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OOP语言技术比较:Java,C++,Object Pascal

2015-10-22 06:30:01 阅读( 72 )

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标签:程序员面试题

Internet上最流行的语言Java,最常见的OOP语言C++,以及Borland公司用于他们的集成开发环境Delphi中的Object Pascal。这三种语言具有很多相同点。

OOP关键特性
面向对象程序设计(OOP)并不是一种新的程序设计技术。它最早可以上溯到Simula-67,虽然它的第一个真正完整的实现是Simula-80。在80年代下半期,OOP变得流行起来,并且出现了许多支持OOP的语言,比如C++,Objective-C(另一种C语言扩展),Object PAscal和Turbo Pascal,CLOS(Lisp的面向对象扩展),Eiffel,Ada(其最新的版本),以及最近的Java。本文将集中讨论C++、Object Pascal和Java,并有限的设计其它OOP语言。
OOP的关键特性是广为人知的,在继续下面的内容之前,我将简单的重复一下,以便你再熟悉一下这些通用技术。
·第一个关键特性是定义了类,封装了表现和操作的抽象数据类型。在OOP语言中,类是模块、封装和数据抽象的基础。
·第二个关键特性是继承,从已存在的类型中继承元素(表现和方法),改变或扩展旧类型的方法。
·第三个关键技术被称为多态性,它允许使用类似的方法操作不同类型的对象(通常是子类对象)。它使得类的可用性进一步提高,程序也因此更容易维护和扩展。
一种语言如果是面向对象的,必须具有类、继承和多态这几个特性(仅支持类而不支持继承和多态的语言,通常被称为基于对象的)。不同的OOP语言可能会使用完全不同的方法实现以上几个特性。我们可以通过比较类型检查机制、对不同程序设计模型的支持以及所支持的对象模型来区别不同的OOP语言。下面我将深入语言特性的细节。

编译期类型检查 vs. 运行期类型检查
类型的强壮性是评价程序设计语言的重要标准。涉及到类型检查的内容包括对已存在的方法的调用,方法的参数的类型,数组边界的检查,等等。
C++、Java和Object Pascal多或多或少的支持编译期类型检查,其中,C++的类型检查最弱,而Java的最强。原因是,C++保留了对C语言的支持,而C语言虽然支持编译期类型检查,却极其微弱。例如,C和C++认为所有数字类型都是兼容的(虽然向整型变量赋浮点数值时编译器会报警)。在Object Pascal和Java语言中,布尔值与整型数值不同,而字符类型则是另一个完全不兼容的类型。
虽然Java虚拟机在运行期“翻译”比特码,但并不表示它放弃了编译期类型检查。相反,在Java中类型检查进行的相当彻底。另外一些OOP语言,例如Smalltalk和CLOS,则在运行期进行类型检查。

混合OOP语言 vs. 纯OOP语言
另一个区别存在于纯的和混合的OOP语言之间。纯OOP语言只允许应用一种程序设计模型:OOP。你可以声明类和方法,但不能使用老式的普通函数、过程和全局变量。
在以上三种语言中,只有Java是纯OOP语言(Eiffel和Smalltalk也是),初看上去纯OOP是个很好的主意,然而,你最终还是会使用许多静态方法和静态数据。除了语法更复杂,这与使用全局函数和数据没有任何区别。我个人的观点是,纯OOP语言对于OOP的初学者非常有帮助,因为他将不得不使用(并学习)面向对象程序设计模型。另一方面,C++和Object Pascal都是典型的混合语言,他们允许程序员使用传统的C或Pascal程序设计方法。
要注意的是,Smalltalk大大扩展了纯面向对象的概念。在Smalltalk中,所有预定义数据类型,例如整型、字符型,甚至整个语言架构(例如循环指令)都是以对象封装的。这完全是出于对纯理论的兴趣,因为这样极大的降低了程序的执行效率。Java没有做得如此绝对,它允许使用传统的,非面向对象的数据类型(虽然它提供了对传统类型的类封装)。

普通对象模型 vs. 对象引用模型
OOP语言之间存在的第三个主要区别在于它们的对象模型。一些比较传统的OOP语言允许程序员在栈、堆和静态存储区中创建对象。在这些语言中,一个类的变量(实例)对应于内存中的一个对象。C++就是这样工作的。
之后的OOP语言倾向于使用另一种模型,称为对象引用模型。在这个模型中,每个对象都动态的创建于堆中,一个类的变量实际上是一个指向内存中的对象的引用或句柄(技术上类似于指针的某种东西)。Java和Object Pascal都采用了这种引用模型。我们很快就会看到,采用这种模型你必须记得为对象分配内存。

类、对象和引用
·特性描述:在介绍了以上内容后,我们进入对OOP语言的讨论。最好的起点是类和对象。我希望每个人都清楚的明白这两个名词的区别,简言之,一个类是一种数据类型,而一个对象则是某个类的实例。现在我们来看看如何在基于不同对象模型的OOP语言中使用对象。
·C++:在C++中,假设有一个类MyClass,这个类有一个方法MyMethod,我们可以写出如下代码:

MyClass Obj;
Obj.MyMethod;

这样就创建了一个名为Obj的MyClass类。通常C++会在栈中为这个对象分配内存空间。现在就可以像第二行代码那样使用对象了。

·Java:在Java中,类似的语句只为指向对象的句柄分配内存,而不是为对象本身:

MyClass Obj;
Obj = new MyClass();
Obj.MyMethod();

在你使用对象之前,必须使用“new”为对象分配内存。当然,最好在同一条语句中声明并初始化对象,以避免使用未被初始化的对象句柄:

MyClass Obj = new MyClass();
Obj.MyMethod();

·OP:Object Pascal采用大致相同的方法,但是必须在不同的语句中声明和初始化对象:

var
Obj: MyClass;
begin
Obj := MyClass.Create;
Obj.MyMethod;

·注意:虽然对象引用模型似乎需要程序员写更多的代码,但要知道,在C++中经常需要使用对象的指针和引用(例如只有使用指针或引用,才能获得多态性能)。而在对象引用模型中,指针被默认使用,但却被巧妙的隐藏起来。特别是Java中并没有正式的指针,而事实上,指针无处不在。只不过程序员不能直接控制这些指针,但也因此他们不会随机访问内存地址,从而使程序更加安全。

回收
·特性描述:一旦你创建并使用了一个对象,就需要销毁它,以避免浪费内存资源。

·C++:在C++中销毁一个储存在栈中的对象是十分容易的。另一方面,要销毁动态创建的对象就困难多了。有很多解决办法,例如引用计数和智能指针,但是这样增加了复杂程度。C++程序员的第一印象是使用引用对象模型来解决问题实在是太糟了。

·Java:对于Java来说,这是小事一桩,因为虚拟机会在后台运行碎片收集程序。这使得程序员轻松不少。但在另一方面,这也影响了应用程序的执行效率。如果没有编写析构器,可能会在清除代码执行时导致一个逻辑错误。

·OP:在Object Pascal中,没有类似的碎片收集机制。但是Delphi组件支持一种新概念,属主对象。属主对象将对所有下属组件的销毁负责。这就使对象销毁变得简单明了。

定义新的类
·特性描述:我们已经了解了如何创建已存在的类的实例(对象),我们新的议题是类的定义。简单说来,一个类是一个方法的集合,而方法是定义在一些局部数据上的操作。

·C++:下面是一个简单类的C++定义:

class Date {
private:
int dd;
int mm;
int yy;
public:
void Init(int d, int m, int y);
int Day();
int Month();
int Year();
};

下面是其中一个方法的定义:
void Date::Init(int d, int m, int y)
{
dd = d;
mm = m;
yy = y;
}

·Java:Java的语法与C++语法类似:
class Date {
int dd = 1;
int mm = 1;
int yy = 1;
publlic void Init(int d, int m, int y) {
dd = d; mm = m; yy = y; }
public int Day () { return dd; }
public int Month () { return mm; }
public int Year () { return yy; }
}

两者之间最大的不同在于Java的方法代码在声明的同时就定义了(与C++不同,这并不表示这些函数是内联函数),并且可以同时初始化类的数据成员。事实上,如果你没有初始化这些数据成员,Java会将所有数据成员初始化为默认值。

·OP:在Object Pascal的类声明语法更接近C++语法,但是仍有很多区别:

type
Date = class
private
dd, mm, yy: Integer;
public
procedure Init (d, m, y: Integer);
function Month: Integer;
function Day: Integer;
function Year: Integer;
end;

procedure Date.Init (d, m, y: Integer);
begin
dd := d;
mm := m;
yy := y;
end;

function Date.Day: Integer;
begin
Result := dd;
end;

你可能注意到一些语法上的区别:定义方法使用两个不同的关键字function和procedure,没有参数的方法不使用圆括号,方法在类定义中声明,之后再作定义(就像C++中经常遇到的情况一样)。注意,Pascal使用点运算符,而C++使用作用域操作符(::)。

·注意:访问当前对象。OOP语言的方法与全局函数不同,它包含了一个隐藏参数——一个指向当前被操作对象的指针或引用。在不同的语言中,这个参数的名字不同,在C++和Java中是this,在Object Pascal中是self。

构造函数(constructor)
·特性描述:上文所述的类实在太简单了。为了解决对象初始化的问题,我们要为类增加一个构造函数,这也是改进类所需迈出的第一步。

·C++:在C++以及Java中,构造函数和类具有相同的名字。如果你没有定义构造函数,编译器会自动为类添加一个默认构造函数。在这两种语言中,你的类可以具有多个构造函数,这要感谢“方法重载”。

·Java:在Java中,虽然构造函数也被称为初始化函数(initializer),但与C++的构造函数在使用上没有什么区别。需要注意的是,Java虚拟机负责创建对象,而构造函数只对创建的对象进行初始化(Object Pascal也有类似的情况)。

·OP:在Object Pascal中,构造函数以一个特殊的关键字——constructor声明。在OP中没有方法重载(?,没有吗?——译者),不过因为构造函数(在Delphi的书中通常成为构造器——译者)的名字可以任意指定,所以你可以提供几个名字不同的构造函数。OP中每个类都有默认的构造函数“Create”,除非你用名字相同而参数不同的构造函数将其覆盖。这个构造函数继承自一个通用基类,下面我们会提到。

析构函数和finalize()
·特性描述:析构函数扮演了构造函数反面的角色,通常在对象销毁时被调用。如果说大多数类都需要构造函数,那么只有很少的类需要析构函数。一个析构函数的基本功能就是释放构造函数(以及对象生存期中的其它方法)分配的资源。这些资源包括内存、文件、数据库表、Windows句柄,等等。

·C++:C++的析构函数在对象超出作用域时,或者删除动态创建对象时自动被调用。每个类只能由一个析构函数。

·OP:Object Pascal的析构函数与C++的析构函数类似。Object Pascal使用标准虚拟析构函数,称为“Destroy”。析构函数通过标准“Free”方法调用。因为所有对象都是动态创建的,所以你或者对象的属主必须调用对象的析构函数,以释放资源。理论上你可以定义多个析构函数,不过只有你手动调用析构函数才有些价值(没有什么是自动完成的)。

·Java:Java没有析构函数。没有引用的对象将被碎片回收程序在后台销毁。在销毁对象之前,碎片回收程序调用finalize()方法。但是,并没有什么保证这个函数真正被调用(至少在Java 1.0中时是这样)。因此,如果你需要释放资源,你就要定义一个方法,并保证它被调用。

类封装(Private和Public)
·特性描述:这三种语言提供了相同的三种访问限定符来提供不同级别的类封装:public,protected和private。public意味着对于任何类都是可见的,protected意味着对于派生类可见,private意味着没有外部可见性。但是三种语言的实现细节并不相同。

·C++:在C++中,你可以使用friend关键字跳出类封装。由class关键字声明的类默认可见性是private,由struct关键字声明的类默认可见性是public。

·OP:在Object Pascal中,private和protected关键字只对在不同单元中的类有作用。在同一单元(源代码文件)声明的类彼此之间可以自由访问。Delphi还有两个特殊的访问限定符:published和automated。published将为类的成员建立RTTI(运行期类型信息),automated用于OLE自动化接口(已废弃——译者)。

·Java:在Java中,一个语法上的区别是每一个类成员都要用访问限定符声明。另一个实质上的区别是,Java中类成员默认访问限定符是friendly,因此对同一个包(源代码文件,类似于OP的单元)中的所有类都是可见的。同样,protected关键字表示类成员对派生类可见,同时也对同一个包中的其它类可见,而private protected才对应于C++中的protected。

文件、单元和包
·特性描述:这三种语言的一个重要区别是对源代码文件的组织管理。它们都使用文件作为储存源代码的标准机构(与其它OOP语言如Smalltalk不同),不同的是C++的编译器并不真正了解文件,而OP和Java则不同,它们使用模块概念来管理文件,虽然各自的名字不太一样。

·C++:在C++中,程序员们一般把类定义放在头文件中,而把方法实现放入独立的代码文件。通常这两个文件会具有相同的文件名和不同的扩展名。一个编译单元应该包括它自己的声明文件及其代码所涉及的类及函数的声明文件。但这仅仅是惯例,编译器并不强迫这样做。链接器将不得不做更多的工作,因为编译器无法预料一个方法是否在某个模块中被定义。

·OP:在Object Pascal中,源代码文件被称为单元(unit)。单元被分为接口(interface)和实现(implementation)两部分。接口部分包含了类的定义(包括方法的声明),实现部分则包含了声明于接口部分的方法的定义。在接口中编写执行代码是非法的。你可以使用uses子句包含其它文件,以便引用其中声明的类、方法等等。下面的代码包含了一些编译单元的接口:

uses
Windows, Form, MyFile;

·Java:在Java中,每个源代码文件,或者说编译单元之间是完全独立的。你可以把一组编译单元作为一个包的一部分。与其它两种语言不同,在声明类的同时要编写方法实现的代码。当使用import子句包含一个文件时,编译器只读入它的public声明,而不是所有的代码:

import where.myclass;
import where.* // all the classes

·注意:关于被称为名字空间的模块。另一个关键性的区别是Java和OP的编译器可以读入一个已编译文件,并从中提取它的定义,就像你从已编译代码中提取头文件一样。另一方面,C++语言引用名字空间(namespace)来弥补没有模块结构的不足。在Java和OP中,事实上,通常以模块的名字为前缀来解决名字之间的冲突。使用名字空间也可以达到同样的效果,不过它是内建在语言中的。

类/静态方法和数据成员
·特性描述:通常OOP语言允许某些方法和数据成员与整个类相关,而不是对象个体。一般的类方法可以通过类的单个对象或类调用。类数据成员是被所有对象共享的数据成员,而不是为每个对象单独创立。

·C++:在C++中,类方法和类数据成员以static关键字声明。类数据成员必须使用一个特殊的声明来初始化,这是缺少模块结构的不足之一。

·OP:OP中只有类方法,使用class关键字声明。而定义于同一单元中的私有全局变量可以发挥类数据成员的作用。

·Java:Java使用和C++相同的关键字static。静态方法经常被使用(甚至有些过分),这是因为在Java中没有全局函数。静态数据成员可以直接在类声明中初始化。

类和继承
·特性描述:类的继承是OOP的根基之一。它可以用来做一般化表述和特殊化表述。关于继承的基础思想是通过修改或扩展现存的类型建立新的类型,换句话说,一个派生类具有基类的所有数据成员和方法,并添加了新的数据成员和方法,还有可能修改某些以存在的方法。不同的OOP语言用不同的名词描述这种机制(derivation,inheritance,subclassing)、被继承的类(基类,父类,超类)和继承的类(派生类,子类,次类)。

·C++:C++使用public、protected和private关键字定义继承的方式,改变继承的方法和数据成员的访问限定类型。虽然public继承最常被使用,但在C++中默认的是private继承。C++是这三种语言中唯一允许多重继承的语言,以后我们还会提到。下面是一个例子:

class Dog: public Animal {

};

·OP:Object Pascal使用一个特殊的语法表述继承,而不是使用关键字,方法是将基类名放入括号中,添加到类声明中。OP只支持C++中所谓public的继承。OP类具有一个通用基类,以后我们会见到。

type
Dog = class (Animal)

end;

·Java:Java使用extends关键字来表述唯一一种继承类型,对应于C++中的public继承。Java不支持多重继承。Java类同样具有一个通用基类。

class Dog extends Animal {

}

·注意:关于基类的构造函数和初始化。在C++和Java中,基类的构造函数具有很复杂的结构。在OP中,初始化基类则是程序员的责任。这个主题比较复杂,所以我不打算进一步讲述。我会把注意力集中在通用基类、基类访问、多重继承、接口、后期绑定以及其它相关的内容。

所有类的祖先
·特性描述:在一些OOP语言中,所有类都直接或间接的派生自某个特定的基类。这个类(通常被称为Object或其它类似的名字)具有所有类共有的基本功能。事实上,所有类都继承自这个基类。因为最初在Smalltalk中便是如此设计的,所以大多数OOP语言采用了这个概念。

·C++:虽然在C++中没有这个概念,但许多应用程序框架引入了通用基类的概念。MFC是个很好的例子,它有一个CObject类。事实上,最初这是十分意义的,因为语言不具有模板特性(以及多重继承特性)。

·OP:每个类都自动的继承自TObject类。因为OP不支持多重继承,所以所有的类构成了一个巨大的派生树。TObject类可以处理RTTI,同时具有其它一些能力。

·Java:如同OP一样,所有的类继承自Object类。这个基类也具有一些有限的功能。

访问基类的方法
·特性描述:当编写一个类方法或者重载一个基类方法时,你经常需要引用基类的方法。而如果方法在派生类中重新被定义,那么使用方法的名字将调用新方法。OOP语言使用不同的技术或关键字解决访问基类方法的问题。

·C++:在C++中可以使用范围操作符(::)引用一个特定的类。你不仅可以访问基类,甚至可以访问继承链中更高层的类。

·OP:Object Pascal使用一个特殊的关键字完成同样的工作:inherited。在关键字后可以加上需要调用的基类方法的名称,或者(在某些情况下),简单的使用这个关键字来访问对应的基类方法。

·Java:Java中使用super关键字完成类似的工作。在Java和OP中,你无法访问更高一级的基类。看起来这似乎限制了什么,但是这样可以通过添加中间类来扩展继承链。同时,如果你不需要基类的功能,你也许可以不从这个基类派生你的新类。

子类兼容性
·特性描述:并不是所有OOP语言都是强类型的,就像我开始提到的,但是这里我们涉及的三种语言都是。这意味着不同类的对象之间是不兼容的。只有一个例外,就是派生类的对象与基类是兼容的(注意:反过来不成立)。

·C++:在C++中,子类兼容性规则只适用于指针和引用,对普通对象则不适用。事实上,不同的对象在所占用的内存不同,所以你不能将相同的内存分配给不同的对象。

·OP:子类兼容性适用于所有对象,因为OP采用了对象参考模型。此外,所有对象都与TObject类型兼容。

·Java:Java的情况与OP完全相同。

·注意:多态性。如同下一节将要描述的,子类兼容性对于实现后期绑定和多态性是十分重要的。

后期绑定(及多态性)
·特性描述:当继承链中不同的类分别重新定义了它们基类的方法,那么如果能够通过一个兼容这些类的对象(感谢子类兼容性)调用合适的类的方法,将是十分有用的。要完成这个工作,编译器需要支持后期绑定,它将不产生一个特定的函数调用,而是在运行期决定了对象的真正类型后,才进行函数调用。

·C++:在C++中,后期绑定只应用于虚拟方法(在调用速度上会有所减慢)。一个在基类中定义的虚拟方法将在它被重新定义时保持这种特性(当然方法的声明必须完全匹配)。一般情况,非虚拟方法并不允许后期绑定。

·OP:在Object Pascal中,后期绑定通过关键字virtual或dynamic引入(这两个关键字的区别仅在于技术实现的不同)。在派生类重新定义方法时,应使用override关键字(这样就强迫编译器检查方法声明是否匹配)。这是OP中特有的,它允许在基类做更多的改动。

·Java:在Java中,所有的方法都使用后期绑定,除非你使用final关键字。final方法不能被重新定义,在调用速度上更快。在Java中正确的方法名称对于多态性的实现是非常重要的。Java中默认后期绑定和C++中默认前期绑定这一事实表明了这两种语言不同的针对性:C++有时会牺牲OOP模型以获取性能的提升。

·注意:构造函数和析构函数的后期绑定。与其它两种语言相反,Object Pascal允许定义虚拟构造函数。而这三种语言都支持虚拟析构函数。

抽象方法和抽象类
·特性描述:当建立一个复杂的继承链时,为了实现多态性,经常需要为更高级的类引入一些方法,虽然这些方法未必是为这个类抽象概念而定义的。除了使用空方法定义,许多OOP语言实现了一种特殊的机制:定义抽象方法。所谓抽象方法就是没有实现的方法。具有一个或多个抽象方法的类称为抽象类。

·C++:在C++中,抽象方法被称为纯虚函数,通过在方法定义后添加所谓虚定义符(=0)可以获得一个抽象方法。抽象类就是具有(或继承了)一个或多个抽象方法的类。不能创建抽象类对象。

·OP:Object Pascal使用abstract关键字声明抽象方法。同样,抽象类就是具有或继承了抽象方法的类,但是你可以创建抽象类的实例(虽然编译器会产生一个警告信息)。这就隐含了调用抽象方法的危险,在运行期,这样会产生一个运行期错误,并会终止程序的运行。

·Java:在Java中,抽象方法和抽象类都用abstract关键字声明(事实上Java中的抽象类必须具有抽象方法,好像有一点多余)。同样,派生类如果没有重新定义所有的抽象方法,必须使用abstract关键字定义为抽象类。不能创建抽象类的实例。

多重继承和接口
·特性描述:一些OOP语言允许从多个基类派生新类。另一些语言只允许从一个类中派生新类,但是可以从多个接口(或者纯抽象类,只由纯虚函数构成的类)派生新类。

·C++:C++是三种语言中唯一支持多重继承的。一些程序员认为这是一件好事,另一些程序员认为这是一件坏事,我不想过多的讨论这个问题。多重继承产生了很多新概念,比如说虚基类,虽然功能强大,但并不好掌握。C++没有接口的概念,虽然它与多重继承的纯抽象类概念接近(接口可以看作多重继承的子集)。

·Java:Java,以及Object Pascal,都不支持多重继承,但是完全支持接口。接口的方法支持多态性,并且当需要一个接口对象时,可以通过一个对象实现接口。一个类只能继承自一个基类,但可以implement(关键字)多个接口。Java的接口与COM模型非常吻合,虽然没有预先的考虑。举个例子:

public interface CanFly {
public void Fly();
}
public class Bat extends Animal implements CanFly {
public void Fly( ) { // the bat flies… }
}

·OP:Delphi 3在Object Pascal中引入了类似Java的接口,这些接口非常吻合COM(虽然技术上经常在非COM程序中使用)。接口构造了一个与类独立的继承链,但是与Java一样,一个类可以继承自唯一的基类并实现多个接口。将类的方法映射为类实现的接口的方法是Object Pascal语言中令人迷惑的几个问题中的一个。

RTTI
·特性描述:在强类型OOP语言中,编译器完成所有类型检查的工作,所以很少需要运行程序保存类型的信息。然而,某些情况下需要某些类型信息。因此,这三种OOP语言都或多或少的支持运行期类型识别/信息(RTTI)。

·C++:最初的C++语言不支持RTTI。后来通过dynamic_cast的方式提供了部分的类型信息。你可以查询一个对象的类型,也可以检查两个对象是否具有相同的类型。

·OP:Object Pascal以及它的可视开发环境支持也需要大量的RTTI。不仅可以进行类型检查(使用is和as操作符),类也为它的published成员生成大量的RTTI。事实上这个关键字负责部分RTTI的生成。属性、流结构(窗体文件以及始于对象观察器的Delphi环境很大程度上依赖于类的RTTI。TObject类具有ClassName和ClassType方法。ClassType方法返回一个类类型变量——一个特殊类参考类型的实例(并不是类本身)。

·Java:和Object Pascal一样,Java中也有一个基类用于跟踪类型信息。Object类的getClass()方法会返回一个元类(一个用于描述类的类型的对象),你也可以使用getName()函数获得一个类名字符串。你还可以使用instanceof操作符。Java 1.0不支持更多内容的RTTI,但在未来的版本中可能会改变,以适应可视环境和组件的开发(所谓Java Beans)。

·例子:

// C++
Dog* MyDog = dynamic_cast  (myAnimal);
// Java
Dog MyDog = (Dog) myAnimal;
// Object Pascal
Dog myDog := myAnimal as Dog;

异常处理
·特性描述:异常处理构想的出发点是简化程序的错误处理代码,提供标准内建机制,从而使程序更加健壮。异常处理的内容很多,这里我只是简述一些关键的要素和区别。

·C++:C++使用throw关键字来产生一个异常,用try关键字标志被保护的程序块,用catch关键字标志异常处理程序代码。异常是一些特殊类的对象,在这三种语言中都构成了各自的继承链。C++会对所有栈中的对象进行栈展开和销毁(调用析构函数)。

·OP:Object Pascal使用与C++类似的关键字raise,try和except,并且具有类似的功能。唯一真正的区别是因为没有对象会被创建于栈中,所以不会发生栈展开。另外,你可以使用一个finally关键字,标志那些无论是否产生异常都被执行的代码。在Delphi中,异常类全部派生自Exception。

·Java:Java使用和C++相同的关键字,但是其行为却更接近于Object Pascal,包括使用finally关键字。所有采用对象引用模型的语言基本都是如此。碎片回收程序的存在限制了finally关键字对类的应用,这些类不仅占用了内存资源。Java认为所有能产生异常的函数都具有一个正确的异常子句,这个子句告诉Java哪些异常可能会被产生。这个假设十分严格,并由编译器进行检查。这是一个非常有用的技术,即使这意味着程序员要做更多的工作。Java中的异常类必须派生自Throwable类。

模板(通用程序设计)
·特性描述:在不指定某些数据类型的情况下编写函数和类的技术,称为通用程序设计。在函数或类被使用的时候,特定的数据类型会代替函数或类中的未指定部分。所有情况都在编译器的监管之下,不会有任何问题遗留给运行期来决定。模板类的一个典型的例子就是容器类。

·C++:这三种语言中只有C++具有通用类和函数,这些类和函数用Template关键字表示。C++标准包含了一个巨大的模板类库,称为STL,用于支持一些特殊而有用的程序设计功能。

·OP:Object Pascal不支持模板。容器类通常被创建为TObject类对象的容器。

·Java:Java同样不支持模板。你可以使用对象容器,或采用其它类似的方法。

其它特殊特性
·特性描述:以下是其它一些我谈及的特性,它们不是基础特性,而且仅为一种语言所特有。

·C++:我已经提到了多重继承、虚基类和模板。还有一些另外两种语言所不具有的特性。C++支持操作符重载,而Java中支持方法重载。C++还允许程序员重载全局函数。你甚至可以重载类运算符,编写可能会在后台被调用的类型转换方法。C++的对象模型需要拷贝构造函数和赋值运算符重载,而其它两种语言则不需要,因为它们基于对象引用模型。

·Java:只有Java在语言中支持多线程。对象和方法支持同步机制(使用synchronized关键字):同一个类的两个synchronized方法不能同时运行。要创建一个新的线程只需从Thread类中派生新类,并覆盖run()方法。另一个方法是实现Runnable接口(这是建立多线程applet的常用方法)。我们已经讨论过了碎片回收程序。Java的另一个关键特性是代码兼容性,但是这并不是严格的与语言相关的。

·OP:Object Pascal的一些特性包括类引用,便利的方法指针(这是事件模型的基础),特别是属性。属性用来隐藏对数据成员的访问,这些访问大多是通过方法进行的。属性可以直接映射为对数据成员的读写操作,也可以映射为访问函数。即使改变了访问数据成员的方式,也不需要改变调用的代码(虽然需要重新编译),这使得属性称为了一个强大的封装特性。Java也将在1.1版中加入这个特性,以支持Java Beans。

标准
·特性描述:每个语言都需要有人建立一个标准,并检查是否所有的实现都符合这个标准。

·C++:ANSI/ISO C++标准委员会已经完成了标准化工作。大多数编译器编写者都努力遵守这个标准,虽然还有很多的差异存在。理论上的发展已基本停止。但在实现上,新的Borland C++ Builder虽然并不很成熟,但使很多人认识到C++迫切的需要一个可视开发环境。同时,广为流行的Visual C++将C++向另一个方向发展起来,例如,大量使用宏。我的意见是,每个语言都有它的开发模型,在不适于某种语言的环境下强行使用这种语言是毫无意义的。

·OP:Object Pascal是一个私有语言,所以没有标准。Borland已经授权给一些OS/2编译器开发商,但是没有什么效果。在每一个新版本的Delphi中,Borland都扩展了这种语言。

·Java:Java也是私有语言,并且拥有一个同名的商标。但是Sun更愿意授权给其它编译器开发商。Sun自己控制着这种语言,并且好像并不想为其建立一个官方的标准,至少目前如此。Sun也在极力避免不遵守标准的虚拟机被开发出来。

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