仓颉中的class和struct

遥想当年学习C/C++时,谭浩强老师那本红皮的经典教材《C语言程序设计》,前面大半本书都在讲C语言的内容,最后一两个章节把C++的Class和面向对象的三大特性搬出来了,现在回忆起来当时真的没太学明白,只记得面向对象的特性是封装、继承、多态,但也仅仅停留在能背出来,没能理解什么真正的面向对象编程。

真正理解面向对象编程,还得是感谢Java的出现,Java写的多了才开始对面向对象有了更深刻的理解;再到后来学习Python、C#、Swift、Kotlin才感觉如此轻松简单。

今天来研究一下仓颉语言的class和struct。



先说结论,在仓颉语言中,struct跟class的区别只有两点:

1、struct是值类型、class是引用类型

2、struct不能继承,class可以继承

其他没有什么区别。

仓颉spec还没公开,公开之后我可以给大家分析spec中关于struct和class的定义。

从实现层面来说,在编译器前端,struct和class只是两个关键字;在编译器后端,class就是*struct。



一、Struct

在仓颉语言的官方doc中,对struct的描述是这样的:

“struct类型的定义以关键字struct开头,后跟struct的名字,接着是定义在一对花括号中的struct定义体。struct定义体中可以定义一系列的成员变量、成员属性(参见[属性])、静态初始化器、构造函数和成员函数。”

纸上得来终觉浅,我们还是一边写一边理解吧。当年大学C语言毕业设计,相信大家都写过C语言版本的“图书管理系统”、“学生成绩管理系统”之类的东西,我们就来写一个仓颉版本的学生成绩管理系统试试。


先写一个学科的struct


定义一个学生的struct


定义一些成员函数


实现toString方法,方便println

结合上一篇文章中的冒牌排序,稍作修改,实现一个总分排名的功能函数:


实例化10位同学,排名玩一下。


输出结果:

student sort:[

(小明, 195.000000, A),

(小智, 192.000000, A),

(小樱, 187.500000, A),

(小一, 171.000000, B),

(小桃, 157.000000, C),

(小枫, 140.000000, C),

(小鬼, 110.000000, E),

(小小, 107.000000, E),

(小衫, 103.000000, E),

(小旭, 93.000000, E)]

补考前 s1:

(小枫, 140.000000, C)

补考后 s1:

(小枫, 200.000000, A)

补考后原始 student[5]:

(小枫, 140.000000, C)

可以看到代码321行,s1=student[5]拷贝后,对s1的修改没有影响student[5],这就是值类型,相当于321行完成了一次python中的深拷贝;从实现层面来说,就是s1是新开辟的一块内存空间,跟student[5]完全指向两个不同的内存地址。

总结一下几个关键点:

- struct可以定义成员变量、静态成员变量、成员函数、静态成员函数,即可以实现封装

- struct可以定义名为init的构造函数,init构造函数可以重载即定义多个

- struct可以定义与名称相同的主构造函数,成员变量形参同时扮演定义成员变量和构造函数参数的功能。例如,public Subject(var name: String, var grade: Float32) {} 在定义主构造函数的时候同时申明了Subject的两个成员变量:name和grade

- struct可以实现多态,即通过interface实现,例如struct Student <: ToString

二、class

我们用class把刚才的student和subject重新实现一次。

1、由于class中可以使用prop关键字,封装性会看起来会更好一点;使用prop可以通过getter和setter方法将一个private的成员变量隐藏起来,使class之外完全不知道class内部有什么成员变量


2、class可以使用继承,那么Student结构完全可以拆解为Person和Student两个class,并通过继承复用父类的成员变量和方法



其他函数的实现没有区别,我就不截图了。

还是实例化10个student,然后排序、拷贝验证一下。


输出结果:

[

(小明, 195.000000, A),

(小智, 192.000000, A),

(小樱, 187.500000, A),

(小一, 171.000000, B),

(小桃, 157.000000, C),

(小枫, 140.000000, C),

(小鬼, 110.000000, E),

(小小, 107.000000, E),

(小衫, 103.000000, E),

(小旭, 93.000000, E)]

补考前 cs1:

(小枫, 140.000000, C)

补考后 cs1:

(小枫, 200.000000, A)

补考后原始 cstudent[5]:

(小枫, 200.000000, A)

可以看到代码340行cs1对cstudent[5]拷贝之后,对cs1的修改最终影响到了cstudent[5],就好比python中的浅拷贝;实现层面上,cs1和cstudent[5]指向同一个内存地址。

class其实跟其他高级语言的class没什么区别,但凡写过高级语言上手都能直接用,当然,一些细节大家最好还是去读一遍doc文档。



最后,关于内存的问题,大家如果只是写高级语言可以不太理解,我下次再写一篇关于C语言、仓颉语言的内存管理的文章。

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