Java和C++的基本差異有哪些

本篇內容介紹了“Java和C++的基本差異有哪些”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

我們知道，Java一開始采用C++的語法格式，基本上是為了讓程序設計者可以很快地熟悉 Java的語法格式，縮短學習Java的時間，畢竟C和C++仍舊是最多人會的一種程序語言。但是如果我們仔細檢查Java程序語言的許多細節設計，我們可以發現Java去掉了不少C++的特點，并且加入一些新的特性。這些與C++的差異包括：

1.不再有#define、#include等預處理程序(Preprocessor)的功能

C++語言很重要的一個特點就是它的預處理程序。有些其他程序語言雖然也加入了#include的功能，但是還是欠缺處理宏(Macro)的能力。#define的功能在Java中我們可以用定義常數(constant)的方式來取代，而#include在Java中是不需要的，因為在Java中程序在執行時，會把類型數據記錄在對象實體之中，我們不需要靠一些標頭文件(header file)來知道我們使用的對象或數值是屬于什么數據類型。

如果你使用C++語言時，只使用預處理程序的#include和#define功能的話，那么你大概不會覺得Java這樣的設計對你產生什么樣的困擾，但是如果你是使用C++語言預處理程序中宏功能的高手，你可能會覺得很不方便，進而懷疑Java如此設計的意義何在。

使用預處理程序雖然可以很方便地達到許多功能，但是站在軟件工程的角度上看，對整個軟件的維護其實是很不利的。由于C++語言中預處理程序的功能太過強大，厲害的程序設計高手常會自行開發一套只有自己看的懂的宏語言，一旦整個軟件要交給其他人去維護，后繼者很難在短時間內了解前一個人所寫下的宏功能，增加軟件開發時團隊工作及日后維護的困難度。

另外一點則是C++語言的編譯器所看到的程序代碼，其實和程序設計者看到的程序代碼是不同的。程序設計者看到的是尚未經過預處理程序處理過的程序代碼，而編譯器看到的則是預處理程序處理過的程序代碼，一旦交給預處理程序處理的宏內容有誤，編譯器產生的錯誤信息將不會是程序設計師所預料的。而這一點自然也增加了程序在排錯時的困難度。

預處理程序的存在也造成了閱讀程序的不便。如果你想使用別人已經完成的C++語言程序，那么通常你不但要閱讀他所寫下的文件，還必須一并查閱上文件，才能了解其程序的全貌。如果換成是Java程序，只要查看java的程序文件就夠了。

2.不再有structure、union及typedef

事實上，早在C++中就可以去掉C語言中的structure和union等對復雜數據的自定結構類型，因為類(Class)的定義方式可以完全做到這項功能。而typedef也是不必要的，一切都用類就可以了。雖然C++這樣的設計是為了和C語言兼容，但是使用多余的語言特點不但不必要，而且容易造成對程序認識的混淆。

3.不再有函數

在Java程序語言中，去掉了程序向導語言中最重要的單元--函數(Function)。如果我們以對象向導的觀念來看待函數，就可以了解函數在對象向導的概念中，是不必要的。在對象向導的程序觀念里，對象的數據才是真正的主體，而處理對象數據的方法則必須依附在對象內才有意義。因此，去掉函數并不表示不再有子程序等模組化程 序的概念，相反地，是利用對象中的方法來取代函數，再一次強化對向導的發展策略。

4.不再有多重繼承(Multiplelnheritance)

在C++中，多重繼承是一項很強的功能，但也是一般人難以掌控的部分。去掉多重繼承雖然降低了Java語言的功能，但是也大幅簡化撰寫程序時的困難度。雖然移除了多重繼承的功能，但是Java提供了interface的方式，可以達到部分多重繼承的功用。所謂的interface基本上定義了一個類的對外溝通的方法原型，以及類內部的常 數，和多重繼承不同之處在于interface并不會定義類方法的內容，以及類中的變量數據。

5.不再有Goto

在程序語言的發展史上，Goto一直是毀譽參半的一項功能。在很多時候使用Goto可以大幅減少不必要的程序代碼，但是也由于Goto可以很自由地改變程序的流程，如果冒然地使用，更可能造成程序結構混亂的情況。一般來說，正確使用Goto的例子多出現在循環內部，想要提早結束某一層循環。在C語言中，我們可以使用break 或contine來改變某一層循環的流程， 但如果想要改變兩層以上的環執行流程，不是使用Goto就是以多余的布爾(boolean)變量，配合上一串if-then-else的判斷來達成。

Java一方面移除了Goto的功能， 而另一方面同時擴大了break和continue的功能，可以允許多層循環的break或continue。如此一來不但避免了濫用Goto的可能性，同時也保存下Goto的好處。

6.不再有OperatorOverloading

在C++中，Operator Overloading同樣也是一項值得討論的設計。幾乎在所有C++的書中，都會引用一些例子，告訴你使用OperatorOverloading可以使你的程序看起來更為自然。如下面是一個程序設計師自定義的復數類：

//C++中自定義的復數類及0pemtor Overloading
class Complex{
public：
Complex(double real,double image){
Real_number=real；
Image_number=image；
}
Complex operator+(Complex&rhs){
Return Complex(rhs．real_number+real_number，
rhs．image_number+image_，nulnbef)；
}
private：
doublereal_number //實部
doublejmage_nunmber； //虛部
}



在這里，如果你使用+來作為復數的加法符號，大家都不會有疑義，但是如果你使用的是*或》這樣的符號，那么別人看到你的程序之后，難保不會產生認識上的錯誤。這也是Operator Overloading一大問題，當大家都對運算符賦予自己的定義后，整個程序的可讀性就會大受影響。Operator Overloading的存在并不是必要的，我們一樣可以定義類中的方法來達到同樣的目的，至于Java去掉這項功能的利弊，恐怕就要讀者自己去評斷了。

7.取消自動類型轉換

Java是一個嚴格進行類型檢查的程序語言，對于下面這樣的程序，在C++的編譯器上編譯時最多只會出現警告的信息，但是在Java里則不予通過：

Int aInteger； Double aDouble=2.71828； AInteger = aDouble；


雖然這樣的轉型在C++里是合法的，但是也會造成數據精確度的損失。Java為了要確定寫程序的人充分地了解這點，必須要程序設計強制轉型(type casting)，Java的編譯器才會接受：

int aInteger；
doublea Double=2.71828；
aInteger=(int)aDouble；


8.不再有指針

取消指針(Pointer)這樣數據類型，可能會讓許多熟悉C++語言的程序設計師大吃一驚。在C++語言里，靈活地運用指針是許多程序設計師的得意之作，但是占整個除錯時間最久的也是指針的問題。配合上C++對內存管理的態度，程序設計師必須要自己去追蹤自己向系統要到的內存，最后確實地交還給系統，并且在使用指針時，要小心翼翼地注意不要跨過合法的記憶空間，造成Segmentation Fault或General Protection Fault之類的問題。

Java去掉了指針類型，并不表示程序設計師在開發高級數據結構，像堆棧(stack)、 隊列(queue)、二元樹(binarytree)時，都必須要像在傳統Basic上，利用大范圍的數組來自行模擬系統內存，自行建構類似指針的表示方式。

相反地，Java提供了和Lisp語言中相似的Reference類型，通過Reference去讀取配置到的內存內容，可以確保不會去讀取到不屬于自己的內存空間，而另一方面，程序的執行系統也可以動態地去做內存垃圾回收的工作，將沒有被reference參考到的內存空間回收給系統使用。

9.和C++連接

不管Java是多么強大，總是有人需要把它和C++連接起來。因為只要有一個新的程序語言或是軟件開發工具一出現，大家就會問："它是否具有和原有程序庫連接的能力呢?"也因為C++語言在電腦界中占了很重要的地位。大家的問題其實就等于是直接問"它是否可以和C++連接?"。目前在Java中，的確提供了和C++語言連接的方法，它的做法基本上是先將C++語言所寫的程序建構成動態鏈接函數庫(DynamicLinking Library，DLL)，再由Java程序去調用DLL里的函數。

這種連接的方式，使得DLL中的函數，從Java的眼光看就是一個"方法"。不過因為這種方法是直接由其他的程序語言所提供，而不是以Java語言所寫的，所以它被稱之為"原生方法"(NativeMethod)。

由于Java Applet一些安全上的限制，所以這種連接外部程序的方法只能用在Java Application內。

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