系，并且充分利用已有的類來完成更復雜、更深入的程序開發，這就是類的繼承特點。

C++語言的執行過程中，對于多態的理解在同一操作作用于不同的對象，可以有不同的解釋，也會產生不同的執行結果。在運行時，可以通過指向基類的指針來調用實現派生類中的方法。編譯時的多態性是通過重載來實現的。對于非虛的成員來說，系統在編譯時，根據傳遞的參數、返回的類型等信息決定實現何種操作。運行時的多態性就是指直到系統運行時，才根據實際情況決定實現何種操作。

C++語言的程序開發中為了方便測試，通過使用解釋型的執行方式，使代碼的逐條語句依次執行，以編譯型的啟動運行的方式來生成程序最終的執行代碼。在C++語言所修飾的類中，某些對象類所代表的事物或者概念都可以是抽象的。在使用Private修飾數據或者函數的時候，只有在類中加入這個數據或函數的聲明才被允許使用。類在與外部連接時，如果使用的是Public修飾詞，則本類與其他類都可以調用。在抽象的語言中，什么是對象是一個老生常談的話題。對象在筆者看來，就是主對客觀事物的某個實體進行描述所形成的一個實例化的代號，它可以作為一個單位，可以作為一個系統，這些元素共同組成了系屬性，屬性和服務方法是構成對象的兩種要素，屬性的實質是一個存儲數據的數據項，服務的實質是一個操作方法序列。

程序生成是編程平臺將源碼C++代碼轉換成計算機可以識別的計算機語言，并將這種語言翻譯變成可以運行的應用程序的過程。如果程序代碼不出現問題，編譯的結果也是沒有ERROR，那么通常一個debug功能鍵即可搞定這個過程。但在計算機運行的過程中該過程實際上分成兩個步驟：

第一步：是對程序使用編譯器Compiler進行編譯，編譯器將C++語句轉換成機器碼。

第二步：使用鏈接器Linker對程序進行鏈接，鏈接器將編譯獲得機器碼與C++庫中的代碼進行匹配，如果查詢到了相關的匹配語句，計算機則執行這段程序，并輸出結果并通過機器碼返還給我們，計算機再通過解讀變成我們能看懂的東西。

關鍵字（KeyWord）是整個語言范圍內預先保留的標識符，又稱為“保留字”，就是已被此類語言本身使用，不能作其他用途使用的字。例如，關鍵字不能用作變量名、函數名等標識符，在C的內庫中由ISO標準定義的C語言關鍵字共32個。而在C++語言中，關鍵字的含義和范圍又更上一層樓，每個C++關鍵字都有特殊的含義。關鍵字通過預處理后，C++的內庫中由ISO標準定義的C++語言的63個關鍵字在Preprocessing-token區中出來被取出來，標記為處理記號，其余的標識符則作為記號（Token），用于對象、函數、類型、命名空間的聲。

總的來說，C語言是結構化和模塊化的面向過程的語言，C++語言是面向對象的程序設計語言。C++語言是C語言的超集，類似于在高中的時候學會了高中數學，那么小學、初中數學也就不成問題了。在編程思想上略有區別，C語言強調程序的功能以及程序是否是是基于過程和以函數為中心的，而C++語言是面向對象的，注重程序內部的分層、分類，類與類之間的關系，以及使用到面向對象的方式思考和編程方法，希望大家引起注意。

參考文獻：

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[2] 劉晶，裘旭光. C++語言程序設計[M].北方交通大學出版社，2003.

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