對C++特性說明介紹
作者從抽象的角度描述了程序設計語言的發(fā)展,匯編語言是對機器底層的抽象,過程語言是對匯編語言的抽象,這兩種語言都是用來描述機器的,而必須由程序員負責建立起問題空間和解空間之間聯(lián)系的橋梁。
于是人們試圖直接在機器上建立問題空間的模型,面向對象語言應運而生。面向對象語言用對象來模擬現(xiàn)實世界中的事物,于是它也就跟現(xiàn)實世界的事物一樣,擁有了它需要的各種特性。
在這個大背景下,對象必然擁有自己的類別,于是引入了class的概念。對象要跟外界交互,它的接口便是類的函數(shù)。為了控制類的創(chuàng)建者和類的使用者之間的聯(lián)系,提高模塊的獨立性,必要的封裝是少不了的。
實現(xiàn)代碼重用是編程界的重大問題。于是面向對象語言使用組合來重用類的實現(xiàn),引入繼承來重用類的接口。而為了重用類的客戶代碼,多態(tài)就必不可少了。
談到對象,不免要談到它的創(chuàng)建和銷毀,以控制其生存期和存儲區(qū)。C++特性的設計目標是效率第一,它靈活多變但比較復雜的內存管理機制便顯得理所當然了。意外處理是實際項目中的大問題,標準C++特性在這方面做了大幅度的增強,在語言上保證錯誤將被處理并且可以恢復正常。
下面作者用很大的篇幅介紹了軟件分析和設計的過程。現(xiàn)成的方法都是為了最復雜的情況設計的,我們只需采用一小部分,夠用就行。總的來說,作者提倡盡快讓程序運行起來,通過簡要的分析。
把最重要的部分和風險比較大的部分優(yōu)先考慮,盡早拿出一個測試版本。當然不是直接開始編碼,哪怕再簡單的分析也比直接開始編碼好得多。但不要過早陷入細節(jié),分析不可能一步到位。
總有些因素要到編碼甚至測試階段才能發(fā)現(xiàn)。分析應該做到什么程度呢,對于面向對象編程來說,就是要搞清有哪些對象,它們各有什么接口,你可能需要更多的說明信息,但絕不能再少了。整個過程大概可以分衣五個步驟:
0.制訂計劃。直接開做也是一種計劃,但增加幾個里程碑往往更能激勵程序員,也多了慶祝的機會。這里用高度抽象的幾句話概括整個系統(tǒng)即可,以后覺得不夠準確可以改。
1.做什么。即需求分析和系統(tǒng)規(guī)范說明。這些文檔通常要經(jīng)過討論,所以越精簡越好。作者建議使用用例,一個用例揭示了系統(tǒng)的一個功能,包括它在各種情況下的反應。用例應該盡量簡單,以免過早被一些細節(jié)所困擾。接下來,就該制定時間進度表了,盡可能忠實地估算時間,乘以2再加上10%,基本上就可以很好地完成任務了。
2.怎么做。作者建議使用CRC卡,用一張3乘5的卡片,記錄一個類的名字、功能及其交互??ㄆ臻g有限,以免過早陷入細節(jié),它讓你盡快對系統(tǒng)的全貌有一個初步的認識,也方便討論。你也可以使用UML。對象的設計一般分為五個階段:對象的發(fā)現(xiàn)、對象的組裝、對象的構造、系統(tǒng)的擴充和對象的重用。每個階段都可能出現(xiàn)新的類,所以不要奢望在這個階段就提出所有類。對象的開發(fā)原則是:一個類只解決一個問題,系統(tǒng)設計的主要任務就是實現(xiàn)需要的類,不要強求一步到位,盡早開始編程,盡量簡單。
3.創(chuàng)建內核。只實現(xiàn)讓系統(tǒng)運行起來的必要部分和風險比較大的部分,以盡早看到結果。
4.迭代用例。一次迭代增加一個用例,逐步完善。
5.進化。盡善盡美,以備后用。
各種分析和設計方法中最突出的就是極限編程了,很多方法都受它影響,它最重要的兩條是先寫測試和結對編程。先寫測試能強迫程序員給出完整清晰的類接口,還能在每次建立系統(tǒng)時自動測試。從檢測的觀點來看,程序設計語言的進步就是檢測的進步。
匯編語言只能檢查到語法錯誤,C++特性還能檢測一些語義上的錯誤,而面向對象編程語言對主義的檢查更為嚴格。盡管如此,有些錯誤還是只有運行的時候才能發(fā)現(xiàn),這就需要我們加入一些測試代碼來保證程序的正確性。結對編程就是讓一個人寫代碼,另一個人考慮全局,一旦編碼無法進行下去,就可以交換過來,再不行還可以讓大家一起討論。
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