C++ 概述

编程范式：探索不同程序设计方法学

在编程领域，不同的语言和方法学支持着不同的编程范式，这些范式指导我们如何分析、设计和实现程序。主要的编程范式包括：

• 面向过程：以函数为核心，通过函数来处理数据，如C语言和Pascal。这种范式在定义和实现复杂业务逻辑时，可能会显得建模能力和系统构建能力不足。

• 面向对象：以对象为核心，对象之间通过方法调用进行消息传递和交互，如C++、Python、Java和JavaScript。面向对象编程提供了封装、继承和多态等特性，增强了代码的复用性和可维护性。

• 函数式编程：强调函数作为一等公民，通过函数组合来解决问题，如Lisp、Python（部分）和JavaScript（部分）。

C与C++的对比

• C 是一种面向过程的编程语言，其核心是函数和数据。在处理复杂系统时，C可能显得在建模和设计能力上有所欠缺。

• C++ 则是一种面向对象的编程语言，它在C的基础上增加了面向对象编程的特性（如继承、多态）、模板编程（泛型编程）、运算符重载、以及丰富的标准模板库（STL）等。这些特性使得C++在构建大型系统、处理复杂数据结构时更加灵活和强大。

应用场景

C

• 嵌入式系统开发
• 操作系统核心组件
• 系统级编程，如Linux内核、Redis、Nginx等

C++

• 网络编程
• 系统级应用开发
• 编译器和虚拟机实现
• 图形与图像处理
• 游戏引擎开发（如Unreal Engine）
• 跨平台GUI库（如Qt、MFC）
• 高性能JavaScript引擎（如Node.js的V8）
• 信息安全领域

安装C++编译器

在大多数基于Debian的Linux发行版上，您可以使用以下命令安装g++编译器：

bash复制代码

sudo apt install g++

文件扩展名通常使用.cpp或.cxx，但.cpp更为常见。

面向对象与面向过程

面向对象编程（OOP）与面向过程编程（POP）的主要区别在于它们如何组织代码和数据。OOP通过对象来封装数据和操作这些数据的函数，而POP则通过函数来操作全局或局部变量。

类与对象

• 对象：是现实世界实体或概念的抽象表示，包含属性和行为。
• 类：是对具有相同属性和行为的多个对象的定义。类是对象的模板，而对象是类的具体实例。

类的构成

• 属性（也称为字段、成员变量、类变量、常量）：描述对象的特征。
• 行为（方法、函数）：对象能够执行的操作。
• 构造函数：用于在创建对象时初始化其状态。
• 析构函数：用于在对象生命周期结束时进行清理工作。

访问修饰符

• public：成员在类的外部和内部均可访问。
• protected：成员在类的内部及派生类中可访问，但在类的外部不可直接访问。
• private：成员仅在类的内部可访问，外部无法直接访问。

UML（统一建模语言）

UML是一种用于描述、可视化、构建和文档化软件系统的图形化建模语言。它使用各种图表来表达面向对象的分析与设计，特别是类图，用于展示类的定义以及类与类之间的关系