Страница:
языку С++" [4]. Справочное руководство полностью вошло в настоящую книгу.
Наконец, по инициативе фирмы Hewlett-Packard в декабре 1989 г. в составе
ANSI был образован комитет X3J16. Ожидается, что работы по стандартизации
С++ в ANSI (американский стандарт) станут составной частью работ по
стандартизации силами ISO (Международной организации по стандартизации).
С++ развивался одновременно с развитием некоторых фундаментальных
классов, представленных в данной книге. Например, автор разрабатывал
классы complex, vector и stack, создавая одновременно возможность
перегрузки операций. В результате этих же усилий и благодаря содействию
Д. Шапиро появились строковые и списочные классы. Эти классы стали первыми
библиотечными классами, которые начали активно использоваться. Библиотека
task, описываемая в [19] и в упражнении 13 из $$6.8 стала частью самой
первой программы, написанной на языке "С с классами". Эта программа и
используемые в ней классы были созданы для моделирования в стиле Симулы.
Библиотека task была существенно переработана Д. Шапиро и продолжает
активно использоваться до настоящего времени. Потоковая библиотека, как
указывалось в первом издании книги, была разработана и применена автором.
Д. Шварц преобразовал ее в потоковую библиотеку ввода-вывода ($$10),
используя наряду с другими приемами метод манипуляторов Э.Кенига
($$10.4.2). Класс map ($$8.8) был предложен Э.Кенигом. Он же создал класс
Pool ($$13.10), чтобы использовать для библиотеки предложенный автором
способ распределения памяти для классов ($$5.5.6). На создание остальных
шаблонов повлияли шаблоны Vector, Map, Slist и sort, представленные в
главе 8.
Сравнение языков С++ и С
Выбор С в качестве базового языка для С++ объясняется следующими его
достоинствами:
(1) универсальность, краткость и относительно низкий уровень;
(2) адекватность большинству задач системного программирования;
(3) он идет в любой системе и на любой машине;
(4) полностью подходит для программной среды UNIX.
В С существуют свои проблемы, но в языке, разрабатываемом "с нуля" они
появились бы тоже, а проблемы С, по крайней мере, хорошо известны. Более
важно то, что ориентация на С позволила использовать язык "С с классами"
как полезный (хотя и не очень удобный) инструмент в течение первых месяцев
раздумий о введении в С классов в стиле Симулы.
С++ стал использоваться шире, но по мере роста его возможностей,
выходящих за пределы С, вновь и вновь возникала проблема совместимости.
Ясно, что отказавшись от части наследства С, можно избежать некоторых
проблем (см., например, [15]). Это не было сделано по следующим причинам:
(1) существуют миллионы строк программ на С, которые можно улучшить с
помощью С++, но при условии, что полной переписи их на язык С++ не
потребуется;
(2) существуют миллионы строк библиотечных функций и служебных
программ на С, которые можно было бы использовать в С++ при условиях
совместимости обоих языков на стадии связывания и их большого
синтаксического сходства;
(3) существуют сотни тысяч программистов, знающих С; им достаточно
овладеть только новыми средствами С++ и не надо изучать основ языка;
(4) поскольку С и С++ будут использоваться одними и теми же людьми на
одних и тех же системах многие годы, различия между языками должны быть
либо минимальными, либо максимальными, чтобы свести к минимуму количество
ошибок и недоразумений. Описание С++ было переработано так, чтобы
гарантировать, что любая допустимая в обоих языках конструкция означала в
них одно и то же.
Язык С сам развивался в последние несколько лет, что отчасти было
связано с разработкой С++ [14]. Стандарт ANSI для С [27] содержит,
например, синтаксис описания функций, позаимствованный из языка "С с
классами". Происходит взаимное заимствование, например, тип указателя
void* был придуман для ANSI С, а впервые реализован в С++. Как было
обещано в первом издании этой книги, описание С++ было доработано, чтобы
исключить неоправданные расхождения. Теперь С++ более совместим с языком
С, чем это было вначале ($$R.18). В идеале С++ должен максимально
приближаться к ANSI C, но не более [9]. Стопроцентной совместимости
никогда не было и не будет, поскольку это нарушит надежность типов и
согласованность использования встроенных и пользовательских типов, а эти
свойства всегда были одними из главных для С++.
Для изучения С++ не обязательно знать С. Программирование на С
способствует усвоению приемов и даже трюков, которые при программировании
на С++ становятся просто ненужными. Например, явное преобразование типа
(приведение) , в С++ нужно гораздо реже, чем в С (см. "Замечания для
программистов на С" ниже). Тем не менее, хорошие программы на языке С по
сути являются программами на С++. Например, все программы из классического
описания С [8] являются программами на С++. В процессе изучения С++ будет
полезен опыт работы с любым языком со статическими типами.
Эффективность и структура
Развитие языка С++ происходило на базе языка С, и, за небольшим
исключением, С был сохранен в качестве подмножества C++. Базовый язык С
был спроектирован таким образом, что имеется очень тесная связь между
типами, операциями, операторами и объектами, с которыми непосредственно
работает машина, т.е. числами, символами и адресами. За исключением
операций new, delete и throw, а также проверяемого блока, для выполнения
операторов и выражений С++ не требуется скрытой динамической аппаратной
или программной поддержки.
В С++ используется та же (или даже более эффективная)
последовательность команд для вызова функций и возврата из них, что и в С.
Если даже эти довольно эффективные операции становятся слишком дорогими,
то вызов функции может быть заменен подстановкой ее тела, причем
сохраняется удобная функциональная запись безо всяких расходов на вызов
функции.
Первоначально язык С задумывался как конкурент ассемблера, способный
вытеснить его из основных и наиболее требовательных к ресурсам задач
системного программирования. В проекте С++ были приняты меры, чтобы успехи
С в этой области не оказались под угрозой. Различие между двумя языками
прежде все состоит в степени внимания, уделяемого типам и структурам. Язык
С выразителен и в то же время снисходителен по отношению к типам. Язык С++
еще более выразителен, но такой выразительности можно достичь лишь тогда,
когда типам уделяют большое внимание. Когда типы объектов известны,
транслятор правильно распознает такие выражения, в которых иначе
программисту пришлось бы записывать операции с утомительными
подробностями. Кроме того, знание типов позволяет транслятору
обнаруживать такие ошибки, которые в противном случае были бы выявлены
только при тестировании. Отметим, что само по себе использование строгой
типизации языка для контроля параметров функции, защиты данных от
незаконного доступа, определения новых типов и операций не влечет
дополнительных расходов памяти и увеличения времени выполнения программы.
В проекте С++ особое внимание уделяется структурированию программы.
Это вызвано увеличением размеров программ со времени появления С.
Небольшую программу (скажем, не более 1000 строк) можно заставить из
упрямства работать, нарушая все правила хорошего стиля программирования.
Однако, действуя так, человек уже не сможет справиться с большой
программой. Если у вашей программы в 10 000 строк плохая структура, то вы
обнаружите, что новые ошибки появляются в ней так же быстро, как удаляются
старые. С++ создавался с целью, чтобы большую программу можно было
структурировать таким образом, чтобы одному человеку не пришлось работать
с текстом в 25000 строк. В настоящее время можно считать, что эта цель
полностью достигнута.
Существуют, конечно, программы еще большего размера. Однако те из них,
которые действительно используются, обычно можно разбить на несколько
практически независимых частей, каждая из которых имеет значительно
меньший упомянутого размер. Естественно, трудность написания и
сопровождения программы определяется не только числом строк текста, но и
сложностью предметной области. Так что приведенные здесь числа, которыми
обосновывались наши соображения, не надо воспринимать слишком серьезно.
К сожалению, не всякую часть программы можно хорошо структурировать,
сделать независимой от аппаратуры, достаточно понятной и т.д. В С++ есть
средства, непосредственно и эффективно представляющие аппаратные
возможности. Их использование позволяет избавиться от беспокойства о
надежности и простоте понимания программы. Такие части программы можно
скрывать, предоставляя надежный и простой интерфейс с ними.
Естественно, если С++ используется для большой программы, то это
означает, что язык используют группы программистов. Полезную роль здесь
сыграют свойственные языку модульность, гибкость и строго типизированные
интерфейсы. В С++ есть такой же хороший набор средств для создания больших
программ, как во многих языках. Но когда программа становится еще больше,
проблемы по ее созданию и сопровождению перемещаются из области языка в
более глобальную область программных средств и управления проектом. Этим
вопросам посвящены главы 11 и 12.
В этой книге основное внимание уделяется методам создания
универсальных средств, полезных типов, библиотек и т.д. Эти методы можно
успешно применять как для маленьких, так и для больших программ. Более
того, поскольку все нетривиальные программы состоят из нескольких в
значительной степени независимых друг от друга частей, методы
программирования отдельных частей пригодятся как системным, так и
прикладным программистам.
Может возникнуть подозрение, что запись программы с использованием
подробной системы типов, увеличит размер текста. Для программы на С++ это
не так: программа на С++, в которой описаны типы формальных параметров
функций, определены классы и т.п., обычно бывает даже короче своего
эквивалента на С, где эти средства не используются. Когда в программе на
С++ используются библиотеки, она также оказывается короче своего
эквивалента на С, если, конечно, он существует.
Философские замечания
Язык программирования решает две взаимосвязанные задачи: позволяет
программисту записать подлежащие выполнению действия и формирует понятия,
которыми программист оперирует, размышляя о своей задаче. Первой цели
идеально отвечает язык, который очень "близок машине". Тогда со всеми ее
основными "сущностями" можно просто и эффективно работать на этом языке,
причем делая это очевидным для программиста способом. Именно это имели в
виду создатели С. Второй цели идеально отвечает язык, который настолько
"близок к поставленной задаче", что на нем непосредственно и точно
выражаются понятия, используемые в решении задачи. Именно это имелось в
виду, когда первоначально определялись средства, добавляемые к С.
Связь между языком, на котором мы думаем и программируем, а также
между задачами и их решениями, которые можно представить в своем
воображении, довольно близка. По этой причине ограничивать возможности
языка только поиском ошибок программиста - в лучшем случае опасно. Как и
в случае естественных языков, очень полезно обладать, по крайней мере,
двуязычием. Язык предоставляет программисту некоторые понятия в виде
языковых инструментов; если они не подходят для задачи, их просто
игнорируют. Например, если существенно ограничить понятие указателя, то
программист будет вынужден для создания структур, указателей и т.п.
использовать вектора и операции с целыми. Хороший проект программы и
отсутствие в ней ошибок нельзя гарантировать только наличием или
отсутствием определенных возможностей в языке.
Типизация языка должна быть особенно полезна для нетривиальных задач.
Действительно, понятие класса в С++ проявило себя как мощное
концептуальное средство.
Замечания о программировании на языке С++
Предполагается, что в идеальном случае разработка программы делится на
три этапа: вначале необходимо добиться ясного понимания задачи, затем
определить ключевые понятия, используемые для ее решения, и, наконец,
полученное решение выразить в виде программы. Однако, детали решения и
точные понятия, которые будут использоваться в нем, часто проясняются
только после того, как их попытаются выразить в программе. Именно в этом
случае большое значение приобретает выбор языка программирования.
Во многих задачах используются понятия, которые трудно представить в
программе в виде одного из основных типов или в виде функции без связанных
с ней статических данных. Такое понятие может представлять в программе
класс. Класс - это тип; он определяет поведение связанных с ним объектов:
их создание, обработку и уничтожение. Кроме этого, класс определяет
реализацию объектов в языке, но на начальных стадиях разработки программы
это не является и не должно являться главной заботой. Для написания
хорошей программы надо составить такой набор классов, в котором каждый
класс четко представляет одно понятие. Обычно это означает, что
программист должен сосредоточиться на вопросах: Как создаются объекты
данного класса? Могут ли они копироваться и (или) уничтожаться? Какие
операции можно определить над этими объектами? Если на эти вопросы
удовлетворительных ответов не находится, то, скорее всего, это означает,
что понятие не было достаточно ясно сформулировано. Тогда, возможно,
стоит еще поразмышлять над задачей и предлагаемым решением, а не
немедленно приступать к программированию, надеясь в процессе него найти
ответы.
Проще всего работать с понятиями, которые имеют традиционную
математическую форму представления: всевозможные числа, множества,
геометрические фигуры и т.д. Для таких понятий полезно было бы иметь
стандартные библиотеки классов, но к моменту написания книги их еще не
было. В программном мире накоплено удивительное богатство из таких
библиотек, но нет ни формального, ни фактического стандарта на них. Язык
С++ еще достаточно молод, и его библиотеки не развились в такой степени,
как сам язык.
Понятие не существует в вакууме, вокруг него всегда группируются
связанные с ним понятия. Определить в программе взаимоотношения классов,
иными словами, установить точные связи между используемыми в задаче
понятиями, бывает труднее, чем определить каждый из классов сам по себе. В
результате не должно получиться "каши" - когда каждый класс (понятие)
зависит от всех остальных. Пусть есть два класса A и B. Тогда связи между
ними типа "A вызывает функцию из B", "A создает объекты B", "A имеет член
типа B" обычно не вызывают каких-либо трудностей. Связи же типа "A
использует данные из B", как правило, можно вообще исключить.
Одно из самых мощных интеллектуальных средств, позволяющих справиться
со сложностью, - это иерархическое упорядочение, т.е. упорядочение
связанных между собой понятий в древовидную структуру, в которой самое
общее понятие находится в корне дерева. Часто удается организовать классы
программы как множество деревьев или как направленный ацикличный граф. Это
означает, что программист определяет набор базовых классов, каждый из
которых имеет свое множество производных классов. Набор операций самого
общего вида для базовых классов (понятий) обычно определяется с помощью
виртуальных функций ($$6.5). Интерпретация этих операций, по мере
надобности, может уточняться для каждого конкретного случая, т.е. для
каждого производного класса.
Естественно, есть ограничения и при такой организации программы.
Иногда используемые в программе понятия не удается упорядочить даже с
помощью направленного ацикличного графа. Некоторые понятия оказываются по
своей природе взаимосвязанными. Циклические зависимости не вызовут
проблем, если множество взаимосвязанных классов настолько мало, что в нем
легко разобраться. Для представления на С++ множества взаимозависимых
классов можно использовать дружественные классы ($$5.4.1).
Если понятия программы нельзя упорядочить в виде дерева или
направленного ацикличного графа, а множество взаимозависимых понятий не
поддается локализации, то, по всей видимости, вы попали в такое
затруднительное положение, выйти из которого не сможет помочь ни один из
языков программирования. Если вам не удалось достаточно просто
сформулировать связи между основными понятиями задачи, то, скорее всего,
вам не удастся ее запрограммировать.
Еще один способ выражения общности понятий в языке предоставляют
шаблоны типа. Шаблонный класс задает целое семейство классов. Например,
шаблонный класс список задает классы вида "список объектов T", где T может
быть произвольным типом. Таким образом, шаблонный тип указывает, как
получается новый тип из заданного в качестве параметра. Самые типичные
шаблонные классы - это контейнеры, в частности, списки, массивы и
ассоциативные массивы.
Напомним, что можно легко и просто запрограммировать многие задачи,
используя только простые типы, структуры данных, обычные функции и
несколько классов из стандартных библиотек. Весь аппарат построения новых
типов следует привлекать только тогда, когда он действительно необходим.
Вопрос "Как написать хорошую программу на С++?" очень похож на вопрос
"Как пишется хорошая английская проза?". На него есть два ответа: "Нужно
знать, что вы, собственно, хотите написать" и "Практика и подражание
хорошему стилю". Оба совета пригодны для С++ в той же мере, что и для
английского языка, и обоим достаточно трудно следовать.
Несколько полезных советов
Ниже представлен "свод правил", который стоит учитывать при изучении
С++. Когда вы станете более опытными, то на базе этих правил сможете
сформулировать свои собственные, которые будут более подходить для ваших
задач и более соответствовать вашему стилю программирования. Сознательно
выбраны очень простые правила, и в них опущены подробности. Не следует
воспринимать их слишком буквально. Хорошая программа требует и ума, и
вкуса, и терпения. С первого раза обычно она не получается, поэтому
экспериментируйте! Итак, свод правил.
[1] Когда вы пишите программу, то создаете конкретные представления
тех понятий, которые использовались в решении поставленной
задачи. Структура программы должна отражать эти понятия настолько
явно, насколько это возможно.
[a] Если вы считаете "нечто" отдельным понятием, то сделайте его
классом.
[b] Если вы считаете "нечто" существующим независимо, то сделайте
его объектом некоторого класса.
[c] Если два класса имеют нечто существенное, и оно является для них
общим, то выразите эту общность с помощью базового класса.
[d] Если класс является контейнером некоторых объектов, сделайте
его шаблонным классом.
[2] Если определяется класс, который не реализует математических объектов
вроде матриц или комплексных чисел и не является типом низкого
уровня наподобие связанного списка, то:
[а] Не используйте глобальных данных.
[b] Не используйте глобальных функций (не членов).
[c] Не используйте общих данных-членов.
[d] Не используйте функции friend (но только для того, чтобы
избежать [а], [b] или [c]).
[e] Не обращайтесь к данным-членам другого объекта непосредственно.
[f] Не заводите в классе "поле типа"; используйте виртуальные
функции.
[g] Используйте функции-подстановки только как средство
значительной оптимизации.
Замечание для программистов на С
Чем лучше программист знает С, тем труднее будет для него при
программировании на С++ отойти от стиля программирования на С. Так он
теряет потенциальные преимущества С++. Поэтому советуем просмотреть раздел
"Отличия от С" в справочном руководстве ($$R.18). Здесь мы только укажем
на те места, в которых использование дополнительных возможностей С++
приводит к лучшему решению, чем программирование на чистом С. Макрокоманды
практически не нужны в С++: используйте const ($$2.5) или enum ($$2.5.1),
чтобы определить поименованные константы; используйте inline ($$4.6.2),
чтобы избежать расходов ресурсов, связанных с вызовом функций; используйте
шаблоны типа ($$8), чтобы задать семейство функций и типов. Не описывайте
переменную, пока она действительно вам не понадобится, а тогда ее можно
сразу инициализировать, ведь в С++ описание может появляться в любом
месте, где допустим оператор. Не используйте malloc(), эту операцию лучше
реализует new ($$3.2.6). Объединения нужны не столь часто, как в С,
поскольку альтернативность в структурах реализуется с помощью производных
классов. Старайтесь обойтись без объединений, но если они все-таки нужны,
не включайте их в основные интерфейсы; используйте безымянные объединения
($$2.6.2). Старайтесь не использовать указателей типа void*,
арифметических операций с указателями, массивов в стиле С и операций
приведения. Если все-таки вы используете эти конструкции, упрятывайте их
достаточно надежно в какую-нибудь функцию или класс. Укажем, что
связывание в стиле С возможно для функции на С++, если она описана со
спецификацией extern "C" ($$4.4).
Но гораздо важнее стараться думать о программе как о множестве
взаимосвязанных понятий, представляемых классами и объектами, чем
представлять ее как сумму структур данных и функций, что-то делающих с
этими данными.
Список литературы
В книге немного непосредственных ссылок на литературу. Здесь приведен
список книг и статей, на которые есть прямые ссылки, а также тех, которые
только упоминаются.
[1] A.V.Aho, J.E.Hopcroft, and J.D.Ulman: Data Structures and
Algoritms. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1983.
[2] O-J.Dahl, B.Myrhaug, and K.Nugaard: SIMULA Common Base Language.
Norwegian Computing Ctnter S-22. Oslo, Norway. 1970
[3] O-J.Dahl and C.A.R.Hoare: Hierarhical Program Construction in
Structured Programming. Academic Press, New York. 1972. pp. 174-220.
[4] Margaret A.Ellis and Bjarne Stroustrup: The Annotated C++
Reference Manual. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1990.
[5] A.Goldberg and D.Rodson: SMALLTALK-80 - The Language and Its
Implementation. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1983.
[6] R.E.Griswold et.al.: The Snobol14 Programming Language.
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy, 1970.
[7] R.E.Griswold and M.T.Griswold: The ICON Programming Language.
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy. 1983.
[8] Brian W.Kernighan and Dennis M.Ritchie: The C Programming
Language. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy. 1978. Second
edition 1988.
[9] Andrew Koenig and Bjarne Stroustrup: C++: As Close to C as
possible - but no closer. The C++ Report. Vol.1 No.7. July 1989.
[10] Andrew Koenig and Bjarne Stroustrup: Exception Handling for C++
(revised). Proc USENIX C++ Conference, April 1990. Also, Journal of Object
Oriented Programming, Vol.3 No.2, July/August 1990. pp.16-33.
[11] Barbara Liskov et.al.: CLU Reference Manual. MIT/LCS/TR-225.
[12] George Orwell: 1984. Secker and Warburg, London. 1949.
[13] Martin Richards and Colin Whitby-Strevens: BCPL - The Language
and Its Compiler. Cambridge University Press. 1980.
[14] L.Rosler: The Evolution of C - Past and Future. AT&T Bell
Laboratories Technical Journal. Vol.63 No.8 Part 2. October 1984.
pp.1685-1700.
[15] Ravi Sethi: Uniform Syntax for Type Expressions and Declarations.
Software Practice & Experience, Vol.11. 1981. pp.623-628.
[16] Bjarne Stroustrup: Adding Classes to C: An Exercise in Language
Evolution. Software Practice & Experience, Vol.13. 1983. pp.139-61.
[17] Bjarne Stroustrup: The C++ Programming Language. Addison-Wesley.
1986.
[18] Bjarne Stroustrup: Multiple Inheritance for C++. Proc. EUUG
Spring Conference, May 1987. Also USENIX Computer Systems, Vol.2 No 4,
Fall 1989.
[19] Bjarne Stroustrup and Jonathan Shopiro: A Set of C classes for
Co-Routine Style Programming. Proc. USENIX C++ conference, Santa Fe.
November 1987. pp.417-439.
[20] Bjarne Stroustrup: Type-safe Linkage for C++. USENIX Computer
Systems, Vol.1 No.4 Fall 1988.
[21] Bjurne Stroustrup: Parameterized Type for C++. Proc. USENIX C++
Conference, Denver, October 1988. pp.1-18. Also, USENIX Computer Systems,
Vol.2 No.1 Winter 1989.
[22] Bjarne Stroustrup: Standardizing C++. The C++ Report. Vol.1
No.1. January 1989.
[23] Bjarne Stroustrup: The Evolution of C++: 1985-1989. USENIX
Computer Systems, Vol.2 No.3. Summer 1989.
[24] P.M.Woodward and S.G.Bond: Algol 68-R Users Guide. Her Majesty's
Stationery Office, London. 1974.
[25] UNIX Time-Sharing System: Programmer's Manual. Research Version,
Tenth Edition. AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersy, February
1985.
[26] Aake Wilkstroem: Functional Programming Using ML. Prentice-Hall,
Englewood Cliffs, New Jersy. 1987.
[27] X3 Secretariat: Standard - The C Language. X3J11/90-013.
Computer and Business Equipment Manufactures Association, 311 First
Street, NW, Suite 500, Washington, DC 20001, USA.
Ссылки на источники по проектированию и развитию больших систем
программного обеспечения можно найти в конце главы 11.
"Начнем с того, что вздернем
всех этих законников, языковедов".
("Король Генрих VI", действие II)
В этой главе содержится краткий обзор основных концепций и конструкций
языка С++. Он служит для беглого знакомства с языком. Подробное описание
возможностей языка и методов программирования на нем дается в следующих
главах. Разговор ведется в основном вокруг абстракции данных и
объектно-ориентированного программирования, но перечисляются и основные
возможности процедурного программирования.
Язык программирования С++ задумывался как язык, который будет:
- лучше языка С;
- поддерживать абстракцию данных;
- поддерживать объектно-ориентированное программирование.
В этой главе объясняется смысл этих фраз без подробного описания
конструкций языка.
$$1.2 содержит неформальное описание различий "процедурного",
"модульного" и "объектно-ориентированного" программирования. Приведены
конструкции языка, которые существенны для каждого из перечисленных стилей
программирования. Свойственный С стиль программирования обсуждается в
разделах "процедурное программирование и "модульное программирование".
Язык С++ - "лучший вариант С". Он лучше поддерживает такой стиль
программирования, чем сам С, причем это делается без потери какой-либо
общности или эффективности по сравнению с С. В то же время язык C
является подмножеством С++. Абстракция данных и объектно-ориентированное
программирование рассматриваются как "поддержка абстракции данных" и
"поддержка объектно- ориентированного программирования". Первая базируется
на возможности определять новые типы и работать с ними, а вторая - на
возможности задавать иерархию типов.
$$1.3 содержит описание основных конструкций для процедурного и
модульного программирования. В частности, определяются функции, указатели,
циклы, ввод-вывод и понятие программы как совокупности раздельно
транслируемых модулей. Подробно эти возможности описаны в главах 2, 3 и 4.
$$1.4 содержит описание средств, предназначенных для эффективной
реализации абстракции данных. В частности, определяются классы, простейший
Наконец, по инициативе фирмы Hewlett-Packard в декабре 1989 г. в составе
ANSI был образован комитет X3J16. Ожидается, что работы по стандартизации
С++ в ANSI (американский стандарт) станут составной частью работ по
стандартизации силами ISO (Международной организации по стандартизации).
С++ развивался одновременно с развитием некоторых фундаментальных
классов, представленных в данной книге. Например, автор разрабатывал
классы complex, vector и stack, создавая одновременно возможность
перегрузки операций. В результате этих же усилий и благодаря содействию
Д. Шапиро появились строковые и списочные классы. Эти классы стали первыми
библиотечными классами, которые начали активно использоваться. Библиотека
task, описываемая в [19] и в упражнении 13 из $$6.8 стала частью самой
первой программы, написанной на языке "С с классами". Эта программа и
используемые в ней классы были созданы для моделирования в стиле Симулы.
Библиотека task была существенно переработана Д. Шапиро и продолжает
активно использоваться до настоящего времени. Потоковая библиотека, как
указывалось в первом издании книги, была разработана и применена автором.
Д. Шварц преобразовал ее в потоковую библиотеку ввода-вывода ($$10),
используя наряду с другими приемами метод манипуляторов Э.Кенига
($$10.4.2). Класс map ($$8.8) был предложен Э.Кенигом. Он же создал класс
Pool ($$13.10), чтобы использовать для библиотеки предложенный автором
способ распределения памяти для классов ($$5.5.6). На создание остальных
шаблонов повлияли шаблоны Vector, Map, Slist и sort, представленные в
главе 8.
Сравнение языков С++ и С
Выбор С в качестве базового языка для С++ объясняется следующими его
достоинствами:
(1) универсальность, краткость и относительно низкий уровень;
(2) адекватность большинству задач системного программирования;
(3) он идет в любой системе и на любой машине;
(4) полностью подходит для программной среды UNIX.
В С существуют свои проблемы, но в языке, разрабатываемом "с нуля" они
появились бы тоже, а проблемы С, по крайней мере, хорошо известны. Более
важно то, что ориентация на С позволила использовать язык "С с классами"
как полезный (хотя и не очень удобный) инструмент в течение первых месяцев
раздумий о введении в С классов в стиле Симулы.
С++ стал использоваться шире, но по мере роста его возможностей,
выходящих за пределы С, вновь и вновь возникала проблема совместимости.
Ясно, что отказавшись от части наследства С, можно избежать некоторых
проблем (см., например, [15]). Это не было сделано по следующим причинам:
(1) существуют миллионы строк программ на С, которые можно улучшить с
помощью С++, но при условии, что полной переписи их на язык С++ не
потребуется;
(2) существуют миллионы строк библиотечных функций и служебных
программ на С, которые можно было бы использовать в С++ при условиях
совместимости обоих языков на стадии связывания и их большого
синтаксического сходства;
(3) существуют сотни тысяч программистов, знающих С; им достаточно
овладеть только новыми средствами С++ и не надо изучать основ языка;
(4) поскольку С и С++ будут использоваться одними и теми же людьми на
одних и тех же системах многие годы, различия между языками должны быть
либо минимальными, либо максимальными, чтобы свести к минимуму количество
ошибок и недоразумений. Описание С++ было переработано так, чтобы
гарантировать, что любая допустимая в обоих языках конструкция означала в
них одно и то же.
Язык С сам развивался в последние несколько лет, что отчасти было
связано с разработкой С++ [14]. Стандарт ANSI для С [27] содержит,
например, синтаксис описания функций, позаимствованный из языка "С с
классами". Происходит взаимное заимствование, например, тип указателя
void* был придуман для ANSI С, а впервые реализован в С++. Как было
обещано в первом издании этой книги, описание С++ было доработано, чтобы
исключить неоправданные расхождения. Теперь С++ более совместим с языком
С, чем это было вначале ($$R.18). В идеале С++ должен максимально
приближаться к ANSI C, но не более [9]. Стопроцентной совместимости
никогда не было и не будет, поскольку это нарушит надежность типов и
согласованность использования встроенных и пользовательских типов, а эти
свойства всегда были одними из главных для С++.
Для изучения С++ не обязательно знать С. Программирование на С
способствует усвоению приемов и даже трюков, которые при программировании
на С++ становятся просто ненужными. Например, явное преобразование типа
(приведение) , в С++ нужно гораздо реже, чем в С (см. "Замечания для
программистов на С" ниже). Тем не менее, хорошие программы на языке С по
сути являются программами на С++. Например, все программы из классического
описания С [8] являются программами на С++. В процессе изучения С++ будет
полезен опыт работы с любым языком со статическими типами.
Эффективность и структура
Развитие языка С++ происходило на базе языка С, и, за небольшим
исключением, С был сохранен в качестве подмножества C++. Базовый язык С
был спроектирован таким образом, что имеется очень тесная связь между
типами, операциями, операторами и объектами, с которыми непосредственно
работает машина, т.е. числами, символами и адресами. За исключением
операций new, delete и throw, а также проверяемого блока, для выполнения
операторов и выражений С++ не требуется скрытой динамической аппаратной
или программной поддержки.
В С++ используется та же (или даже более эффективная)
последовательность команд для вызова функций и возврата из них, что и в С.
Если даже эти довольно эффективные операции становятся слишком дорогими,
то вызов функции может быть заменен подстановкой ее тела, причем
сохраняется удобная функциональная запись безо всяких расходов на вызов
функции.
Первоначально язык С задумывался как конкурент ассемблера, способный
вытеснить его из основных и наиболее требовательных к ресурсам задач
системного программирования. В проекте С++ были приняты меры, чтобы успехи
С в этой области не оказались под угрозой. Различие между двумя языками
прежде все состоит в степени внимания, уделяемого типам и структурам. Язык
С выразителен и в то же время снисходителен по отношению к типам. Язык С++
еще более выразителен, но такой выразительности можно достичь лишь тогда,
когда типам уделяют большое внимание. Когда типы объектов известны,
транслятор правильно распознает такие выражения, в которых иначе
программисту пришлось бы записывать операции с утомительными
подробностями. Кроме того, знание типов позволяет транслятору
обнаруживать такие ошибки, которые в противном случае были бы выявлены
только при тестировании. Отметим, что само по себе использование строгой
типизации языка для контроля параметров функции, защиты данных от
незаконного доступа, определения новых типов и операций не влечет
дополнительных расходов памяти и увеличения времени выполнения программы.
В проекте С++ особое внимание уделяется структурированию программы.
Это вызвано увеличением размеров программ со времени появления С.
Небольшую программу (скажем, не более 1000 строк) можно заставить из
упрямства работать, нарушая все правила хорошего стиля программирования.
Однако, действуя так, человек уже не сможет справиться с большой
программой. Если у вашей программы в 10 000 строк плохая структура, то вы
обнаружите, что новые ошибки появляются в ней так же быстро, как удаляются
старые. С++ создавался с целью, чтобы большую программу можно было
структурировать таким образом, чтобы одному человеку не пришлось работать
с текстом в 25000 строк. В настоящее время можно считать, что эта цель
полностью достигнута.
Существуют, конечно, программы еще большего размера. Однако те из них,
которые действительно используются, обычно можно разбить на несколько
практически независимых частей, каждая из которых имеет значительно
меньший упомянутого размер. Естественно, трудность написания и
сопровождения программы определяется не только числом строк текста, но и
сложностью предметной области. Так что приведенные здесь числа, которыми
обосновывались наши соображения, не надо воспринимать слишком серьезно.
К сожалению, не всякую часть программы можно хорошо структурировать,
сделать независимой от аппаратуры, достаточно понятной и т.д. В С++ есть
средства, непосредственно и эффективно представляющие аппаратные
возможности. Их использование позволяет избавиться от беспокойства о
надежности и простоте понимания программы. Такие части программы можно
скрывать, предоставляя надежный и простой интерфейс с ними.
Естественно, если С++ используется для большой программы, то это
означает, что язык используют группы программистов. Полезную роль здесь
сыграют свойственные языку модульность, гибкость и строго типизированные
интерфейсы. В С++ есть такой же хороший набор средств для создания больших
программ, как во многих языках. Но когда программа становится еще больше,
проблемы по ее созданию и сопровождению перемещаются из области языка в
более глобальную область программных средств и управления проектом. Этим
вопросам посвящены главы 11 и 12.
В этой книге основное внимание уделяется методам создания
универсальных средств, полезных типов, библиотек и т.д. Эти методы можно
успешно применять как для маленьких, так и для больших программ. Более
того, поскольку все нетривиальные программы состоят из нескольких в
значительной степени независимых друг от друга частей, методы
программирования отдельных частей пригодятся как системным, так и
прикладным программистам.
Может возникнуть подозрение, что запись программы с использованием
подробной системы типов, увеличит размер текста. Для программы на С++ это
не так: программа на С++, в которой описаны типы формальных параметров
функций, определены классы и т.п., обычно бывает даже короче своего
эквивалента на С, где эти средства не используются. Когда в программе на
С++ используются библиотеки, она также оказывается короче своего
эквивалента на С, если, конечно, он существует.
Философские замечания
Язык программирования решает две взаимосвязанные задачи: позволяет
программисту записать подлежащие выполнению действия и формирует понятия,
которыми программист оперирует, размышляя о своей задаче. Первой цели
идеально отвечает язык, который очень "близок машине". Тогда со всеми ее
основными "сущностями" можно просто и эффективно работать на этом языке,
причем делая это очевидным для программиста способом. Именно это имели в
виду создатели С. Второй цели идеально отвечает язык, который настолько
"близок к поставленной задаче", что на нем непосредственно и точно
выражаются понятия, используемые в решении задачи. Именно это имелось в
виду, когда первоначально определялись средства, добавляемые к С.
Связь между языком, на котором мы думаем и программируем, а также
между задачами и их решениями, которые можно представить в своем
воображении, довольно близка. По этой причине ограничивать возможности
языка только поиском ошибок программиста - в лучшем случае опасно. Как и
в случае естественных языков, очень полезно обладать, по крайней мере,
двуязычием. Язык предоставляет программисту некоторые понятия в виде
языковых инструментов; если они не подходят для задачи, их просто
игнорируют. Например, если существенно ограничить понятие указателя, то
программист будет вынужден для создания структур, указателей и т.п.
использовать вектора и операции с целыми. Хороший проект программы и
отсутствие в ней ошибок нельзя гарантировать только наличием или
отсутствием определенных возможностей в языке.
Типизация языка должна быть особенно полезна для нетривиальных задач.
Действительно, понятие класса в С++ проявило себя как мощное
концептуальное средство.
Замечания о программировании на языке С++
Предполагается, что в идеальном случае разработка программы делится на
три этапа: вначале необходимо добиться ясного понимания задачи, затем
определить ключевые понятия, используемые для ее решения, и, наконец,
полученное решение выразить в виде программы. Однако, детали решения и
точные понятия, которые будут использоваться в нем, часто проясняются
только после того, как их попытаются выразить в программе. Именно в этом
случае большое значение приобретает выбор языка программирования.
Во многих задачах используются понятия, которые трудно представить в
программе в виде одного из основных типов или в виде функции без связанных
с ней статических данных. Такое понятие может представлять в программе
класс. Класс - это тип; он определяет поведение связанных с ним объектов:
их создание, обработку и уничтожение. Кроме этого, класс определяет
реализацию объектов в языке, но на начальных стадиях разработки программы
это не является и не должно являться главной заботой. Для написания
хорошей программы надо составить такой набор классов, в котором каждый
класс четко представляет одно понятие. Обычно это означает, что
программист должен сосредоточиться на вопросах: Как создаются объекты
данного класса? Могут ли они копироваться и (или) уничтожаться? Какие
операции можно определить над этими объектами? Если на эти вопросы
удовлетворительных ответов не находится, то, скорее всего, это означает,
что понятие не было достаточно ясно сформулировано. Тогда, возможно,
стоит еще поразмышлять над задачей и предлагаемым решением, а не
немедленно приступать к программированию, надеясь в процессе него найти
ответы.
Проще всего работать с понятиями, которые имеют традиционную
математическую форму представления: всевозможные числа, множества,
геометрические фигуры и т.д. Для таких понятий полезно было бы иметь
стандартные библиотеки классов, но к моменту написания книги их еще не
было. В программном мире накоплено удивительное богатство из таких
библиотек, но нет ни формального, ни фактического стандарта на них. Язык
С++ еще достаточно молод, и его библиотеки не развились в такой степени,
как сам язык.
Понятие не существует в вакууме, вокруг него всегда группируются
связанные с ним понятия. Определить в программе взаимоотношения классов,
иными словами, установить точные связи между используемыми в задаче
понятиями, бывает труднее, чем определить каждый из классов сам по себе. В
результате не должно получиться "каши" - когда каждый класс (понятие)
зависит от всех остальных. Пусть есть два класса A и B. Тогда связи между
ними типа "A вызывает функцию из B", "A создает объекты B", "A имеет член
типа B" обычно не вызывают каких-либо трудностей. Связи же типа "A
использует данные из B", как правило, можно вообще исключить.
Одно из самых мощных интеллектуальных средств, позволяющих справиться
со сложностью, - это иерархическое упорядочение, т.е. упорядочение
связанных между собой понятий в древовидную структуру, в которой самое
общее понятие находится в корне дерева. Часто удается организовать классы
программы как множество деревьев или как направленный ацикличный граф. Это
означает, что программист определяет набор базовых классов, каждый из
которых имеет свое множество производных классов. Набор операций самого
общего вида для базовых классов (понятий) обычно определяется с помощью
виртуальных функций ($$6.5). Интерпретация этих операций, по мере
надобности, может уточняться для каждого конкретного случая, т.е. для
каждого производного класса.
Естественно, есть ограничения и при такой организации программы.
Иногда используемые в программе понятия не удается упорядочить даже с
помощью направленного ацикличного графа. Некоторые понятия оказываются по
своей природе взаимосвязанными. Циклические зависимости не вызовут
проблем, если множество взаимосвязанных классов настолько мало, что в нем
легко разобраться. Для представления на С++ множества взаимозависимых
классов можно использовать дружественные классы ($$5.4.1).
Если понятия программы нельзя упорядочить в виде дерева или
направленного ацикличного графа, а множество взаимозависимых понятий не
поддается локализации, то, по всей видимости, вы попали в такое
затруднительное положение, выйти из которого не сможет помочь ни один из
языков программирования. Если вам не удалось достаточно просто
сформулировать связи между основными понятиями задачи, то, скорее всего,
вам не удастся ее запрограммировать.
Еще один способ выражения общности понятий в языке предоставляют
шаблоны типа. Шаблонный класс задает целое семейство классов. Например,
шаблонный класс список задает классы вида "список объектов T", где T может
быть произвольным типом. Таким образом, шаблонный тип указывает, как
получается новый тип из заданного в качестве параметра. Самые типичные
шаблонные классы - это контейнеры, в частности, списки, массивы и
ассоциативные массивы.
Напомним, что можно легко и просто запрограммировать многие задачи,
используя только простые типы, структуры данных, обычные функции и
несколько классов из стандартных библиотек. Весь аппарат построения новых
типов следует привлекать только тогда, когда он действительно необходим.
Вопрос "Как написать хорошую программу на С++?" очень похож на вопрос
"Как пишется хорошая английская проза?". На него есть два ответа: "Нужно
знать, что вы, собственно, хотите написать" и "Практика и подражание
хорошему стилю". Оба совета пригодны для С++ в той же мере, что и для
английского языка, и обоим достаточно трудно следовать.
Несколько полезных советов
Ниже представлен "свод правил", который стоит учитывать при изучении
С++. Когда вы станете более опытными, то на базе этих правил сможете
сформулировать свои собственные, которые будут более подходить для ваших
задач и более соответствовать вашему стилю программирования. Сознательно
выбраны очень простые правила, и в них опущены подробности. Не следует
воспринимать их слишком буквально. Хорошая программа требует и ума, и
вкуса, и терпения. С первого раза обычно она не получается, поэтому
экспериментируйте! Итак, свод правил.
[1] Когда вы пишите программу, то создаете конкретные представления
тех понятий, которые использовались в решении поставленной
задачи. Структура программы должна отражать эти понятия настолько
явно, насколько это возможно.
[a] Если вы считаете "нечто" отдельным понятием, то сделайте его
классом.
[b] Если вы считаете "нечто" существующим независимо, то сделайте
его объектом некоторого класса.
[c] Если два класса имеют нечто существенное, и оно является для них
общим, то выразите эту общность с помощью базового класса.
[d] Если класс является контейнером некоторых объектов, сделайте
его шаблонным классом.
[2] Если определяется класс, который не реализует математических объектов
вроде матриц или комплексных чисел и не является типом низкого
уровня наподобие связанного списка, то:
[а] Не используйте глобальных данных.
[b] Не используйте глобальных функций (не членов).
[c] Не используйте общих данных-членов.
[d] Не используйте функции friend (но только для того, чтобы
избежать [а], [b] или [c]).
[e] Не обращайтесь к данным-членам другого объекта непосредственно.
[f] Не заводите в классе "поле типа"; используйте виртуальные
функции.
[g] Используйте функции-подстановки только как средство
значительной оптимизации.
Замечание для программистов на С
Чем лучше программист знает С, тем труднее будет для него при
программировании на С++ отойти от стиля программирования на С. Так он
теряет потенциальные преимущества С++. Поэтому советуем просмотреть раздел
"Отличия от С" в справочном руководстве ($$R.18). Здесь мы только укажем
на те места, в которых использование дополнительных возможностей С++
приводит к лучшему решению, чем программирование на чистом С. Макрокоманды
практически не нужны в С++: используйте const ($$2.5) или enum ($$2.5.1),
чтобы определить поименованные константы; используйте inline ($$4.6.2),
чтобы избежать расходов ресурсов, связанных с вызовом функций; используйте
шаблоны типа ($$8), чтобы задать семейство функций и типов. Не описывайте
переменную, пока она действительно вам не понадобится, а тогда ее можно
сразу инициализировать, ведь в С++ описание может появляться в любом
месте, где допустим оператор. Не используйте malloc(), эту операцию лучше
реализует new ($$3.2.6). Объединения нужны не столь часто, как в С,
поскольку альтернативность в структурах реализуется с помощью производных
классов. Старайтесь обойтись без объединений, но если они все-таки нужны,
не включайте их в основные интерфейсы; используйте безымянные объединения
($$2.6.2). Старайтесь не использовать указателей типа void*,
арифметических операций с указателями, массивов в стиле С и операций
приведения. Если все-таки вы используете эти конструкции, упрятывайте их
достаточно надежно в какую-нибудь функцию или класс. Укажем, что
связывание в стиле С возможно для функции на С++, если она описана со
спецификацией extern "C" ($$4.4).
Но гораздо важнее стараться думать о программе как о множестве
взаимосвязанных понятий, представляемых классами и объектами, чем
представлять ее как сумму структур данных и функций, что-то делающих с
этими данными.
Список литературы
В книге немного непосредственных ссылок на литературу. Здесь приведен
список книг и статей, на которые есть прямые ссылки, а также тех, которые
только упоминаются.
[1] A.V.Aho, J.E.Hopcroft, and J.D.Ulman: Data Structures and
Algoritms. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1983.
[2] O-J.Dahl, B.Myrhaug, and K.Nugaard: SIMULA Common Base Language.
Norwegian Computing Ctnter S-22. Oslo, Norway. 1970
[3] O-J.Dahl and C.A.R.Hoare: Hierarhical Program Construction in
Structured Programming. Academic Press, New York. 1972. pp. 174-220.
[4] Margaret A.Ellis and Bjarne Stroustrup: The Annotated C++
Reference Manual. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1990.
[5] A.Goldberg and D.Rodson: SMALLTALK-80 - The Language and Its
Implementation. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1983.
[6] R.E.Griswold et.al.: The Snobol14 Programming Language.
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy, 1970.
[7] R.E.Griswold and M.T.Griswold: The ICON Programming Language.
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy. 1983.
[8] Brian W.Kernighan and Dennis M.Ritchie: The C Programming
Language. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersy. 1978. Second
edition 1988.
[9] Andrew Koenig and Bjarne Stroustrup: C++: As Close to C as
possible - but no closer. The C++ Report. Vol.1 No.7. July 1989.
[10] Andrew Koenig and Bjarne Stroustrup: Exception Handling for C++
(revised). Proc USENIX C++ Conference, April 1990. Also, Journal of Object
Oriented Programming, Vol.3 No.2, July/August 1990. pp.16-33.
[11] Barbara Liskov et.al.: CLU Reference Manual. MIT/LCS/TR-225.
[12] George Orwell: 1984. Secker and Warburg, London. 1949.
[13] Martin Richards and Colin Whitby-Strevens: BCPL - The Language
and Its Compiler. Cambridge University Press. 1980.
[14] L.Rosler: The Evolution of C - Past and Future. AT&T Bell
Laboratories Technical Journal. Vol.63 No.8 Part 2. October 1984.
pp.1685-1700.
[15] Ravi Sethi: Uniform Syntax for Type Expressions and Declarations.
Software Practice & Experience, Vol.11. 1981. pp.623-628.
[16] Bjarne Stroustrup: Adding Classes to C: An Exercise in Language
Evolution. Software Practice & Experience, Vol.13. 1983. pp.139-61.
[17] Bjarne Stroustrup: The C++ Programming Language. Addison-Wesley.
1986.
[18] Bjarne Stroustrup: Multiple Inheritance for C++. Proc. EUUG
Spring Conference, May 1987. Also USENIX Computer Systems, Vol.2 No 4,
Fall 1989.
[19] Bjarne Stroustrup and Jonathan Shopiro: A Set of C classes for
Co-Routine Style Programming. Proc. USENIX C++ conference, Santa Fe.
November 1987. pp.417-439.
[20] Bjarne Stroustrup: Type-safe Linkage for C++. USENIX Computer
Systems, Vol.1 No.4 Fall 1988.
[21] Bjurne Stroustrup: Parameterized Type for C++. Proc. USENIX C++
Conference, Denver, October 1988. pp.1-18. Also, USENIX Computer Systems,
Vol.2 No.1 Winter 1989.
[22] Bjarne Stroustrup: Standardizing C++. The C++ Report. Vol.1
No.1. January 1989.
[23] Bjarne Stroustrup: The Evolution of C++: 1985-1989. USENIX
Computer Systems, Vol.2 No.3. Summer 1989.
[24] P.M.Woodward and S.G.Bond: Algol 68-R Users Guide. Her Majesty's
Stationery Office, London. 1974.
[25] UNIX Time-Sharing System: Programmer's Manual. Research Version,
Tenth Edition. AT&T Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersy, February
1985.
[26] Aake Wilkstroem: Functional Programming Using ML. Prentice-Hall,
Englewood Cliffs, New Jersy. 1987.
[27] X3 Secretariat: Standard - The C Language. X3J11/90-013.
Computer and Business Equipment Manufactures Association, 311 First
Street, NW, Suite 500, Washington, DC 20001, USA.
Ссылки на источники по проектированию и развитию больших систем
программного обеспечения можно найти в конце главы 11.
"Начнем с того, что вздернем
всех этих законников, языковедов".
("Король Генрих VI", действие II)
В этой главе содержится краткий обзор основных концепций и конструкций
языка С++. Он служит для беглого знакомства с языком. Подробное описание
возможностей языка и методов программирования на нем дается в следующих
главах. Разговор ведется в основном вокруг абстракции данных и
объектно-ориентированного программирования, но перечисляются и основные
возможности процедурного программирования.
Язык программирования С++ задумывался как язык, который будет:
- лучше языка С;
- поддерживать абстракцию данных;
- поддерживать объектно-ориентированное программирование.
В этой главе объясняется смысл этих фраз без подробного описания
конструкций языка.
$$1.2 содержит неформальное описание различий "процедурного",
"модульного" и "объектно-ориентированного" программирования. Приведены
конструкции языка, которые существенны для каждого из перечисленных стилей
программирования. Свойственный С стиль программирования обсуждается в
разделах "процедурное программирование и "модульное программирование".
Язык С++ - "лучший вариант С". Он лучше поддерживает такой стиль
программирования, чем сам С, причем это делается без потери какой-либо
общности или эффективности по сравнению с С. В то же время язык C
является подмножеством С++. Абстракция данных и объектно-ориентированное
программирование рассматриваются как "поддержка абстракции данных" и
"поддержка объектно- ориентированного программирования". Первая базируется
на возможности определять новые типы и работать с ними, а вторая - на
возможности задавать иерархию типов.
$$1.3 содержит описание основных конструкций для процедурного и
модульного программирования. В частности, определяются функции, указатели,
циклы, ввод-вывод и понятие программы как совокупности раздельно
транслируемых модулей. Подробно эти возможности описаны в главах 2, 3 и 4.
$$1.4 содержит описание средств, предназначенных для эффективной
реализации абстракции данных. В частности, определяются классы, простейший