JAVA和C++对比学习
JAVA与C++的比较网上有很多讨论。比较清晰完整的有：
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E8%BE%83Java%E5%92%8CC%2B%2B
我无意比较哪个语言更好，只是希望总结对比一下两种语言，各自取其优点用于自己的开发中。
我认为是优点的标准是：是否能让代码更易理解，更不容易出错。至于运行效率未作为考虑因数。
1 编译与连接
1.1 导入
- java使用import关键字直接导入目标码文件，IDE可以自动从中导出可用的接口信息
- C++使用预处理命令导入头文件，之后才进行链接
头文件必须要作为代码连接的“门面”好好维护 |
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1.2 文件
1.2.1 源代码
- JAVA每个类一个文件，每个目录一个package
- C++可以多个类一个文件
可以借鉴JAVA的package概念，以目录结构划分源代码。多用文件分割不同的类。 |
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1.2.2 库
- JAVA可直接使用和运行（只要带有mian()）任何.class文件，或者打包成JAR文件
- C++可以使用.o文件参与链接，但通常发布为静态库或动态库
需要注意维护.h文件和makefile文档说明，以免编译错误 |
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1.3 组织
- JAVA使用ClassLoader在运行时载入和调用
- C++静态库在编译时写入可执行文件，动态库则在运行时通过系统调用加载和调用
每个库都提供动态和静态两种方式发布，以及足够简洁的makefile和安装脚本 |
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2 语法特色
2.1 const
- C++独有，可以限定指针指向的对象不可变，同时也可以限定指针本身不可变，常用于函数参数的声明，减少修改输入参数的恶劣实践
- JAVA只有final关键字，只能限定对象的属性不可改变对象，但是其指向的对象本身是可变的
JAVA的推荐编码实践中有一条：不得修改函数参数传入的对象，以保持对象封装的完整性。如果有const修饰符就不需要靠人工来遵守了 |
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2.2 默认参数
- C++可以在声明函数时添加参数的默认值
- JAVA没有办法添加默认值，只能通过方法重载，声明一堆不同参数数量的同名函数来实现
让用户可以用尽量少的参数来调用函数，是节省开发时间的重要手段，如果参数列表确实太长，考虑使用setter方法来简化对象的使用 |
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2.3 函数指针
- C++可以定义函数指针，并且可以放入各种STL容器
- JAVA必须要通过定义一个Interface来声明函数的形式，然后用一个对象实现这个接口，最后把整个对象作为函数指针的载体来操作
现代脚本语言基本都有类似函数指针的设计，用以简化“回调”。JAVA的实现较为重型，需要仔细规划需要回调的模型 |
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2.4 操作符重载
- C++独有，可以用以实现很多特别的功能，STL容器就是一个。可以自造语法糖，非常不错。
- JAVA只有String类的+、+=是内部重新定义过的，语法比较固定和标准
JAVA可以使用接口以及实现接口的方法，来增加更多的表意，如经典的equal()方法代替==运算符 |
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2.5 异常
- C++的异常可以是任何类型的数据，不强制处理
应该使用异常代替错误码返回值，而且应该通过宏功能让异常加入更多源代码信息，程序员应该强制自己处理所有的异常。 |
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- JAVA的异常全部是基于某个“可抛出类”，带有调用栈信息，在编译时强制处理
2.6 多线程
- C++语言定义没有涉及多线程部分,STL也不考虑并发情况
通常并发锁是一个int或者文件，如果能与需锁对象关联起来，会让代码更易读，学习JAVA的synchonize的逻辑做法 |
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- JAVA语言有synchonize关键字用以锁定，标准库也有Thread类和Runable接口
3 内存管理
3.1 内存回收
- C++可以自由选择在堆还是栈上申请内存（变量），栈上的变量会被自动回收，而且会自动调用析构函数，在堆上申请的变量，使用delete来回收内存以及调用析构函数
- JAVA所有类对象只能new在堆上，不需要手动回收，也无法主动回收；
JAVA的对象使用起来较简单，但是没有C++的标准析构规则，对于非内存资源，需要手动关闭，要在代码文档中强调对close()方法的调用，new和close要成对使用 |
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3.2 基本变量类型
- C++变量类型长度不固定，有带符号和不带符号的区别
为了在32和64位机上通用，通常需要定义uint32_t之类的类型来统一长度 |
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- JAVA变量长度固定，全部都是带符号的
3.3 复合变量类型
- C++中的struct实际上连续存放的内存块
利用指针运算读写结构比较容易出错或者溢出，挨个赋值虽然笨拙却较易找到问题 |
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- JAVA的对象内存结构比较复杂，无顺序规则
3.4 指针与句柄
- C++拥有* & . -> []数种利用指针操作数据的手段，对于内存操作非常灵活
- JAVA固定了基本类型只能按值传递，类对象只能按句柄（值）传递，类似某种智能指针
严格理解按值传递和句柄的理解，严防不合理的修改类对象数据 |
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3.5 复制
- C++拥有复制三法则，可以自己控制复制的细节
自己定义复制细节过于繁琐，而且不正确的复制容易产生“截断”属性，不如统一用clone()方法更实用 |
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- JAVA有默认的clone()方法，也可以自己实现clone(),hashCode(),equals()来实现细节
3.6 数组
- C++的数组是连续内存空间
数组常用于申请一块内存供任何用途，从而缺乏对指针的控制，应该学习JAVA的数组，严格按照声明类型使用，并且小心记录自己的长度 |
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- JAVA数组是一种定长容器，下标溢出会有异常抛出
4 面向对象
4.1 多重继承
- C++直接可以多重继承，因此引出了虚继承等比较复杂的概念
大部分情况下多重继承都容易让事情变得更复杂。一般来说认为委托比继承好，多写一些代码，用纯虚类继承加上委托来处理，会让耦合度降低 |
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- JAVA无法多重继承，必须要用接口和委托的方法来实现多重继承
4.2 覆盖
- C++使用virtual关键字指定可覆盖方法
- JAVA使用final关键指定不可覆盖的方法
JAVA的覆盖规则比较宽松，为了限定覆盖的扩散，应尽量收窄方法的访问权限，多用final和private，不要随便一写public |
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4.3 多态
- C++使用指针或引用来实现动态绑定
C++需要额外注意需要动态绑定的时候，使用的是否引用和虚函数。 |
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- JAVA的类对象都是句柄，全部可以动态绑定
4.4 访问权限控制
- C++有友元
- JAVA的默认权限是friendly，包内可用
为了灵活划分代码的可耦合程度，必须善用“包”和friendly权限，减少public权限的内容 |
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4.5 构造器
- C++有初始化列表，可以在其中选择不同的基类构造函数
- JAVA在子类构造器中假模假样的调用一下选择的基类构造器，实际上那行代码并非在那个时间被调用
JAVA缺乏明确的初始化个成员以及自己的语法，需要非常注意各属性的初始化写法，以防出现null句柄成员 |
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4.6 反射
- C++只能在运行时获取类型名字，无法进行进一步操作
用宏或者存储工厂函数指针的方法来实现反射，虽然麻烦但是也只能这样了 |
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- JAVA可以用类名和Class类执行全部的对象操作，如构造对象、调用方法
5 API与库
5.1 标准库
- C++拥有STL库，可以完成基础的数据结构和最简单的IO任务，也有boost这个比较丰富的准标准库
统一的API库也许会丧失一定的灵活性，但是可以更好的提升代码的可读性，在学习API的使用技巧方面也能提供更大的空间 |
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- JAVA拥有一个包罗万象的标准库：JDK，而且发展和改进的非常快
5.2 扩展性
- C++兼容C语言，windows和linux都是用C语言编写的软件，使用系统API时完全没有门槛
- JAVA基本上只能用标准JDK来构造功能，另外也可以用JNI来引入本地（C语言编写）的代码
很多最时髦的操作系统功能，都不能做到跨平台，因此需要多多利用JNI功能，可以大大提高JAVA的工作效能 |
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6 模板
6.1 运行机制
- C++在编译时生成所有具体类的代码，在运行前已经自动生成好一批新的类
- JAVA采用运行时动态转换类的做法处理
JAVA编译期间并未生成新的类，但应当视之为创建了新的类，不应该大量滥用，特别是和反射混搭来使用 |
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6.2 算法基础
- C++使用算术运算符如<来实现STL算法，需要用户重载运算符
运算符的数量和意义都比较有限，适用面比较窄，还是使用扩展纯虚基类方法来为特定算法服务比较好 |
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- JAVA使用equals(),compare()等接口方法来实现通用算法
最后不能免俗的总结一下：
1）编译构建部分，JAVA在易用性和规范性上完胜C++，基于VM的语言确实能让机器帮人做更多的事情
2）语法特色部分，C++从语法上实现了很多JAVA最佳实践，JAVA只在异常和多线程这类“时髦”特性上有所改进
3）内存管理各有千秋，C++更加严谨，而JAVA则更易用。C++就好像食堂吃饭，须自己交盘子，JAVA则好像饭店，有人会帮你收拾碗筷。但是JAVA如此更容易诱导程序员泄露非内存资源。
4）模板和API部分各自有优秀的地方，但是觉得模板范式C++更正宗，更能体现静态之美，JAVA只是利用动态的优势效颦了一下。
5）号称为面向对象而生的JAVA，在OO上确实得了VM动态运行的好处，但是也有很多容易诱导程序员犯错的地方，需要《最佳实践》之类的教条来自我约束。而C++则更加严格。
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