8年C++ 面向对象开发之体会

六年前，我刚热恋“面向对象编程”（Object-Oriented）时，一口气记住了近十个定义。六年后，我从几十万行程序中滚爬出来准备写点心得体会时，却无法解释什么是“面向对象编程”，就象说不清楚什么是数学那样。软件工程中的时髦术语“面向对象分析”和“面向对象开发”，通常是针对“需求分析”和“系统设计”环节的。

“面向对象编程”有几大学派，就像如来佛、上帝和真主用各自的方式定义了这个世界，并留下一堆经书来解释这个世界。

有些学者建议这样找“对象”：分析一个句子的语法，找出名词和动词，名词就是对象，动词则是对象的方法（即函数）。

当年国民党的文人为了对抗毛泽东的《沁园春·雪》，特意请清朝遗老们写了一些对仗工整的诗，请蒋介石过目。老蒋看了气得大骂：“娘希匹，全都有一股棺材里腐尸的气味。”我看了几千页的软件工程数据，终于发现自己有些“弱智”，无法理解“面向对象”的理论，同时醒悟到“编程是硬道理。”

面向对象编程语言很多，如Smalltalk、Ada、Eiffel、Object Pascal、Visual Basic、C++等等。C++语言最讨人喜欢，因为它兼容C语言，并且具备C语言的性能。近几年，一种叫Java的纯面向对象语言红极一时，不少人叫喊着要用Java革C++的命。我认为Java好比是C++的外甥，虽然不是直接遗传的，但也几分像样。外甥在舅舅身上玩耍时洒了一泡尿，俩人不该为此而争吵。

关于C++程序设计的书藉非常多，本章不讲C++的语法，只讲一些小小的编程道理。如果我能早几年明白这些小道理，就可以大大改善数十万行程序的质量了。

C++面向对象编程的重要概念

早期革命视频里有这样一个角色，他说：“我是党代表，我代表党，我就是党。”后来他给同志们带来了灾难。

会用C++的程序员一定懂得面向对象开发吗？

不会用C++的程序员一定不懂得面向对象开发吗？

两者都未必。就象坏蛋入党后未必能成为好人，好人不入党未必变成坏蛋那样。

我不怕触犯众怒地说句大话：“C++没有高手，C语言才有高手。”在用C和C++编程8年之后，我深深地遗憾自己不是C语言的高手，更遗憾没有人点拨我如何进行面向对象开发。我和很多C++程式师一样，在享用到C++语法的好处时便以为自己已经明白了面向对象开发。就象挤掉牙膏卖牙膏皮那样，真是暴殄天物呀。

人们不懂拼音也会讲普通话，如果懂得拼音则会把普通话讲得更好。不懂面向对象开发也可以用C++编程，如果懂得面向对象开发则会把C++程序编得更好。

本节讲述三个非常基础的概念：“类与对象”、“继承与组合”、“虚函数与多态”。理解这些概念，有助于提高程序的质量，特别是提高“可复用性”与“可扩充性”。

类与对象

对象（Object）是类（Class）的一个实例（Instance）。如果将对象比作房子，那么类就是房子的设计图纸。所以面向对象开发的重点是类的设计，而不是对象的设计。类可以将数据和函数封装在一起，其中函数表示了类的行为（或称服务）。类提供关键字public、protected和private用于声明哪些数据和函数是公有的、受保护的或者是私有的。

这样可以达到信息隐藏的目的，即让类仅仅公开必须要让外界知道的内容，而隐藏其他一切内容。我们不可以滥用类的封装弁遄A不要把它当成火锅，什么东西都往里扔。

设计是以数据为中心，还是以行为为中心？

主张“以数据为中心”的那一派人关注类的内部资料结构，他们习惯上将private类型的数据写在前面，而将public类型的函数写在后面。

很多C++教课书主张在设计类时“以数据为中心”。我坚持并且建议读者在设计类时“以行为为中心”，即首先考虑类应该提供什么样的函数。Microsoft公司的COM规范的核心是界面设计，COM的界面就相当于类的公有函数[Rogerson 1999]。在程序设计方面，咱们不要怀疑Microsoft公司的风格。

设计孤立的类是比较容易的，难的是正确设计基类及其派生类。

因为有些程序员搞不清楚“继承承”（Inheritance）、“组合”（Composition）、“多态”（Polymorphism）这些概念。