C++真的很难学好?大师告诉你程序设计要怎么做

引言知乎上关于“C++难学”的话题,有个高赞回答,说用了十年C++,只敢说“我有一定的C++基础” 。这内容虽然是戏谑C++难学,但其实也道出了不少程序员的心声 。

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C++为什么会被认为是一门很难学好的语言?
对于初学者来说,总想把C++的特性都学会了,再去解决问题 。那么就会发现,这门语言的特性不仅繁杂,而且标准还总在更新 。
不仅如此,它支持的编程范型还多,包括过程式、面向对象式、函数式、泛型、模板元 。一个问题能有N种解法,到底用哪种呢?
我在早期的一个C++项目中,出于强烈的探索心,既炫技式的使用一些特性,还混合了多种编程范型,导致后来工作交接时困难重重 。我本来想为问题找到最好答案,结果解决办法本身却成了问题 。
C++ 之父 Bjarne Stroustrup 当初在设计这门语言时,一个核心哲学就是将更多的自由交给程序员 。所以这也就 C++ 中包含了诸多特性,又支持多种编程范型的原因 。
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Bjarne Stroustrup
因此,用好 C++ 的前提是程序员对要解决的问题,有足够清楚的认识,从而将语言的威力发挥出来 。
那么,C++要怎么学,怎么用?
在《C++沉思录》这本书中,可以找到答案 。
看到重要之处《C++ 沉思录》的两位作者 Andrew Koeing 与 Barbara Moo 可谓程序员界的神仙侠侣 。Andrew 大神早在1977年就加入贝尔实验室,在那里他开始了对 C/C++ 语言的研究 。Barbara 于1983年进入贝尔实验室,也致力于对 C++ 的研究与应用 。
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Andrew Koeing
夫妻俩平常除了研究编程语言,还将自己的思考写下来,形成一系列的技术文章发表 。这些文章在业界获得了广泛的好评,于是 Andrew 大神夫妻从中精挑细选,就有了这本经典的《C++ 沉思录》 。
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Barbara Moo
我想对近几年成长起来的新生代 C++ 程序员们做出一些阅读提示 。本书写作年代早于 C++ 11标准公布之前,而已经习惯了 Morden C++ 语法的程序员初看此书时可能会有疑问,为什么要看一本连 C++ 11 特性都完全不涉及的书?
答案有两个 。
首先,就是 Andrew 大神所强调的,优秀的程序员并不是掌握了最多语言特性的,而是能够出色解决问题的 。所以这本书将程序设计放在第一位,C++ 次之 。
其次,Andrew 大神不仅是 Bjarne Stroustrup 的铁哥们,还是 ANSI C++ 标准委员会的项目编辑 。因此他在 C++ 的发展上有着举足轻重的作用,我们现在使用到的诸多新特性,都能在这本书中找到思考的雏形 。
所以,我们在看这本书时,不必拘泥于语言层面的时效性,而要将注意力放在大神解决问题的思维方式上 。跟随 Andrew 大神从理解问题出发,走过程序设计的探索之路,最终找到解答 。
C++可以做好,而C做不好的在序幕中,Andrew 大神就遇到一位同事问:“你能说服我去学习C++,而不是 C 吗?”
由此,Andrew 大神进一步思考:有什么事情是 C++ 可以做好,而 C 却做不好的?
他选择从面向对象编程这个方向切入,于是设计了一个简单的跟踪消息输出类 。它展示了类的公有方法、私有属性的封装特性,并且讨论了在变更功能时,C++ 的解决办法要更加简单优雅,而 C 则要关注太多的细节 。
对面向对象编程的支持,是 C++ 最基本的核心功能点 。Andrew 大神认为对于问题的思考,要建立在足够抽象的层面上,而不是眉毛胡子一把抓 。而类就是 C++ 的核心概念 。
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Andrew 大神用开车来打比方,如果司机要关注发动机、变速箱、传动装置是怎么工作的,那他上路就得出车祸 。此例即说明,程序员要做的是抓住问题的本质,并且为本质定义一个类,最后是确保这个类能够独立的工作 。
如果要解决的问题很复杂,那就对问题进行拆分,保证一个类只解决一个具体的问题 。以继承的方式,将类之间的关系组织起来;再以动态绑定的方法,来实现具体的处理逻辑;对象间以通信的方式,实现数据交换 。这就是面向对象设计的一般性原则 。
而对于一个类应该怎么设计,Andrew 大神提出了一个类设计者的核查表 。这无论是对于新手还是老鸟,都十分有借鉴意义,因此我将其整理引用如下:


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