面向對象編程語言 – C++*

一、面向對象編程語言的三大特性

面向對象編程語言的三大特性是封裝、繼承和多態。

封裝是指將數據和操作數據的方法封裝在一起，形成一個獨立的類，外部使用者只能通過類提供的公共接口來訪問和操作數據，從而實現了數據和行為的分離，保證了數據的安全性和可靠性。

繼承是指從已有的類中派生出新的類，新的類繼承了舊類中所有的數據和方法，同時還可以添加新的數據和方法，從而實現代碼的復用性。

多態是指同一個函數在不同對象上具有不同的行為。多態可以分為靜態多態和動態多態。靜態多態是指重載函數或運算符，動態多態是指虛函數。

class Animal {
public:
    virtual void speak() {
        cout<<"Default animal sound"<<endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout<<"Woof!"<<endl;
    }
};

class Cat : public Animal {
public:
    void speak() {
        cout<<"Meow!"<speak();   // Output: Default animal sound
    
    pAnimal = new Dog;
    pAnimal->speak();   // Output: Woof!
    
    pAnimal = new Cat;
    pAnimal->speak();   // Output: Meow!
    
    return 0;
}

二、什麼是面向對象編程語言

面向對象編程語言是一種基於對象的編程範式，該範式將數據和操作數據的方法封裝在一起，形成一個獨立的類，外部使用者只能通過類提供的公共接口來訪問和操作數據。面向對象編程語言支持封裝、繼承、多態等特性。

相對於傳統的面向過程編程，面向對象編程更加符合人類思考的方式，能夠提高代碼的復用性和可維護性，並且能夠有效地管理和處理複雜系統的邏輯關係。

class Shape {
protected:
    int x, y;
public:
    Shape(int x = 0, int y = 0) {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    virtual float area() {
        cout<<"Parent class area()"<<endl;
        return 0;
    }
};

class Rectangle: public Shape {
public:
    Rectangle(int x = 0, int y = 0):Shape(x, y) { }
    float area() {
        return (float)(x * y);
    }
};

class Triangle: public Shape {
public:
    Triangle(int x = 0, int y = 0):Shape(x, y) { }
    float area() {
        return (float)(0.5 * x * y);
    }
};

int main() {
    Shape *shape;
    Rectangle rec(10, 7);
    Triangle tri(10, 5);
    
    shape = &rec;
    cout<area()<<endl;   // Output: 70
    
    shape = &tri;
    cout<area()<<endl;   // Output: 25
    
    return 0;
}

三、常見的面向對象編程語言有哪些

常見的面向對象編程語言有C++、Java、C#、Python、Ruby、Objective-C、Swift等。

// Python
class Shape:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def area(self):
        print("Parent class area()")

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, x, y):
        super().__init__(x, y)
    def area(self):
        return (self.x * self.y)

class Triangle(Shape):
    def __init__(self, x, y):
        super().__init__(x, y)
    def area(self):
        return (0.5 * self.x * self.y)

rec = Rectangle(10, 7)
tri = Triangle(10, 5)

print(rec.area())   # Output: 70
print(tri.area())   # Output: 25

四、不屬於面向對象編程語言的是

不屬於面向對象編程語言的是C語言，C語言雖然支持結構體和函數指針等面向對象編程的部分特性，但是不能真正意義上的實現面向對象編程。

#include <stdio.h>

struct Shape {
    int x, y;
};

void area() {
    printf("Parent class area()\n");
}

int main() {
    struct Shape rec = {10, 7};
    printf("%d\n", rec.x * rec.y);   // Output: 70
    
    area();   // Output: Parent class area()
    
    return 0;
}

五、不支持面向對象的編程語言

不支持面向對象的編程語言有彙編語言、Shell、Awk等。

以下是彙編語言的示例，雖然彙編語言可以使用數據結構和過程等方法實現代碼的組織和重用，但是仍然不能實現面向對象編程的特性。

section .data
    x dd 10
    y dd 7

section .text
    global main

area:
    stdout db "Parent class area()", 10, 0

main:
    push dword [x]
    push dword [y]
    call area
    add esp, 8

    mov eax, [x]
    mov ebx, [y]
    imul eax, ebx
    mov ebx, eax
    mov eax, 4
    mov ecx, stdout
    mov edx, byte 11
    int 0x80
    
    ret

六、面向對象的編程語言有哪些特點

面向對象的編程語言具有以下特點：

1.

支持封裝、繼承、多態等面向對象編程特性。

2.

代碼高度模塊化，易於理解和維護，並且可以有效地管理和處理複雜系統的邏輯關係。

3.

具有很強的代碼復用性，可以大大提高開發效率。

4.

支持強類型檢查，可以有效地避免類型錯誤帶來的潛在問題。

5.

具有良好的擴展性和可移植性，可以方便地進行跨平台開發。

七、什麼不是面向對象的編程語言

不是面向對象的編程語言是指不支持面向對象編程的特性的編程語言，包括傳統的面向過程編程語言和純函數式編程語言等。

以下是Haskell函數式編程語言的示例，它雖然支持模塊化和高階函數等特性，但是不能真正意義上的實現面向對象編程。

data Shape = Rectangle { x :: Float, y :: Float }
           | Triangle { x :: Float, y :: Float }
area :: Shape -> Float
area (Rectangle a b) = a * b
area (Triangle a b) = 0.5 * a * b

main = do
    print (area (Rectangle 10 7))   -- Output: 70.0
    print (area (Triangle 10 5))    -- Output: 25.0

八、面向對象和面向過程的編程語言

1.

面向過程的編程語言強調的是過程或函數，它的設計思想是將程序看成一系列函數的集合，函數之間可以共享公共數據。而面向對象的編程語言則是將函數和數據打包在一起，形成一個獨立的類，外部使用者只能通過類提供的公共接口來訪問和操作數據。

2.

面向過程的編程語言更加註重程序的執行效率和資源利用率，它們通常比面向對象的編程語言更加底層，更加貼近硬件。而面向對象的編程語言則更加註重代碼的可讀性和可維護性，同時也可以使用虛函數和多態等特性來提高代碼的靈活性。

3.

面向過程的編程語言可以更加直接地控制程序的執行流程和數據的操作，這使得它們在某些特定的場景下具有優越性，如嵌入式系統編程等。而面向對象的編程語言則更加適合處理企業級複雜系統的設計和開發。

// 面向過程的C語言示例
#include <stdio.h>

float area(float x, float y) {
    return x * y;
}

int main() {
    float x = 10;
    float y = 7;
    printf("%.2f\n", area(x, y));   // Output: 70.00
    
    return 0;
}

// 面向對象的C++示例
#include <iostream>

class Shape {
protected:
    float x, y;
public:
    Shape(float x = 0, float y = 0) {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    virtual float area() {
        std::cout<<"Parent class area()"<<std::endl;
        return 0;
    }
};

class Rectangle: public Shape {
public:
    Rectangle(float x = 0, float y = 0):Shape(x, y) { }
    float area() {
        return (float)(x * y);
    }
};

class Triangle: public Shape {
public:
    Triangle(float x = 0, float y = 0):Shape(x, y) { }
    float area() {
        return (float)(0.5 * x * y);
    }
};

int main() {
    Shape *shape;
    Rectangle rec(10, 7);
    Triangle tri(10, 5);
    
    shape = &rec;
    std::cout<area()<<std::endl;   // Output: 70
    
    shape = &tri;
    std::cout<area()<<std::endl;   // Output: 25
    
    return 0;
}