C++面向对象不同于Java之处总结

标签：c++   多态   

这两天较系统的看了下C++的基本用法，对比自己对Java理解，感觉就是C++特性远远多于Java，语法上兼容C，更加贴近系统和底层，对内存操作非常的灵活。如：

• C++中类的对象可以开辟在栈空间中。Java类的对象都必须用new关键字开辟在堆中；
• C++的基本数据类型也可以用new开辟在堆中。Java基本数据类型只能开辟在栈中，除非使用包装类包装成对象；
• C++用new开辟的内存必须手动delete，否则内存泄露。Java则有著名的垃圾回收；
• C++传参可以传值和传引用，也可以配合指针传对象地址，自己来决定。Java除了基本数据类型，一律默认为引用，本质也是值传递只不过值为引用；
• C++使用命名空间和宏，代码物理层面的组织和逻辑组织分开，非常灵活，类声明和定义可在一起也可分开。Java采用包机制，和文件物理组织绑定；
• C++多态使用虚函数实现，得显示声明；Java则默认函数一律都是虚函数。

关于C++和Java对比，wikipedia上也有详细的解释：Java和C++的对照。下面将C++面向对象部分不同于Java的特征做一下针对性的小总结：

虚函数-多态

C++中多态的本质表现：父类指针调用子类的虚函数，即“一个接口，多个实现”。它的实现原理是通过虚函数。

当一个类中定义了虚函数后，编译器便会为这个类创建一个虚表，并为其对象提供一个虚表指针(vptr或v-pointer)。虚表可以继承，如果子类没有重写虚函数，那么子类虚表中仍然会有该函数的地址，只不过这个地址指向的是父类的虚函数实现。如果重写了相应的虚函数，那么虚表中的地址就会改变，指向自身的虚函数实现。如果子类有自己的虚函数，那么虚表中就会添加该项。子类的虚表中虚函数地址的排列顺序和父类的虚表中虚函数地址排列顺序相同。

• 析构函数总是为虚当类中有虚方法时。子类构造的对象由两部分构成，先调父类构造函数构造父类部分，然后再调自身构造函数构造自身部分，它们在内存中是相邻的。当一个类作父类时，其析构函数需要被子类调用，所以一个类作父类，需要被子类继承时，总是将其析构函数设置成虚析构函数。
• 构造函数不能是为虚。当程序需要传递一个类对象的拷贝时,将其地址传给父类型指针。常用的做法是：在父类和子类中创建一个Clone()虚方法，Clone()方法创建当前对象的一个拷贝，并返回该拷贝。如：

//父类Parent
virtual Parent* Clone(){
	return new Parent(*this);
}
//子类Son
virtual Parent* Clone(){
	return new Son(*this);
}

• 如果一个类很小，不打算作父类派生其他类，则不必使用虚方法，维护虚表有开销；
• 如果一个类打算作为父类来派生其他子类，将其在子类中有可能被覆盖的函数声明为虚方法，并且析构函数声明为虚；
• 父类中的虚方法在子类中被覆盖后，仍然是虚方法，不需要再用virtual显示声明，当然再用virtual声明也正确，更直观；

纯虚函数-抽象类

多重继承 

class Animal{
public:
	//...
	virtual void showAnimal(){
		//...
	}
}

class Lion:public Animal{
	//...
}


class Tiger:public Animal{
	//...
}

class LionTiger:public Lion, public Tiger{
	//...
	virtual void showAnimal{
		Lion::showAnimal(); //明确限定是从Lion继承来的
	}


}

虚继承

C++虚继承。如：让父类1，父类2都虚继承祖父类1，子类1多重继承父类1，父类2。这时，可以直接在子类调构造函数初始化时依次初始化父类1，父类2，祖父类1，其中父类1和父类2初始化的祖父类将被最后子类直接初始化的祖父类部分给覆盖掉。

私有继承

C++子类私有继承父类后，父类中所有的属性和函数在子类中都变为私有，使用private关键字，可以省略，默认就是私有继承。

#include<iostream>
using namespace std;

class Animal{
public:
	void showAnimal(){
		cout<<"Animal show..\n";
	}
};

class Cat:Animal{
public:
	void showCat(){
		cout<<"Cat show..\n";
		showAnimal();
	}
};

int main(){
	Cat cat;
	cat.showCat();
	// cat.showAnimal(); 错误，showAnimal()已经变成了私有成员函数，不能在外界调用
}

友元类和友元函数

友元类：一个类将另一个类声明为友元类后，前者的所有属性和函数对后者都是公有。友元关系不互通也不能传递。如：

class OneClass{
public:
	friend class BefriendClass; // BefriendClass将可以访问OneClass的任何成员
	//...
}

友元声明可以放在类声明的任何地方。友元声明使得友元类成为了类接口的一部分，这意味着得同时维护两个类，一定程度的降低了模块化成程度。

友元函数：有时不想将一个类所有成员授权，只授权一两个函数。为此可以将类成员函数声明为友元，而非整个类。

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C++面向对象不同于Java之处总结

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原文地址：http://blog.csdn.net/thisinnocence/article/details/25074963