更多感受－Hello "OO"
OO：Object Oriented。Object：
对象，Oriented：以……为导向的。所以，OO就是“以对象为导向的……”，也就是我们常听常说的“面向对象”。严格来讲，它应该是一个形容词：“面向对象的”什么什么，比如OOP：面向对象的编程方法，OOD：面向对象的设计思想，等等。
问题是，什么叫“面向对象”？
“对象”，就是“东西”——这说法太土；不过“对象”又太抽象，最合适的，是“物体”。“面向”呢？前面说了，就是“以……为导向”。
合起来，“面向对象”就是你在实现程序时，或者你在做设计时，你的头脑里基本考虑的对象应该是一些完整的“物体”，而不是……
而不是什么呢？让我们回忆前面课程《第一感受——main 函数》所提的一段话：
“日常生活中，要完成一件复杂的功能，我们总是习惯把“大功能”分解为多个“小功能”以实现。在C++程序的世界里，“功能”可称呼为“函数”，因此“函数”其实就是一段实现了某种功能的代码，并且可以供其它代码调用。”
这段话表达另一种编程思想，叫做“面向过程”，也就是，思考问题时，以如何将解决问题的某一个大过程，拆分成小过程。再看一下这个图就更明白了：
（“面向过程”）
如图所示，做菜的这个大过程，先分解为“买菜”、“切菜”、“炒菜”等小过程，不断细化下去……
（“面向对象”）
也就是说，现在您想做菜，您的头脑里得“换一种思路”，由于来的过程分解式，改为首先考虑需要什么东西（也就是对象，比如图中的菜、锅、炉、等等，这里仅示意，少了很多），然后再了解各个对象的属性，比如，菜应该如何处理？那个炉子该如何点火？等等。这还不够，各个对象之间有什么关系？如何互相配合？比如，想爆炒，则炉火该调大，同时锅里的菜要加速翻动（否则会烧焦）……总之，同样是做一道菜，如果你精通的话，你是名厨；否则做出的菜能吃就算不错了……
哪种方法直观又简单？当然是面向过程；但是，当碰上复杂问题时，面对过程的组织方法，就会有点力不从心了。“哲学”一点地讲：“简单的事情简单处理、复杂的事情复杂处理，如果您非要把简单的事情复杂处理，或者复杂的事情简单处理，估计都比较悬”。
两种方法冲突吗？不冲突；相反，它们互补。当我们通过“面向对象”的方法把各个事物都理清楚了，复杂的事情就可以回归简单，最终总是要以大大小小的“过程”来处理。
今天这节课，仍然只是一节“感受”课，所以，它应该是简单处理的。下面例子，更是简单，但希望有助您理解程序世界里的万千“对象”。
2.5 更多感受－Hello "OO"
2.5.1 要造世界，先造“物种”
对象的第一属性，就是它的类型。譬如前面的做菜例子。首先你得认出那是一颗小白菜，如果你一直以为它是胡萝卜来处理——那能指望您做出什么好菜来呢？
编程语言内置的，仅仅是一些最最基础，且高度抽象的数据类型，比如整数、字符串等（C++语言甚至连完整的内置字符串类型都不支持，还好有相应的标准库提供的字符串类型的实现）。在编程时，现实的事物总是要被高度的抽象，达到可以通过这些基本数据类型来表达出它的属性。比如“学生”，往往被抽象成：姓名、学号、所在年段班级、等等有限的向样数据。
回看一下我们在《更多感受－Hello STL》曾经有下面的代码：
//定义一个包括姓名和成绩的学生结构：
struct Student
{
string name;
int score;
};
|
（有关学生的定义）
根据需要，我们只为“学生”这个类型，提供了“姓名”和“成绩”两个属性——这有点像是“按需分配”——假如我们关心的学生的身体发育情况，那么为学生的视力、体重、身高等属性，就少不了。
让我们“感受”一下定义新“类型”的方法之一，那就是使用关键字struct：
struct 新类型的名称
{
//该类型应具备的属性
};
|
（定义新类型的方法之一）
再次强调一下，样例代码中，我们所定义的是一个“类型”，而不是一个“对象”。即Student现在表示的“学生”这个类型，而不是哪位具体的学生。就好像“人类”和“张三”的关系。相信上帝在创造这个世界之前，也一定在脑海里先构思了这世间万物的“类型”。非常庆幸：上帝
在构思“人类”时，他没有加上“尾巴”这个属性。
定义一个“类型”，是不是只需要列出它的“属性”呢？不，“属性”相当于只这个“类型”应该拥有的“数据”，那么如何体现这个“类型”所拥有的“动作”呢？我们认为：“程序就是‘动作’处理‘数据’”；此时，在“定义类型”这里，“动作”和“数据”二者得到统一，请看：
//定义一个包括姓名和成绩的学生结构：
struct Student
{
string name;
int score;
//声明一个动作：学习
void Study();
};
|
（有关学生的定义：动作＋数据）
现在，“Student”所描述的类型中，既包含了两个属性，又包含了一个“动作”。你可能发现了，所谓的“动作”，就是一个函数的声明，只不过它是声明在Student的结构定义之内。这个Study（）函数如何实现，不是我们今天的课程内容了。
上帝首先定义叫“人类”这个类型，然后他老人家就开始按照“类型”来创造实际对象，也就是个体的“人”。今天我们也要当一回上帝。
但是，我们不是要造人（奇怪，为什么我一说到“造人”，底下一对小夫妻学员的脸就红了？）。我们的任务是：首先定义“东西”这种类型，然后凭据“东西”这个类型，来实际造出一个“东西”。
2.5.2“物种起源”
“东西”？就是“Object”——记得吧，课程一开始，我们就说了，“Object”？就是“东西”啦。
请看：
//定义Object
struct Object
{
};
|
（Object的定义）
不要诧异，更不要怀疑，没错，这就Object的定义，它空空的，一无所有。有道是：“无极生太极，太极万物”。
你尽可以把这个空无一物的Object看待成“无极”。
现在，启动Turbo C++ Explorer，然后创建一个控制台应用工程，我们来感受一下什么叫“无极”。
在Unit1.cpp中输入以下代码（部分代码由IDE自动生成）。
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma hdrstop
#include <cstdlib>
//---------------------------------------------------------------------------
struct Object
{
};
#pragma argsused
int main(int argc, char* argv[])
{
Object o;
std::system("pause");
return 0;
}
//---------------------------------------------------------------------------
|
（Object 运用）
编译，运行，退出程序……这其间一切都很平静，似乎什么也没有发生……是这样吗？没错，运行时，控制台的世界产生了，然后我们按发任意键，这个世界又悄然消失，只有程序员才知道，在这期间，曾经有一个叫“o”的对象，它诞生、生存、死亡……一切都在悄无声息之间，像蚍蜉、像朝露；像秋天的草，像夏天的花……（此处略去1024个字节，因为有同学举手问我为什么程序员都这么喜欢YY）。
我们在代码中通过：
Object o;
这一行，定义了一个对象，这个对象属于前面定义的“Object”类型。在运行期，o存活过——对于程序的世界，存活的意思就是：这对象占过一段内存空间——没错，对象在内存空间中占着，就表明它还“活着”（当然，某些情况可能是“僵尸”或“幽灵”）。
“面向对象”的特性有很多，我们无法在这里一一感受。当我们定义一个“空空如是”的Object类型时，请记住了，提到“面向对象”，您的第一感受应该是“抽象”。因为在进入OO的范畴之后，我们可以对编程的本质有另一种表达：“用程序语言所支持的有限的类型系统，来表达近乎无限的真实的类型世界”，这就要求每个程序员必须学会：“抽象、抽象、再抽象”。
我们要感受的第二个“面对对象”的特性，就是理解“对象”的“生”和“死”。没错，毛主席说过“人固有一死，或重于泰山，或……”噢，我又开始YY了。下一小节！
2.5.3 “生”和“死”
请看代码：
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma hdrstop
#include <cstdlib>
#include <iostream>
//---------------------------------------------------------------------------
struct Object
{
Object()
{
std::cout << "我生……" << std::endl;
}
~Object()
{
std::cout << "我死……" << std::endl;
}
};
#pragma argsused
int main(int argc, char* argv[])
{
Object o;
std::system("pause");
return 0;
}
//---------------------------------------------------------------------------
|
（Object 的生和死）
运行时首先出现：
（我生……）
然后按任意键之后，在窗口即将消失的一瞬间，屏幕出现“我死……”——你可能没看见，因为这取决您的系统运行速度和您的眼力。
我们为Object类型定义了两个函数，其一为和Object类型同名的函数，称为“构造函数”，某种意义上，它表达类型Object“生”这个“动作”；其二为~Object，即在类型名前加一~符号。一般它被称为“析构函数”。对应的，您可以认为它表达了Ojbect类型“死”这个动作。
| 函数名 |
意义 |
特定命名规则 |
| Object() |
构造，“生” |
和类型同名 |
| ~Object() |
析构，“死” |
在类型名前加~ |
在哲学上，任何事物都有其生存和消亡的过程，C++之父或许不并关心马克思哲学思想，但不管如何，C++要求，并且保证了我们所定义的类型，必须有“构造”和“析构”函数，就算我们不自己定义——一开始的Object空空如是——编译器也会强制为它暗中产生这两个函数。
记住，C++中的对象，和世间万物一样，有“生”和“死”的动作，我们可以通过在它所属的类型定义中，去规定它们：当它们“生”或“死”时，它们应该做些什么。这很好理解，不是吗？英雄人物的生，应该是风雨交加，雷电霹雳……而一个坏蛋的死，应该是两眼发直，口吐白沫，胸口流出像墨一样黑的血，最后一头栽倒在收费茅坑里。不同类型的对象，就会有不同的生死。
OO的世界，真的很好玩。为什么有些人学习起编程会在那里死搞硬记语法呢？那是因为他们不喜欢像为师我这样，常常将“程序世界”和“现实世界”做关联！古龙同志云：“只有心中有程序，万事万物皆可为程序……”喂！谁丫的又拿西红柿砸我？凭什么古龙讲得，我就讲不得:(
? 每当俺的课程稍微有点“哲学”色彩，就有人这么对我！不管如何，这回我在讲台上挣扎着，也要把下面这段话说完 :) 。
| C++语言的设计“哲学”：
Bjarne Stroustrup(C++ 之父)：“……我从不认为这个世界上只存在一种正确的编程方式。从一开始，对于各种编程范型的需要就一直存在，我常列出的范型有C形式的程序设计、数据抽象、面向对象以及泛型式程序设计，它们都得到了C++的直接支持
，而且从一开始，将这些范型组合使用的例子也一直存在……”
Bjarne Stroustrup:
“……我们的历史从来都不是一张白纸，仅仅提供一种东西是不够的……”
没错，C++是一门多范型（multi-paradigm）编程语言。它支持面向对象以及另外数种有用的编程风格。比如基于过程（procedure-based）、基于对象（object-based）、面向对象（object-oriented）、泛型编程（generic
programming）等。
所以，我必须严肃地告诉大家，我们现在所学的语言，是流行的编程语言中,公认最难的一门。其中原因之一在于它的历史包袱（必须尽量兼容C语言），其二就是C＋＋的哲学是它从不认为仅用一种编程思想就可以解决所有编程问题，包括“面向对象”；所以，C++程序员的最高境界是:拿刀、拿剑、拿一根树枝，都能舞出威风，如果您向往的提一把剑就能走天涯，那么您应该选择Java，因为它是一门纯OO的语言。其三就是C++本身也在不断发展，譬如在“泛型编程”上，很多用了C++多年人，竟然对我说“看不太懂”《Hello
STL》的里的类似以下的代码。
//录入成绩:
copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), back_inserter(ss));
这当然不是说他们的C++基础不好，只能说他们一直在吃C++的老本。
扩展到我们学习计算机语言的“哲学”：从来没有只擅长一门语言的高手。深入也好，浅尝也好，多静下心去学习一门经典语言，然后在不同语言之间对比，细细品味不同语言在设计上微妙差别……我深知自己当不了高手，但作为一位平凡的程序员，能偶有机会感受某种“醍醐灌顶”的滋味，已经足以吸引我前行……
有关C++的设计哲学，请参考经典C++书籍：《The Design and Evolution of
C++》。 |
下面我们分析时对象o的生存期间，我们用一张图表示。
（o的生存期）
如图所示，对象o的生命期，从它被定义那一行开始（此时构造函数被调用），一直持续到它所在的函数结束。由于main函数被退出（此是它的析构函数被调用），控制台窗口很快就被关掉，所以那一行“我死……”的出现很难看到。
下面，我继续给出一张图，图中的代码发生了点变化：一对{}将o对象的定义包围起来，结果是什么呢？
（改变了o的生存期）
一对花括号，改变了对象o的生存期，现在，它更加要感叹生如夏花了……
作业：
- 完成课程中改变o生存期的例子。
- 仿照课程例子代码，定义多个Object的对象，比如o1、o2、o3等等。
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