java與C++的區別

java與C++的區別

來源 https://www.cnblogs.com/Allen-rg/p/6692043.html

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“作為一名C++程序員，我們早已掌握了面向對象程序設計的基本概念，而且Java的語法無疑是非常熟悉的。事實上，Java本來就是從C++衍生出來的。”
　　然而，C++和Java之間仍存在一些顯著的差異。可以這樣說，這些差異代表著技術的極大進步。一旦我們弄清楚了這些差異，就會理解為什么說Java是一種優秀的程序設計語言。本附錄將引導大家認識用于區分Java和C++的一些重要特征。
　　(1) 最大的障礙在于速度：解釋過的Java要比C的執行速度慢上約20倍。無論什么都不能阻止Java語言進行編譯。寫作本書的時候，剛剛出現了一些準實時編譯器，它們能顯著加快速度。當然，我們完全有理由認為會出現適用于更多流行平臺的純固有編譯器，但假若沒有那些編譯器，由于速度的限制，必須有些問題是Java不能解決的。
　　(2) 和C++一樣，Java也提供了兩種類型的注釋。
　　(3) 所有東西都必須置入一個類。不存在全局函數或者全局數據。如果想獲得與全局函數等價的功能，可考慮將static方法和static數據置入一個類里。注意沒有象結構、枚舉或者聯合這一類的東西，一切只有“類”（Class）！
　　(4) 所有方法都是在類的主體定義的。所以用C++的眼光看，似乎所有函數都已嵌入，但實情并非如何（嵌入的問題在后面講述）。
　　(5) 在Java中，類定義采取幾乎和C++一樣的形式。但沒有標志結束的分號。沒有class foo這種形式的類聲明，只有類定義。
　　class aType()
　　void aMethod() {/* 方法主體*/}
　　}
　　(6) Java中沒有作用域范圍運算符“::”。Java利用點號做所有的事情，但可以不用考慮它，因為只能在一個類里定義元素。即使那些方法定義，也必須在一個類的內部，所以根本沒有必要指定作用域的范圍。我們注意到的一項差異是對static方法的調用：使用ClassName.methodName()。除此以外，package（包）的名字是用點號建立的，并能用import關鍵字實現C++的“#include”的一部分功能。例如下面這個語句：
　　import java.awt.*;
　　（#include并不直接映射成import，但在使用時有類似的感覺。）
　　(7) 與C++類似，Java含有一系列“主類型”（Primitive type），以實現更有效率的訪問。在Java中，這些類型包括boolean，char，byte，short，int，long，float以及double。所有主類型的大小都是固有的，且與具體的機器無關（考慮到移植的問題）。這肯定會對性能造成一定的影響，具體取決于不同的機器。對類型的檢查和要求在Java里變得更苛刻。例如：
　　■條件表達式只能是boolean（布爾）類型，不可使用整數。
　　■必須使用象X+Y這樣的一個表達式的結果；不能僅僅用“X+Y”來實現“副作用”。
　　(8) char（字符）類型使用國際通用的16位Unicode字符集，所以能自動表達大多數國家的字符。
　　(9) 靜態引用的字串會自動轉換成String對象。和C及C++不同，沒有獨立的靜態字符數組字串可供使用。
　　(10) Java增添了三個右移位運算符“>>>”，具有與“邏輯”右移位運算符類似的功用，可在最末尾插入零值。“>>”則會在移位的同時插入符號位（即“算術”移位）。
　　(11) 盡管表面上類似，但與C++相比，Java數組采用的是一個頗為不同的結構，并具有獨特的行為。有一個只讀的length成員，通過它可知道數組有多大。而且一旦超過數組邊界，運行期檢查會自動丟棄一個異常。所有數組都是在內存“堆”里創建的，我們可將一個數組分配給另一個（只是簡單地復制數組句柄）。數組標識符屬于第一級對象，它的所有方法通常都適用于其他所有對象。
　　(12) 對于所有不屬于主類型的對象，都只能通過new命令創建。和C++不同，Java沒有相應的命令可以“在堆棧上”創建不屬于主類型的對象。所有主類型都只能在堆棧上創建，同時不使用new命令。所有主要的類都有自己的“封裝（器）”類，所以能夠通過new創建等價的、以內存“堆”為基礎的對象（主類型數組是一個例外：它們可象C++那樣通過集合初始化進行分配，或者使用new）。
　　(13) Java中不必進行提前聲明。若想在定義前使用一個類或方法，只需直接使用它即可——編譯器會保證使用恰當的定義。所以和在C++中不同，我們不會碰到任何涉及提前引用的問題。
　　(14) Java沒有預處理機。若想使用另一個庫里的類，只需使用import命令，并指定庫名即可。不存在類似于預處理機的宏。
　　(15) Java用包代替了命名空間。由于將所有東西都置入一個類，而且由于采用了一種名為“封裝”的機制，它能針對類名進行類似于命名空間分解的操作，所以命名的問題不再進入我們的考慮之列。數據包也會在單獨一個庫名下收集庫的組件。我們只需簡單地“import”（導入）一個包，剩下的工作會由編譯器自動完成。
　　(16) 被定義成類成員的對象句柄會自動初始化成null。對基本類數據成員的初始化在Java里得到了可靠的保障。若不明確地進行初始化，它們就會得到一個默認值（零或等價的值）。可對它們進行明確的初始化（顯式初始化）：要么在類內定義它們，要么在構建器中定義。采用的語法比C++的語法更容易理解，而且對于static和非static成員來說都是固定不變的。我們不必從外部定義static成員的存儲方式，這和C++是不同的。
　　(17) 在Java里，沒有象C和C++那樣的指針。用new創建一個對象的時候，會獲得一個引用（本書一直將其稱作“句柄”）。例如：
　　String s = new String("howdy");
　　然而，C++引用在創建時必須進行初始化，而且不可重定義到一個不同的位置。但Java引用并不一定局限于創建時的位置。它們可根據情況任意定義，這便消除了對指針的部分需求。在C和C++里大量采用指針的另一個原因是為了能指向任意一個內存位置（這同時會使它們變得不安全，也是Java不提供這一支持的原因）。指針通常被看作在基本變量數組中四處移動的一種有效手段。Java允許我們以更安全的形式達到相同的目標。解決指針問題的終極方法是“固有方法”（已在附錄A討論）。將指針傳遞給方法時，通常不會帶來太大的問題，因為此時沒有全局函數，只有類。而且我們可傳遞對對象的引用。Java語言最開始聲稱自己“完全不采用指針！”但隨著許多程序員都質問沒有指針如何工作？于是后來又聲明“采用受到限制的指針”。大家可自行判斷它是否“真”的是一個指針。但不管在何種情況下，都不存在指針“算術”。
　　(18) Java提供了與C++類似的“構建器”（Constructor）。如果不自己定義一個，就會獲得一個默認構建器。而如果定義了一個非默認的構建器，就不會為我們自動定義默認構建器。這和C++是一樣的。注意沒有復制構建器，因為所有自變量都是按引用傳遞的。
　　(19) Java中沒有“破壞器”（Destructor）。變量不存在“作用域”的問題。一個對象的“存在時間”是由對象的存在時間決定的，并非由垃圾收集器決定。有個finalize()方法是每一個類的成員，它在某種程度上類似于C++的“破壞器”。但finalize()是由垃圾收集器調用的，而且只負責釋放“資源”（如打開的文件、套接字、端口、URL等等）。如需在一個特定的地點做某樣事情，必須創建一個特殊的方法，并調用它，不能依賴finalize()。而在另一方面，C++中的所有對象都會（或者說“應該”）破壞，但并非Java中的所有對象都會被當作“垃圾”收集掉。由于Java不支持破壞器的概念，所以在必要的時候，必須謹慎地創建一個清除方法。而且針對類內的基礎類以及成員對象，需要明確調用所有清除方法。
　　(20) Java具有方法“過載”機制，它的工作原理與C++函數的過載幾乎是完全相同的。
　　(21) Java不支持默認自變量。
　　(22) Java中沒有goto。它采取的無條件跳轉機制是“break 標簽”或者“continue 標準”，用于跳出當前的多重嵌套循環。
　　(23) Java采用了一種單根式的分級結構，因此所有對象都是從根類Object統一繼承的。而在C++中，我們可在任何地方啟動一個新的繼承樹，所以最后往往看到包含了大量樹的“一片森林”。在Java中，我們無論如何都只有一個分級結構。盡管這表面上看似乎造成了限制，但由于我們知道每個對象肯定至少有一個Object接口，所以往往能獲得更強大的能力。C++目前似乎是唯一沒有強制單根結構的唯一一種OO語言。
　　(24) Java沒有模板或者參數化類型的其他形式。它提供了一系列集合：Vector（向量），Stack（堆棧）以及Hashtable（散列表），用于容納Object引用。利用這些集合，我們的一系列要求可得到滿足。但這些集合并非是為實現象C++“標準模板庫”（STL）那樣的快速調用而設計的。Java 1.2中的新集合顯得更加完整，但仍不具備正宗模板那樣的高效率使用手段。
　　(25) “垃圾收集”意味著在Java中出現內存漏洞的情況會少得多，但也并非完全不可能（若調用一個用于分配存儲空間的固有方法，垃圾收集器就不能對其進行跟蹤監視）。然而，內存漏洞和資源漏洞多是由于編寫不當的finalize()造成的，或是由于在已分配的一個塊尾釋放一種資源造成的（“破壞器”在此時顯得特別方便）。垃圾收集器是在C++基礎上的一種極大進步，使許多編程問題消彌于無形之中。但對少數幾個垃圾收集器力有不逮的問題，它卻是不大適合的。但垃圾收集器的大量優點也使這一處缺點顯得微不足道。
　　(26) Java內建了對多線程的支持。利用一個特殊的Thread類，我們可通過繼承創建一個新線程（放棄了run()方法）。若將synchronized（同步）關鍵字作為方法的一個類型限制符使用，相互排斥現象會在對象這一級發生。在任何給定的時間，只有一個線程能使用一個對象的synchronized方法。在另一方面，一個synchronized方法進入以后，它首先會“鎖定”對象，防止其他任何synchronized方法再使用那個對象。只有退出了這個方法，才會將對象“解鎖”。在線程之間，我們仍然要負責實現更復雜的同步機制，方法是創建自己的“監視器”類。遞歸的synchronized方法可以正常運作。若線程的優先等級相同，則時間的“分片”不能得到保證。
　　(27) 我們不是象C++那樣控制聲明代碼塊，而是將訪問限定符（public，private和protected）置入每個類成員的定義里。若未規定一個“顯式”（明確的）限定符，就會默認為“友好的”（friendly）。這意味著同一個包里的其他元素也可以訪問它（相當于它們都成為C++的“friends”——朋友），但不可由包外的任何元素訪問。類——以及類內的每個方法——都有一個訪問限定符，決定它是否能在文件的外部“可見”。private關鍵字通常很少在Java中使用，因為與排斥同一個包內其他類的訪問相比，“友好的”訪問通常更加有用。然而，在多線程的環境中，對private的恰當運用是非常重要的。Java的protected關鍵字意味著“可由繼承者訪問，亦可由包內其他元素訪問”。注意Java沒有與C++的protected關鍵字等價的元素，后者意味著“只能由繼承者訪問”（以前可用“private protected”實現這個目的，但這一對關鍵字的組合已被取消了）。
　　(28) 嵌套的類。在C++中，對類進行嵌套有助于隱藏名稱，并便于代碼的組織（但C++的“命名空間”已使名稱的隱藏顯得多余）。Java的“封裝”或“打包”概念等價于C++的命名空間，所以不再是一個問題。Java 1.1引入了“內部類”的概念，它秘密保持指向外部類的一個句柄——創建內部類對象的時候需要用到。這意味著內部類對象也許能訪問外部類對象的成員，毋需任何條件——就好象那些成員直接隸屬于內部類對象一樣。這樣便為回調問題提供了一個更優秀的方案——C++是用指向成員的指針解決的。
　　(29) 由于存在前面介紹的那種內部類，所以Java里沒有指向成員的指針。
　　(30) Java不存在“嵌入”（inline）方法。Java編譯器也許會自行決定嵌入一個方法，但我們對此沒有更多的控制權力。在Java中，可為一個方法使用final關鍵字，從而“建議”進行嵌入操作。然而，嵌入函數對于C++的編譯器來說也只是一種建議。
　　(31) Java中的繼承具有與C++相同的效果，但采用的語法不同。Java用extends關鍵字標志從一個基礎類的繼承，并用super關鍵字指出準備在基礎類中調用的方法，它與我們當前所在的方法具有相同的名字（然而，Java中的super關鍵字只允許我們訪問父類的方法——亦即分級結構的上一級）。通過在C++中設定基礎類的作用域，我們可訪問位于分級結構較深處的方法。亦可用super關鍵字調用基礎類構建器。正如早先指出的那樣，所有類最終都會從Object里自動繼承。和C++不同，不存在明確的構建器初始化列表。但編譯器會強迫我們在構建器主體的開頭進行全部的基礎類初始化，而且不允許我們在主體的后面部分進行這一工作。通過組合運用自動初始化以及來自未初始化對象句柄的異常，成員的初始化可得到有效的保證。
　　public class Foo extends Bar {
　　 public Foo(String msg) {
　　 super(msg); // Calls base constructor
　　 }
　　 public baz(int i) { // Override
　　 super.baz(i); // Calls base method
　　 }
　　}
　　(32) Java中的繼承不會改變基礎類成員的保護級別。我們不能在Java中指定public，private或者protected繼承，這一點與C++是相同的。此外，在衍生類中的優先方法不能減少對基礎類方法的訪問。例如，假設一個成員在基礎類中屬于public，而我們用另一個方法代替了它，那么用于替換的方法也必須屬于public（編譯器會自動檢查）。
　　(33) Java提供了一個interface關鍵字，它的作用是創建抽象基礎類的一個等價物。在其中填充抽象方法，且沒有數據成員。這樣一來，對于僅僅設計成一個接口的東西，以及對于用extends關鍵字在現有功能基礎上的擴展，兩者之間便產生了一個明顯的差異。不值得用abstract關鍵字產生一種類似的效果，因為我們不能創建屬于那個類的一個對象。一個abstract（抽象）類可包含抽象方法（盡管并不要求在它里面包含什么東西），但它也能包含用于具體實現的代碼。因此，它被限制成一個單一的繼承。通過與接口聯合使用，這一方案避免了對類似于C++虛擬基礎類那樣的一些機制的需要。
　　為創建可進行“例示”（即創建一個實例）的一個interface（接口）的版本，需使用implements關鍵字。它的語法類似于繼承的語法，如下所示：
　　public interface Face {
　　 public void smile();
　　}
　　public class Baz extends Bar implements Face {
　　 public void smile( ) {
　　 System.out.println("a warm smile");
　　 }
　　}
　　(34) Java中沒有virtual關鍵字，因為所有非static方法都肯定會用到動態綁定。在Java中，程序員不必自行決定是否使用

文章出處：飛諾網(http://dev.firnow.com/course/3_program/c++/cppjs/20090403/164032.html)

JAVA和C++都是面向對象語言。也就是說，它們都能夠實現面向對象思想（封裝，繼承，多態）。而由于C++為了照顧大量的C語言使用者， 而兼容了C，使得自身僅僅成為了帶類的C語言，多多少少影響了其面向對象的徹底性！JAVA則是完全的面向對象語言，它句法更清晰，規模更小，更易學。它是在對多種程序設計語言進行了深入細致研究的基礎上，據棄了其他語言的不足之處，從根本上解決了c++的固有缺陷。 Java和c++的相似之處多于不同之處，但兩種語言幾處主要的不同使得Java更容易學習，并且編程環境更為簡單。

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轉自：http://club.topsage.com/thread-265349-1-1.html

Java并不僅僅是C++語言的一個變種，它們在某些本質問題上有根本的不同： 　　

（1）Java比C++程序可靠性更高。有人曾估計每50行C++程序中至少有一個BUG。姑且不去討論這個數字是否夸張，但是任何一個C++程序員都不得不承認C++語言在提供強大的功能的同時也提高了程序含BUG的可能性。Java語言通過改變語言的特性大大提高了程序的可靠性。 　　

（2）Java語言不需要程序對內存進行分配和回收。Java丟棄了C++? 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉換。特別地，Java語言不使用指針，并提供了自動的廢料收 集，Examda提示: 在Java語言中，內存的分配和回收都是自動進行的，程序員無須考慮內存碎片的問題。 　　

（3）Java語言中沒有指針的概念，引入了真正的數組。不同于C++中利用指針實現的“偽數組”，Examda,Java引入了真正的數組，同時將 容易造成麻煩的指針從語言中去掉，這將有利于防止在c++程序中常見的因為數組操作越界等指針操作而對系統數據進行非法讀寫帶來的不安全問題。 　　

（4）Java用接口（Interface）技術取代C++程序中的多繼承性。接口與多繼承有同樣的功能，但是省卻了多繼承在實現和維護上的復雜性。 　　

Java和C++各有各的優勢，無需爭論那種語言好，哪種語言不好，能夠存在就一定有它的優勢，只要你決定了要學編程就扎實的學好，編程語言都是相同的，學會一種，其他的學起來就很容易了。

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具體來說有以下幾點：

1．指針?JAVA語言讓編程者無法找到指針來直接訪問內存，并且增添了自動的內存管理功能，從而有效地防止了c/c++語言中指針操作失誤，如野指針所造成的系統崩潰。但也不是說JAVA沒有指針，虛擬機內部還是使用了指針，只是外人不得使用而已。這有利于Java程序的安全。

2．多重繼承?c++支持多重繼承，這是c++的一個特征，它允許多父類派生一個類。盡管多重繼承功能很強，但使用復雜，而且會引起許多麻煩，編譯程序實現它也很不容易。Java不支持多重繼承，但允許一個類繼承多個接口(extends+implement)，實現了c++多重繼承的功能，又避免了c++中的多重繼承實現方式帶來的諸多不便。

3. 數據類型及類?Java是完全面向對象的語言，所有函數和變量都必須是類的一部分。除了基本數據類型之外，其余的都作為類對象，包括數組。對象將數據和方法結合起來，把它們封裝在類中，這樣每個對象都可實現自己的特點和行為。而c++允許將函數和變量定義為全局的。此外，Java中取消了c/c++中的結構和聯合，消除了不必要的麻煩。

4. 自動內存管理?Java程序中所有的對象都是用new操作符建立在內存堆棧上，這個操作符類似于c++的new操作符。下面的語句由一個建立了一個類Read的對象，然后調用該對象的work方法：

Read r＝new?Read()；

r.work()；

語句Read r＝new Read()；在堆棧結構上建立了一個Read的實例。Java自動進行無用內存回收操作，不需要程序員進行刪除。而c++中必須由程序貝釋放內存資源， 增加了程序設計者的負扔。Java中當一個對象不被再用到時，無用內存回收器將給它加上標簽以示刪除。JAVA里無用內存回收程序是以線程方式在后臺運行的，利用空閑時間工作。

5. 操作符重載?Java不支持操作符重載。操作符重載被認為是c++的突出特征，在Java中雖然類大體上可以實現這樣的功能，但操作符重載的方便性仍然丟失了不少。Java語言不支持操作符重載是為了保持Java語言盡可能簡單。

6. 預處理功能?Java不支持預處理功能。c/c++在編譯過程中都有一個預編澤階段，即眾所周知的預處理器。預處理器為開發人員提供了方便，但增加了編譯的復雜性。JAVA虛擬機沒有預處理器，但它提供的引入語句(import)與c++預處理器的功能類似。

7. Java不支持缺省函數參數，而c++支持?在c中，代碼組織在函數中，函數可以訪問程序的全局變量。c++增加了類，提供了類算法，該算法是與類相連的函數，c++類方法與Java類方法+分相似，然而，由于c++仍然支持c，所以不能阻止c++開發人員使用函數，結果函數和方法混合使用使得程序比較混亂。Java沒有不包含在類中的函數，作為一個比c++更純的面向對象的語言，Java強迫開發人員把所有例行程序包括在類中，事實上，用方法實現例行程序可激勵開發人員更好地組織編碼。

8. 字符串?c和c++不支持字符串變量，在c和c++程序中使用Null終止符代表字符串的結束，在Java中字符串是用類對象(strinR和stringBuffer)來實現的，這些類對象是Java語言的核心，用類對象實現字符串有以下幾個優點：

(1)在整個系統中建立字符串和訪問字符串元素的方法是一致的；

(2)Java字符串類是作為Java語言的一部分定義的，而不是作為外加的延伸部分；

(3)Java字符串執行運行時檢空，可幫助排除一些運行時發生的錯誤；

(4)可對字符串用“+”進行連接操作。

9. goto語句?“可怕”的goto語句是c和c++的“遺物”，它是該語言技術上的合法部分，引用goto語句引起了程序結構的混亂，不易理解，goto語句子要用于無 條件轉移子程序和多結構分支技術。鑒于以廣理由，Java不提供goto語句，它雖然指定goto作為關鍵字，但不支持它的使用，使程序簡潔易讀。

l0. 類型轉換?在c和c++中有時出現數據類型的隱含轉換，這就涉及了自動強制類型轉換問題。例如，在c++中可將一浮點值賦予整型變量，并去掉其尾數。Java不支持c++中的自動強制類型轉換，如果需要，必須由程序顯式進行強制類型轉換。

11. 異常?JAVA中的異常機制用于捕獲例外事件，增強系統容錯能力

try{//可能產生例外的代碼

}catch(exceptionType name){

//處理

}

?其中exceptionType表示異常類型。而C++則沒有如此方便的機制。

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