1、 基于C的類機制分析研究 摘要：本文分析研究C語言的類機制，目的在于分析計算機解決問題的類方法，引導計算機學習者掌握類工具解決實際問題。Key：問題C#抽象對象類一、引言隨著計算機的普及應用，利用計算機解決實際問題越來越大眾化，目前大眾化的解決方案大多使用市場上現有的應用軟件，而編程解決方案似乎依然是程序員的事情，大多數學習者學習了編程語言也只是停留在語言語法學習的層面上，距解決實際問題還有一段差距。本文著重分析研究計算機解決方案的有力工具“類”方法，其目的在于掌握類方法，利用這一工具更好地創造性地為解決實際問題設計解決方案。二、類的生成過程分析計算機解決問題方案類的生成過程如下：實際問題層信

2、息層動態數據結構數據類型（類）（一）由實際問題層向信息層的抽象抽象是有選擇的忽略，面對現實世界眾多而又復雜的問題，設計計算機解決方案，首先要考慮選擇忽略什么，何時忽略的問題，將現實層面的問題“對象”，首先看成某一特征的集合，如“學生”這一“對象”，可看成：學校、學號、姓名、性別、出生年月、身體、體重、血型等特征的集合，然后抽取特征集中對解決問題必不可少的最重要的特征，進行有選擇的忽略、簡化，這樣現實世界里的事物就被“抽象”為信息世界里的數據對象。如：在學校管理系統里選擇“學號、姓名、性別、班級、出生年月”而忽略“身高、體重、血型”等特征，但對體育院校的管理系統來講又要選擇身高、體重等特征。（二

3、）信息層向動態數據結構抽象將信息層面上的數據集合內的數據的關系進行分析，分析過程即抽象化的過程，可按對象間的聯系模式分成三類，即線性表、樹和圖，如個人通信錄中各對象的信息之間只有先后排列的關系，對象之間只存在一種線性互連的結構聯系，將對象抽象為數據結點，這種邏輯結構即線性表。又如家譜中各對象之間不構成線性的單傳聯系，線性表對這種數據集合無法表達，顯得無能為力，而用“樹”的數據結構就可以恰到好處地表達“家譜”這種數據集合。因此，信息層面上的數據集合經分析用恰當的方法進行數據抽象，抽象出相適應邏輯層面上的數據結構。（三）動態數據結構向數據類型（類）抽象要用計算機解決問題，都必須將問題最終轉化為機器

4、可以識別的兩種穩定狀態，這樣機器才能識別、理解并執行，程序設計語言層的數據抽象“類”起到了數據結構與機器表示層面的中介作用，由于數據結構的動態特征，在程序設計語言中一般沒有直接定義數據結構的手段，只能利用語言所規定特有的數據表達機制間接地實現所需數據結構及其操作，為了能夠表達不同類型的數據，C#高級語言規定了“類”這個核心概念，對于簡單類型的數據對象可以直接在語言層上選擇適當的數據類型來定義，而對于聯系復雜的數據對象，必須先用“類”的觀點來刻畫，然后再映射到具體的語言機制中去。如利用類實現樹結構、二叉樹結構等。總之，計算機編程解決方案的制定過程是一個抽象化的過程，首先抽象事物對象的信息屬性，進

5、而分析數據結構，選擇表達的數據類型，在程序設計語言層面上轉換為相應的“類”，最后在系統軟件的作用下，生成機器可以識別、可執行的位串形式。三、C#語言的類機制所有編程語言都是幫助人們用計算機來解決問題的工具，C#語言是眾多高級語言之一。現實計算機系統是一個復雜的系統，要解決的問題也越來越復雜，“語言”承受著復雜性的壓力。C#處理復雜性問題時，通過問題的抽象，使用“類”方法，把復雜的問題進行簡單化的處理。（一）C#語言對簡單的數據的表示系統數據類型計算機要處理各種復雜的數據，為了讓計算機在處理這些簡單數據時及時、正確，C#語言系統規定了基本的數據類型，程序員可以直接調用這些數據類型來定義變量和標識

6、數據類型，計算機系統對不同的數據按照不同的類型進行區分、處理。如：int a=8;int表達了數據的存儲類型，即4個字節大小的存儲空間，稱呼其為整型類型，“a”是存儲這個整數8的存儲單元的地址的抽象，既變量名，“8”是該單元內存放二進制數字串的抽象，即變量值，表明“a”所有的取值來自一個固定的區域的集合，實現數據對象的機器表示。（二）C#語言對復雜數據表示類為了解決一般復雜問題，復雜信息用系統規定的簡單數據類型是不能表示的或者說表示相當復雜，對信息的閱讀和處理極為不便；C#語言還可以用系統定義的類或程序員自定義的類來對復雜數據進行表示。通過類的定義把復雜的實際問題簡化、抽象，再調用類來定義對象

7、，通過對類、對象的屬性、方法、事件等等相關特性來對復雜數據進行簡單處理。（三）C#語言類機制的發展C#語言是對C語言的發展，它不僅擴充了C語言面向過程的功能，而且增加了面向對象的功能，C#語言對C語言的改進，最重要的就是增加了“類”這樣一種數據類型，“類”是用來定義“對象”的一種“抽象”數據類型，是一組“對象”的數據和行為特征的抽象描述，也就是說“類”是“對象”的“抽象”，“對象”是對一事物屬性及行為特征的抽象，這種逐層“抽象”方法好處在于可以減少程序代碼的編寫工作，解決更為復雜的問題。在使用“類”時，用戶不必熟悉“對象”內部的復雜性，只需掌握“類”的使用，不僅大大減輕了用戶的工作量，同時提高

8、了計算機解決復雜問題的能力。四、“類”應用的必要性分析高級語言采用了復雜的類機制，隱藏用戶無須關心的類工作細節，使用戶在邏輯層面上考慮問題，進而解決問題，即使是匯編語言也包含了一些有用的類，假設我們正在用匯編語言編寫一個程序，那么我們必須時常考慮機器的狀態，我們可以支配的工具是寄存器、內存、以及運行在這些寄存器、內存上的指令，要用匯編語言做成一件有用的事情，就必須把我們的問題用這些特定的概念表達出來，這種“表達”就是一種“抽象”的表述，而這些“抽象”的表述就是不同的數據類型的表述；在機器執行之前要解釋這些“表達”，使之有別于直接在機器上寫程序。更難以察覺的是，對于機器設計者來說，“內存”和“寄

9、存器”的概念本身就是一種“類”，如果不采用類的方法，那用戶使用計算機這種復雜機器將會是什么情景呢？如果拋棄類不用，則程序的運行就要表示成處理器內無數個門電路的狀態變換，展開想象，處理復雜問題的編程建立在表示處理器內無數個門電路的狀態變換，那將是一個復雜又復雜的局面，用戶很難掌握和控制這種局面。因此，必須要有一整套的類機制，對各層信息進行不同的表述，才能有效地使用戶掌握復雜設備以解決現實問題。五、結束語針對C#語言的“類”方法分析研究，得出“類”是我們掌握復雜系統，解決復雜問題的方法和工具，“類”便于描述和討論問題，可以使問題在邏輯層面上簡單化，一般化，具有通用性。我們不僅要掌握“類”的使用方法，而且可以定義新的“類”，這將是我們處理復雜世界的最有力的工具，特別是面向對象程序設計的程序設計者，“類”這一核心觀點都尤為重要，因而對“類”方法的研究具有現實意義。 Reference：1游戲學院編著.網絡游戲開發語言