C vs. C++, 关于数据与函数
现在我们要正式进入语言的部分，我首先拿 C++ 语言跟它的前身 C语言 来做一个在 函数以及数据，它们之间的一些角色的不同来做比较。在 C语言、其它语言也一样，概念是一样的。那么在 C语言，你在设计程序的时候，你这边会你会准备一些数据，你会准备一些函数，函数就是来处理数据的，而这个数据就是一个类型，你可能会根据这个数据的类型产生创建出很多真正的数据出来，你的函数就是要来处理这些数据。这样会有一个缺点，由于语言没有提供某些足够的关键字，所以这些数据一定是全局的，因此 各个函数都可以去处理它们，这样在对后面是会有影响的，甚至是有很大的影响，所以后来发展出面向对象语言。 C++ 是第一个最有名的面向对象语言。想法是什么呢？ 就是把数据和处理这些数据的函数包在一起，你的数据只有这个函数可以去处理它，其它人看不到，这样不会不会混杂在一起。也许现在各位还不是很能体会它的好处，它是可以带来很大的好处的，因此把这两个东西包在一起，我们就叫做 class，其实 class 也就是以前 c 里面的 struct 结构，只不过它多了更多的特性在里头， C++ 提供了更多的关键字，让我们去使用这些特性， C++ 也有 struct ，所以 C++ 的 struct 都几乎等同于class，它也带着那一些我刚刚说的很好的特性啊，这两者之间呢只是有一点点很微小的差别。数据跟函数包在一起，将来怎么使用呢，就以这个为类型，为一种形式，我们创建出很多很多的对象，然后在这个对象里面再去，程序不外乎是什么，就是你有数据以处理这些数据的方法，就是这些东西，大家感受一下，过去你熟悉的跟现在你要学习的语言的不同。
我们看下一页，刚刚我有提过最经典的一种 对于 class 的分类，有两大经典，一种就是里头带着指针的，一种是里头不带指针的，这个会影响后面的写法啊，影响深远，所以我这边把它分开来。而最有代表性的呢也就是我们要学的例子，一个是复数，一个是字符串。
以复数而言，高中数学我们学过了，复数有实部跟虚部，所以你在设计复数这种东西的时候，你可以想象你在里面要给一个实部，一个虚部。假设这个实部是个整数，虚部是个整数的话，那么我们日后做出来的东西，这里就这个都是复数，它里头就各有一个实部，各有一个虚部，这是它的在内存里面它占用的大小。而你在设计复数的时候，你还要去为它设计它的加减乘除，它的共轭复数，它的正弦函数等等，就是这些黄色的部分要来处理，这里实部虚部。所以你的数据可能有很多份，但是你的函数只有一份，这是合理的，函数的写法都一样啊，所以用一个函数来处理很多的数据，但是你可能会想那把函数跟数据包在一起，却又说数据可以有很多份，函数只有一份，这中间可能你有一个桥梁，你目前还想不透，没有关系哦，后面我们会越来越清楚，这是复数。
而字符串呢它的特别在于字符串里面，比如说叫做 hello world，这样的一个字符串，它的特色是在于它里头其实只有一根指针，那那个 hello world 那个内容在哪里呢，是要靠这个指针指出去，指出去在内存，我们另外设计这个类的人，这个 class 的人另外再去分配这一块空间来放内容，这是上下的很大的一个不同。所以如果我们为这种东西，现在叫 字符串的，这种东西准备了四个字符串的话，它的大小，其实每一个里面都只有一根指针，好大家感受一下，以这张图现在所表现的，我说我有一个类型，这个类型叫 复数，我要产生出四个对象，四个object出来，在语言上就是这样写，下边也是一样，字符串的话呢，我要创建出三个字符串，有这样的写法。这里面有一些，我们后面都会陆续提到，有什么样呢，我现在在提的，我突然又停下来，我是要告诉各位什么，我这边有个红色的，所以创建对象是怎么样的，一种创建方式是有所不同的，不过这个都以后再来说了。
基于对象和面向对象
好所以这一页又再一次的提醒大家，当你去思考，如果你要设计一个类，它里面是有指针，你要非常小心，但我们的第一个例子是没有指针的这一种啊，我们要谈的是复数，我们要谈的是这个东西。
C++ programs 代码基本形式
那在正式开始写程序之前啊，我们来谈一谈一个 C++ 程序的代码的基本形式。你能你会看到的别人写的啊，以及你现在自己准备要开始写的。你会有一个头文件，我们叫做头文件 header， 你会有一个，我们叫主程序啊，这样分并不一定非常精准啊，但是暂时这么说的。主程序怎么去使用头文件，就用 include 的方式，这个在 C语言 已经大家都很熟悉了，用include。include 就是把它含进来，就成为这一部分，所以最后其实是你可以想象它只是一大部分，只是由于角色的区分，所以呢等下你才会感受到角色的区分，所以把它分开来，另外我们的程序也可能会用到标准库，第二种库也是以头文件的形式呈现的，header 头文件，所以我们要用标准库，我们也是把它include进来就可以了。那现在你看到了，如果你要include标准库的话，你要用这种 尖括号 的写法，至于这些标准库放在你的硬盘的什么地方呢，你就可以不用管了，因为你在安装你的集成环境，安装你的编译器的时候，会有一些都步骤呢，已经可以知道，编译器自然知道说你要 include 这一个文件在什么地方，它会去找得到，但是你要用尖括号，而如果你要引出你自己写的东西，你要用这一个呃，双引号啊，就是唯一的区别，在这里这边告诉大家这一种延伸名称，点h啦，点 cpp 啦，不一定是点h或点 cpp ，在不同的平台上面的命名也许不同，甚至于根本就没有这种原产名称都是有可能的。
Output, C++ vs. C
好我们再往下看，目前我们都还没有开始写我们的第一行代码，但是这一页要先跟跟大家介绍，我们后面写代码之后呢，我们可能要输出在画面上，我们要检验，所以这个输出动作是必要的，以前在c的时代，我们要include这个东西啊，有很多种输出方法，但是这是大家常用的一种方法，我们要 include 这一个头文件 stdio.h ，然后里头呢用 printf 去打印出，打印到屏幕上看你想打印什么，这是一种，那现在在 C++ 呢，你仍然可以沿用旧的方法，但是我们有更好的更方便的方法，你只要你要引出第一行的这个 iostream.h，然后你就可以这样子用各位感受一下，这个是不是更自然呢，这什么意思，这个大小于小于这个符号，就好像把东西往左边丢，往往左边丢，那丢到哪里去呢，丢out stay out去，你现在就想象cout的是你的屏幕好了，所以它就往屏幕丢，你要丢什么都可以，你就像这次丢一个字符串，这是丢一个整数，后面等点点点，只要是一些基本类型的东西，统统可以往死要的丢，但是c就不一样了，以前的c我想大家也印象深刻，你要丢什么东西，你得说清楚，你得告诉 printf，说，我现在要丢的是整数还是浮点数还是字符串啊，这个比较麻烦，所以后面的例子，我们比如说我们现在要写一个复数，它有实部虚部，我们去算它的共轭复数之后得到的结果，我想看一看，我就用这种方式把它丢出来，好刚刚有提过这些头文件它的负担，它的延伸名称是在不同的平台上可以不一样，可能不一样，甚至于没有这种延伸名称，这边告诉你，你也可以include的这个把这个点h拿掉，同样的道理在这边它虽然是c的部分，这个点h呢在现在的平台上面，你在工具上面它是把这个点给去掉，不过如果是c的部分的话呢，你上面要加一个，前面要加一个 c，这个是头文件的部分。
Header (头文件) 中的防卫式声明
好这样万事俱备了，我们要开始我们真正第一行代码，我现在要发展的是一个复数，我应该把它放在头文件里头，这就是我要写的头文件的写法呢，有一种非常正规的写法，大家一定要学习起来，这个东西一拿出去，人家一看哇，你这个受过正规训练，你要先这么写，啊为什么要写这个东西呢，因为可能有很多程序要用到你这个头文件，或者你自己你自己的程序也分成很多的文件，也可能会include去用到这个头文件，但include含住了这个次序，如果说要求用的人，它必须c先include a在inclub在incoc，这样对那个使用的人太太太太负担太沉重，对它而言，应该想暗影故事谁都没有关系，次序都没有关系，所以为了这样，我们要写一个防卫士的声明，我们看看它的语法，这种井号开头的就是一个呃，现在先不讲解太多，反正你就当成一个命令，就告诉编译器说，一进来如果不曾经定义过这个东西的话，这个名词的话，那么就把它定义出来，然后继续往下做，这边结束，所以如果是程序第一次引出它，那就做一次，并且这个这个名称，这个名称是我们现在自己取的，就被定义好了，第二次在in crew的时候，这个名这个名词就定义过了，对不对，这个叫做compress这个名词就定义过了，就不会进来，也就是说第二次在include同一个程序里头啊，第二次include时候就不会进到主体来了，这样就不会有重复的include含入的动作，这正是我们教的那一般初学者啦，初学者不会去想到这种事情啊，因为它只会觉得说，反正我写这么一个头文件，我再写一个玩具的一个小程序，我去inclu啊，做完了就ok了，那这样的话你想的就是本体的部分，但是未来进入业界，这正是在做大东西，好东西的时候，你要想到刚刚我说的那些话，所以你要加上这个防卫士的声明好，所以我们现在要发展这个东西，那现在我们写了这一上下两行，跟下面这一行之后呢，接下来的我们的任务就是要开始发展，中间这一块，那这一种头文件写好之后，我们的测试程序啊，在这个地方就要include我们写的这个头文件，这个测试程序所做的动作，你看啊，像这个复数呢，可以把它打印到屏幕上，我们可以复数，可以加五或者是七，加一个复数或者复数相加等等等，都是后面我们在这一块要去实现出来的，好下一步，所以建议大家啊，你写的任何一个头文件，都要加上这一个防卫式的声明。
Header (头文件) 的布局
我们开始发展我们的程序了，上面有这两行，下面有这一行，这是刚刚提过的防卫式的声明。中间这一块我们应该放什么东西呢，我这边标号012，最主要是 1 跟 2 ，1 就是你要写的那个复数的声明，2 就是它的定义，这样讲不是很精准，不过暂时这样的理解，那一二发展之后，你可能要检讨一下啊，有些东西必须在前面先声明过，于是才会写 0 这个部分。
class 的声明 (declaration)
好我们开始发展了，我现在的目标是要带大家去写一个复数。这就是复数的，刚刚说在头文件里面，一这个位置，就这一块。要怎么写它呢，我们现在正式进入语法的部分，任何一个 class 一定有一个 head 头，class head 单独这一行。然后用大括号括起来，这个叫 class body，这里面你就开始要去设计，我的复数应该具备什么样的数据，我应该准备什么样的函数，才能够满足使用复数的人的需求。比如说大家都知道数学里面有共轭复数，所以我应该要在这里面写一个共轭复数这样的函数出来。好我们就开始设计了啊，在这个例子的设计的结果是这样，我们拿这个结果来讲。这里是它的 data，那么上面就是它的函数，这些函数有一些很奇怪的符号，这都是后面一个一个要拿出来谈的。另外这边还有一个奇怪的叫做 friend，你可能设计另外一个类，另外一个单元或者另外一个函数，说它要跟它之间是一个朋友的关系，这些都是后面要提的。我们先用这一张图，总体上让大家理解，类要有这几个部分。
class template (模板) 简介
我们再往下，现在一个一个来谈。那刚刚有提到，又回到上一页来，这个复数理念呢，我们最重要首先要去决定它里面该有什么东西，该有实部虚部，以这个图来看，我让它实部虚部是一个 double 值，这是一个内建的类型 double，如果我要设计另外一个复数，它里头是 floating，是浮点数或者是整数，怎么办，这个已经写死了，就不能动了，那就只好你再写一个 class，这边改成 float，再写一个class，这边改成 int，那你就写了三个 class了，其它的部分都一样，写法几乎都一样啊，你可能有 95% 重复，99% 重复，你只是类型不同而已，所以 C++ 说确实有这个需要，而且不希望你一直在做重复的事情，所以我们就导入了一个观点，叫做模板。
在任何 C++ 语言书籍，或者是你在学校上课，这个模板永远是放在最后面的，可能总共60个小时，要到了第40个小时，或第50个小时才会出现这个主题，但其实我们现在马上就可以带大家感受一下这个主题的意思。我现在的需求是什么，我想把实部虚部的类型不要现在就写死，我想将来用的时候再指定，所以我就说它是什么类型呢啊它是T，其实 T 只是一个符号，你加a也可以，你写代码的时候写a写任何什么都可以啊，这里现在叫 T 表示一个type，大家通常都用t这样子就是告诉编译器说，哎我现在是什么类型，我还没有决定哦，所以你要在上面的第一行class，上面第一行，用这个黄色这一行来告诉编译器说 T 是什么呢，tapename 它是一个 type 未定，那将来怎么用呢，下面就是用法，使用者终于决定要把这个实部虚部绑定指定，为什么类型，像第一行就是说我要这个复数，并且我指定里面是double这样，终于这个t就被绑定为double，如果是下面这里呢，好等一下啊，这个屏幕我看看好，如果是第二行呢，那就是说我还是要用这一份代码，但是我要把这个t绑定为指定，指名为整数，这个就是模板的概念。像我们在日常生活中的一个模子，机械一个模子，那你可以用这个模子翻模，翻模，做出很多在机械它会做出一模一样的东西了，但是在这个在我们这个语言里面呢，它会做出来99%像，99.9像的东西，只是把这个t替换掉而已，模板的衍生出去的话题以及语法呢很多好，我们现在只是给各位一个这样的观念，而我后面的例子也不会去用模板，所以我们还是要回到上一页，就是啊传统的那个形式好。
总结
C vs. C++, 关于数据与函数
- C 语言缺点：由于 C 语言没有提供足够的关键字，所以 数据一定是全局的，因此 各个函数都可以去处理这些数据。
- 解决：面向对象的语言
- C++ 是第一个最有名的面向对象语言。以这个为类型
- 解决方法：把数据和处理这些数据的函数包在一起叫做 class, 以这个 class 为类型去创建 很多的对象。
class 经典分类
- 不带指针，如 复数
- 带指针， 如 字符串
数据可能有很多份，但是函数只有一份。
字符串 特色是在于它里头其实只有一根指针，每个字符串对象里面都只有一根指针。
New 创建一个对象。
基于对象和面向对象
Object Based : 面对的是单一 class 的设计
Object Oriented : 面对的是多重 classes 的设计，classes 和 classes 之间的关系。
C++ programs 代码基本形式
延伸文件名 (extension file name) 不一定是 .h 或 .cpp，也可能是 .hpp 或其它或甚至无延伸名。
主程序用 include 的方式去使用头文件：
- include 标准库用 < >
- include 自己写的用 " "
Output, C++ vs. C
C 语言
- #include <cstdio>
- printf：要输出什么东西，得说清楚
C++:
- #include <iostream>
- cout <<: 输出什么都行
Header (头文件) 中的防卫式声明
#ifndef __COMPLEX__
#define __COMPLEX__
...
#endif
写的任何一个头文件，都要加上这一个防卫式的声明，防止重复包含。
Header (头文件) 的布局
class 的声明 (declaration)
- class head
- 大括号
- class body
- data
- 函数, friend
class template (模板)
只是 数据类型不同，可以使用 类模板
template<typename T>
class complex
{
...
};