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Java和C++的基本差异有哪些

2023-06-03 05:06:01 105人浏览 泡泡鱼
摘要

本篇内容介绍了“Java和c++的基本差异有哪些”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!我们知道,Java一开始采用C++的语法格式,

本篇内容介绍了“Java和c++的基本差异有哪些”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

我们知道,Java一开始采用C++的语法格式,基本上是为了让程序设计者可以很快地熟悉 Java的语法格式,缩短学习Java的时间,毕竟C和C++仍旧是最多人会的一种程序语言。但是如果我们仔细检查Java程序语言的许多细节设计,我们可以发现Java去掉了不少C++的特点,并且加入一些新的特性。这些与C++的差异包括:

1.不再有#define、#include等预处理程序(Preprocessor)的功能

C++语言很重要的一个特点就是它的预处理程序。有些其他程序语言虽然也加入了#include的功能,但是还是欠缺处理宏(Macro)的能力。#define的功能在Java中我们可以用定义常数(constant)的方式来取代,而#include在Java中是不需要的,因为在Java中程序在执行时,会把类型数据记录在对象实体之中,我们不需要靠一些标头文件(header file)来知道我们使用的对象或数值是属于什么数据类型。

如果你使用C++语言时,只使用预处理程序的#include和#define功能的话,那么你大概不会觉得Java这样的设计对你产生什么样的困扰,但是如果你是使用C++语言预处理程序中宏功能的高手,你可能会觉得很不方便,进而怀疑Java如此设计的意义何在。

使用预处理程序虽然可以很方便地达到许多功能,但是站在软件工程的角度上看,对整个软件的维护其实是很不利的。由于C++语言中预处理程序的功能太过强大,厉害的程序设计高手常会自行开发一套只有自己看的懂的宏语言,一旦整个软件要交给其他人去维护,后继者很难在短时间内了解前一个人所写下的宏功能,增加软件开发时团队工作及日后维护的困难度。

另外一点则是C++语言的编译器所看到的程序代码,其实和程序设计者看到的程序代码是不同的。程序设计者看到的是尚未经过预处理程序处理过的程序代码,而编译器看到的则是预处理程序处理过的程序代码,一旦交给预处理程序处理的宏内容有误,编译器产生的错误信息将不会是程序设计师所预料的。而这一点自然也增加了程序在排错时的困难度。

预处理程序的存在也造成了阅读程序的不便。如果你想使用别人已经完成的C++语言程序,那么通常你不但要阅读他所写下的文件,还必须一并查阅上文件,才能了解其程序的全貌。如果换成是Java程序,只要查看java的程序文件就够了。

2.不再有structure、uNIOn及typedef

事实上,早在C++中就可以去掉C语言中的structure和union等对复杂数据的自定结构类型,因为类(Class)的定义方式可以完全做到这项功能。而typedef也是不必要的,一切都用类就可以了。虽然C++这样的设计是为了和C语言兼容,但是使用多余的语言特点不但不必要,而且容易造成对程序认识的混淆。

3.不再有函数

在Java程序语言中,去掉了程序向导语言中最重要的单元--函数(Function)。如果我们以对象向导的观念来看待函数,就可以了解函数在对象向导的概念中,是不必要的。在对象向导的程序观念里,对象的数据才是真正的主体,而处理对象数据的方法则必须依附在对象内才有意义。因此,去掉函数并不表示不再有子程序等模组化程 序的概念,相反地,是利用对象中的方法来取代函数,再一次强化对向导的发展策略。

4.不再有多重继承(Multiplelnheritance)

在C++中,多重继承是一项很强的功能,但也是一般人难以掌控的部分。去掉多重继承虽然降低了Java语言的功能,但是也大幅简化撰写程序时的困难度。虽然移除了多重继承的功能,但是Java提供了interface的方式,可以达到部分多重继承的功用。所谓的interface基本上定义了一个类的对外沟通的方法原型,以及类内部的常 数,和多重继承不同之处在于interface并不会定义类方法的内容,以及类中的变量数据。

5.不再有Goto

在程序语言的发展史上,Goto一直是毁誉参半的一项功能。在很多时候使用Goto可以大幅减少不必要的程序代码,但是也由于Goto可以很自由地改变程序的流程,如果冒然地使用,更可能造成程序结构混乱的情况。一般来说,正确使用Goto的例子多出现在循环内部,想要提早结束某一层循环。在C语言中,我们可以使用break 或contine来改变某一层循环的流程, 但如果想要改变两层以上的环执行流程,不是使用Goto就是以多余的布尔(boolean)变量,配合上一串if-then-else的判断来达成。

Java一方面移除了Goto的功能, 而另一方面同时扩大了break和continue的功能,可以允许多层循环的break或continue。如此一来不但避免了滥用Goto的可能性,同时也保存下Goto的好处。

6.不再有OperatorOverloading

在C++中,Operator Overloading同样也是一项值得讨论的设计。几乎在所有C++的书中,都会引用一些例子,告诉你使用OperatorOverloading可以使你的程序看起来更为自然。如下面是一个程序设计师自定义的复数类:

//C++中自定义的复数类及0pemtor Overloading
class Complex{
public:
Complex(double real,double image){
Real_number=real;
Image_number=image;
}
Complex operator+(Complex&rhs){
Return Complex(rhs.real_number+real_number,
rhs.image_number+image_,nulnbef);
}
private:
doublereal_number //实部
doublejmage_nunmber; //虚部
}



在这里,如果你使用+来作为复数的加法符号,大家都不会有疑义,但是如果你使用的是*或》这样的符号,那么别人看到你的程序之后,难保不会产生认识上的错误。这也是Operator Overloading一大问题,当大家都对运算符赋予自己的定义后,整个程序的可读性就会大受影响。Operator Overloading的存在并不是必要的,我们一样可以定义类中的方法来达到同样的目的,至于Java去掉这项功能的利弊,恐怕就要读者自己去评断了。

7.取消自动类型转换

Java是一个严格进行类型检查的程序语言,对于下面这样的程序,在C++的编译器上编译时最多只会出现警告的信息,但是在Java里则不予通过:

Int ainteger; Double aDouble=2.71828; AInteger = aDouble;


虽然这样的转型在C++里是合法的,但是也会造成数据精确度的损失。Java为了要确定写程序的人充分地了解这点,必须要程序设计强制转型(type casting),Java的编译器才会接受:

int aInteger;
doublea Double=2.71828;
aInteger=(int)aDouble;


8.不再有指针

取消指针(Pointer)这样数据类型,可能会让许多熟悉C++语言的程序设计师大吃一惊。在C++语言里,灵活地运用指针是许多程序设计师的得意之作,但是占整个除错时间最久的也是指针的问题。配合上C++对内存管理的态度,程序设计师必须要自己去追踪自己向系统要到的内存,最后确实地交还给系统,并且在使用指针时,要小心翼翼地注意不要跨过合法的记忆空间,造成Segmentation Fault或General Protection Fault之类的问题。

Java去掉了指针类型,并不表示程序设计师在开发高级数据结构,像堆栈(stack)、 队列(queue)、二元树(binarytree)时,都必须要像在传统Basic上,利用大范围的数组来自行模拟系统内存,自行建构类似指针的表示方式。

相反地,Java提供了和Lisp语言中相似的Reference类型,通过Reference去读取配置到的内存内容,可以确保不会去读取到不属于自己的内存空间,而另一方面,程序的执行系统也可以动态地去做内存垃圾回收的工作,将没有被reference参考到的内存空间回收给系统使用。

9.和C++连接

不管Java是多么强大,总是有人需要把它和C++连接起来。因为只要有一个新的程序语言或是软件开发工具一出现,大家就会问:"它是否具有和原有程序库连接的能力呢?"也因为C++语言在电脑界中占了很重要的地位。大家的问题其实就等于是直接问"它是否可以和C++连接?"。目前在Java中,的确提供了和C++语言连接的方法,它的做法基本上是先将C++语言所写的程序建构成动态链接函数库(DynamicLinking Library,DLL),再由Java程序去调用DLL里的函数。

这种连接的方式,使得DLL中的函数,从Java的眼光看就是一个"方法"。不过因为这种方法是直接由其他的程序语言所提供,而不是以Java语言所写的,所以它被称之为"原生方法"(NativeMethod)。

由于Java Applet一些安全上的限制,所以这种连接外部程序的方法只能用在Java Application内。

“Java和C++的基本差异有哪些”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注编程网网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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本文标题: Java和C++的基本差异有哪些

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