C/C++、C#、JAVA(一)：代码模板与库代码的引入

2020年3月22日 2066点热度 0人点赞 0条评论

内容纲要

代码默认模板

编译性高级编程语言中，几乎每种语言，都有个静态的 main 方法作为程序启动入口，每种语言都有其编写规范。为了学习 C/C++、C#、JAVA四种语言，我们要先从默认代码模板中，慢慢摸索学习。

约定：
我们常常可以看到函数、方法这两个词，很多人对此进行了混用。
方法，就是 void Test(){} 这样的形式；
函数，指具有确定命名的、并且可以通过名称调用的代码，属性、字段、方法、委托、事件等；
只要能够通过确定的名称调用（使用）的代码块，就是函数；而方法就是返回值、名称、参数等组成的代码块；

C/C++、Java 主要是驼峰命名(Camel-Case)， C# 是Pascal 规则(帕斯卡命名)。
文章代码和示例比较多，对于命名这方面，可能不会严格按照此语言的规范编写。(主要是笔者习惯写C#)

代码模板

C

#include <stdio.h>

int main()
{
    /* 代码 */
    return 0;
}

C++

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    /* 代码 */
   return 0;
}

C#

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           /* 代码 */
        }
    }
}

JAVA

package com.company;
import com.company.test.*;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
    }
}

C# 和 Java 的 main 方法都是静态入口。
C# 的 main 方法是大写，其余语言都是小写。

库代码的引入和解析

每种编程语言中，例如 sdk 等都会有大量丰富的官方库代码已经自定义库代码，那么，我们应该如何引入使用呢？

C

C语言源文件以 .c 或 .h 结尾，一般 .h 用来定义成员， .c 用来实现成员。
.c 称为源文件，.h 称为头文件。

C语言中，使用 #include "{文件名称}.{.c|.h}" 或 #include <{文件名称}.{.c|.h}> 来使用系统或自定义的库代码。
简单来说，#include <> 是使用系统自带的代码，#include "" 是使用你自己写的代码或第三方代码。
请参考
http://c.biancheng.net/view/443.html

写代码和编译时，.c 和 .h 文件和里面的代码没有任何联系。

C语言中没有接口(面向对象)，因此考虑到解耦，将函数的定义和实现两个部分分开，.h 文件定义外界可以访问使用的成员，以及如何调用成员。.c 实现 .h 中声明名的成员。

那么，如何使用 .h 和 .c 声明和实现函数，并且能给外部使用呢？

实现 `.h` 、`.c` 以及外部调用

编写一个 Test.h 文件。
此文件声明了一个 getA方法，不需要输入参数，会返回一个 int 类型的值。
extern 关键字，声明了此方法能够被外部调用。

#include <stdio.h>

extern int getA(void);

我们在 main 方法中，使用此方法

#include <stdio.h>
#include "Test.h"

int main() {
    int a = getA();
    printf("%d",a);
    return 0;
}

然后来实现 Test.c

#include <stdio.h>

// 实现 getA方法
int getA(void) {
    return 666;
}

以上代码就是 .h、.c 文件的编写方法以及提供外部调用。

`.h` 和 `.c` 文件

前面我说了，.h、和 .c 文件，没有必然联系。下面我来解释一下。

因为 .h 和 .c 不像 C#、JAVA 中的接口和继承，没有强制规定，因此可以只写 .h，或只写 .c。
.h 也可以实现代码，例如 Test.h 文件

#include <stdio.h>
extern int getA(void) {
    return 666;
}

C语言的编译，经历预处理/预编译、编译、汇编、链接四个步骤。
预处理/预处理(Preprocessing)：条件编译、宏定义处理等
编译(Compilation)：检查语法，生成汇编
汇编(Assemble)：汇编代码转换机器码
链接(Linking)：与其它组件组合起来生成可执行文件
资料参考
http://c.biancheng.net/view/1736.html

https://blog.51cto.com/7905648/1297255

.h 和 .c 文件，在最后链接阶段，才会出现真正 联系。
请参考
https://www.cnblogs.com/laojie4321/archive/2012/03/30/2425015.html

C++

据说 C++ 之父 Bjarne Stroustrup 博士，都没有搞懂 C++ 这种编程。
file

C++ 源文件后缀为 .cpp 。

C++ 中，我们看到了 #include <iostream> ,为啥不带 .h 或 .c？
C++ 是 C语言的超集，C++ 实现了面向对象，C++ 出现了命名空间和库的概念。
在 C++ 中，#include <stdio.h> 是一般的头文件引用方式；而 #include <iostream> 是 C++ 库的引用方式。引用的是 标准库。

C++ 标准库分为两部分：

标准函数库：继承C语言，由不属于类的函数组成。
面向对象类库：类及其相关函数的集合。

命名空间

前面我们看到了 C++ 代码模板中，还有 using namespace std; ，这一句是引用命名空间。

在 c++ 中，也可以直接实现 .h 声明的函数，但是这样跟不能体会到面向对象的优势。

C++ 使用面向对象，采用命名空间-类-成员实现的机构，来编写代码，示例如下。
编写 Test.h


namespace first_space {
    int func();
}

编写 Test.c

namespace first_space {
    int func() {
        return 666;
    }
}

main 函数中调用

#include <iostream>
#include "Test.h"

using namespace std;
using namespace first_space;

int main()
{
    int a = func();     // first_space
    cout << a << endl;
    return 0;
}

可以看到，命名空间只是多了个范围限定。
在 C++ 中，函数可以定义在类中，命名空间中，也可以直接写在源文件中。

C#

C# 是笔者最喜欢的语言，嘿嘿嘿。
C# 中类库编译后，是一个 .dll 文件。

以下是 C# 命名空间和引用命名空间的示例。

namespace ConsoleApp1
{
    using Test;
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            T666 t = new T666();
            t.Test();
        }
    }
}
namespace Test
{
    public class T666
    {
        public void Test(){}
    }
}

C# 中，命名空间没有严格要求。
一般，命名空间以 [项目名称].[目录名称].[目录名称]... 组成。
以项目名称开头，后面每个子目录名称组成。
例如要实现用户身份认证的功能，将这部分代码放到 MyProj/Auth 目录中，那么命名空间就是 MyProj.Auth。
C# 的源文件以 .cs 结尾，一般来说，一个独立功能的类或接口，使用一个 .cs 文件。
但 C# 中，并不强制要求。这些慢慢学习 C# 时会学习了解到。很大程度上跟 C++ 的命名空间相似。

C# 中以命名空间作为限定范围，对类进行使用。
调用的最小粒度为类、结构体、枚举等。
所有的字段、属性、方法等必须在类中定义和实现。
C# 引入一个命名空间后，便能使用此命名空间的所有的类。

Java

Java 的规则还是比较多的。
Java 的源文件，以 .java 结尾。
每个 .java 文件中，只能有一个 public 类，并且类名称必须跟 .java 文件的名称相同。
Java 中，没有命名空间，而是以包的形式来调用，包名引用严格以目录名称设置。

Java 中，使用 import 关键字来引入包，例如 import java.io.*; 。
有两种引用形式，一种是引用具体的类名

import  java.io.PrintStream;

之后便可以使用 PrintStream 类。
另一种是使用 import java.io.*; ，可以使用此包下所有的类。

Java 中，标准库以 java. 或 javax. 开头。

如果想将编写的类提供给外部使用，则要使用 package 关键字。

以下为一个示例.

程序目录结构如下

.
│  main
│
└─com
    └─company
        │  Main.java
        │  MyFrame.java
        │
        └─test
                Test.java
                Test2.java

编写两个类，Test，Test2，

# Test
package com.company.test;

public class Test {
    public void My() {
        Test2 t = new Test2();
    }
}

# Test2
package com.company.test;

public class Test2 {
}

main 函数中调用调用

package com.company;
import com.company.test.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
    }
}

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