C语言里用结构体和指针函数实现面向对象思想(2)

虽然我们可以在c语言里面用这种方法实现面向对象的程序设计,但是这样毕竟不如用java之类的比较适合面向对象的语言来写有面向对象思想的程序。因为java的类里可以进行赋值、调用函数等功能而c里的结构体不能。java取消了程序员使用指针的权限,因为如果在这种高度封装的语言里使用指针很可能造成很多错误。

从这里看,面向对象和面向过程程序设计思想的区别在哪里呢?面向对象的程序可能需要更多的封装,它的每一个对象都是为执行特定的功能而封装的,对象与对象之间相对比较独立,关系清晰,便于程序的功能细化、管理维护,但是也会造成程序的代码量增大。面向过程的程序封装的主要是一些数据结构,一个函数、变量可以被以多种角度来使用,这样使程序变得十分精简短小,但是不容易修改和补充。

我们写程序是用来解决问题的,而且要解决的是现实中的问题,所以我们需要将现实问题转化为符号化的问题,而现实中的问题是由个体所组成的,所以我们将数据和处理数据的方法封装起来形成一个个体,这个个体在问题里面有专门的功能,比如一张纸可以折叠,一支笔可以写,这样有助于我们以自身的角度进行思考分析,这就是面向对象。如果用面向过程的思路,会导致问题与程序之间的转化不好处理,可能使解决问题出现偏差。

二、扩展研究

1、动态开辟内存空间的函数有哪些?

答:c语言有三个函数可以动态开辟数组:malloc函数、calloc函数、realloc函数。

c语言提供了malloc函数和free函数用来执行动态内存分配和释放,这些函数维护一个可用内存池,malloc函数可以从内存池中提取一块合适的内存,free函数用来释放这块内存以供别的程序使用。Malloc函数分配的是一块连续的内存,返回值是一个指向被分配的内存块起始位置的指针。Malloc实际分配的内存可能比你请求的的多一点,也可能不会,这是由编译器决定的。但是malloc也可能分配失败,如果操作系统无法向malloc函数提供足够的可用内存,那么它会返回一个NULL指针。Malloc返回的指针类型为void *型。Free的参数必须要么是NULL,要么是malloc函数、calloc函数、realloc函数返回的值。

Calloc函数的参数是所需元素的数量和每个元素的字节数,而不是总的字节数。Calloc会把分配的内存都初始化为0,而malloc不会初始化。

Realloc函数用于修改一个原先已分配的内存块的大小,如果原先的内存块大小无法改变,那么realloc会分配另一块正确大小的内存,并把原先那块内存的内容复制到新的块上。如果realloc的第一个参数为NULL,那么它的作用和malloc一样。

三、研究总结

这一章里我们学习了动态分配内存的方法,以及怎么使用宏定义,其实它们都是为了更好地进行封装。为了对程序进行更好地封装,人们使用了各种方式,甚至开发了封装性更强的高级语言,这使我们解决专门问题的能力更强了。这样我们编程只是将共性实现为个性。因为语言只是工具,程序员应该更专注地研究算法而不是把时间花在语言上,所以现在的语言都是为了简化程序员的工作所造成的。

我们封装的过程,是对事物进行抽象的过程,也是对事物进行认识的过程,我们从开始到现在,封装的层次越来越深,处理的问题也越来越复杂。因为我们需要理清复杂问题的内部规律,从而找出解决问题的办法,而深层次的封装使问题恢复成本来的样子就是一种解决办法,当封装的程度达到了一定的水平,就是面向对象的程序设计思想。

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