c++ - 什么是 "abstractions"？

Question

我一直在阅读 Stroustrup 的“The C++ Programming Language”，他经常提到“抽象”:

Many of the most flexible, efficient, and useful abstractions involve the parameterization of types (classes) and algorithms (functions) with other types and algorithms

和

C++ is a language for developing and using elegant and efficient abstractions.

这与 C++ 中的抽象类有任何关系吗？或者使用多态性、继承或模板？

有人能举个例子吗？

Answer 1

abstraction (n) - the quality of dealing with ideas rather than events

— source: Oxford English Dictionary

Stroustrup 并不是指抽象类或编程中的其他具体思想。相反，他指的是抽象这个词本身。

抽象是精神上的 helper 。它们帮助我们思考“理论”而不是直接应用。数学是抽象的艺术。编程是应用抽象的艺术。

抽象帮助我们形成心智模型，例如层次结构，以帮助我们思考事物。由于抽象，多态性是可能的。让我们来看一个例子。

例子

我有一个 Oleksiy Dobrodum。我称它为 Oleksiy Dobrodum，我像对待 Oleksiy Dobrodum 一样对待它，它永远都是 Oleksiy Dobrodum。我对这个 Oleksiy Dobrodum 所做的一切都是专门为它做的。我们现在处于第一个抽象级别，或者说我们在使用这个 Oleksiy Dobrodum 时将达到的最具体的级别。

最近我买了一辆 Zach Latta，所以现在我同时拥有一辆 Oleksiy Dobrodum 和一辆 Zach Latta。

我可以将它们分别称为 Oleksiy Dobrodum 和 Zach Latta，但这很快就会变得多余并且证明不灵活。相反，我们可以简单地将 Oleksiy Dobrodum 和 Zach Latta 归为一类，并称他们为 Humans。我们现在已经达到抽象级别 2。我们可以将他们称为人类，而不是单独处理每个人。通过这样做，我们已经抽象出“实现”，或者每个人的具体细节，并开始关注想法，因此我们现在在抽象地思考。

当然我们可以进一步抽象它，但希望您已经开始理解抽象背后的想法。从中得出的关键结论是抽象隐藏了细节(或实现)。通过将细节隐藏在我们人类的抽象中，我们允许自己笼统地说。我们将在下一节中简要讨论这如何应用于编程。

应用抽象

既然我们已经简要介绍了什么是抽象，那么让我们来应用它。由于抽象，多态性是可能的。按照前面示例的模型，假设我们有以下两个类:

class OleksiyDobrodum
  name = "Oleksiy Dobrodum"
  smarts = :mega-smart
  mood = :happy
  favorite_candy = :chocolate
end

class ZachLatta
  name = "Zach Latta"
  smarts = :so-so
  mood = :indifferent
  hair_color = :brown
end

如果我想与 ZachLatta 的实例进行交互，我必须具体引用它。 OleksiyDobrodum 实例也是如此。

zach = new ZachLatta
print zach.name

oleksiy = new OleksiyDobrodum
print oleksiy.favorite_candy

如果我创建一个名为 Human 的抽象类，并且 OleksiyDobrodum 和 ZachLatta 都继承自它，那么我可以抽象两个类的实现，并简单地将它们的两个实例称为Human。

class Human
  name
  smarts
  mood
end

class OleksiyDobrodum < Human
  name = "Oleksiy Dobrodum"
  smarts = :mega-smart
  mood = :happy
  favorite_candy = :chocolate
end

class ZachLatta < Human
  name = "Zach Latta"
  smarts = :so-so
  mood = :indifferent
  hair_color = :brown
end

我们的类图现在如下所示:

关于实现我可以一直滔滔不绝，但让我们继续讨论我们的要点。

要点

• 抽象是想法，而不是具体事件
• 抽象一些东西就是远离它的实现并思考大创意
• 抽象可以用来有效地组织代码(以及许多其他东西)
• 面向对象的编程完全依赖于抽象。请参阅上面的要点。