2.9 抽象数据类型
C++面向对象高效编程（第2版）
有时，人们谈论的是抽象数据类型（abstract data type），而不是数据抽象（data abstraction），这可能让学习OOP的人感到困惑。其实，它们的关系非常密切。
抽象数据类型是由程序员定义的新类型，附带一组操控新类型的操作。定义新抽象类型将直接应用数据抽象的概念。抽象数据类型也称为程序员定义类型（programmer defined type）。
任何语言基本上都支持内置数据类型（如整数、浮点数、字符等），而且通常会提供一组操控这些内置类型1的操作。当我们使用这些内置（或语言定义）类型时，并不知道也不关心（使用了数据抽象和封装）如何实现这些数据类型。但是，语言（更精确地说是语言编译器的实现者）非常了解实现，知道如何实现这些内置类型。进一步而言，语言定义类型的用户不能直接访问这些类型的内部表示，而且必须使用语言提供的操作来操控它们。
例如，我们在使用语言提供的浮点数时，并不知道浮点类型的内部表示2。但是，我们肯定知道类似+和-的操作可用于浮点数计算。当我们使用浮点类型时，便间接地使用了语言编译器的实现者所提供的内部表示，而且只能使用语言已定义的操作。这也让特定编译器和特定机器彼此独立，因此，我们可以在任何机器上运行任何语言编译器（即我们获得了实现独立）。
支持结构化编程的语言（Pascal、Algol和C等）也允许用户定义新类型，它们被称为用户定义类型（user defined type）或程序员定义类型（programmer defined type）。这些用户定义类型在它们的实现中使用语言定义类型。另外，支持结构化编程的语言也允许程序员为用户定义类型定义一组操作（不要与类似+和-这样的操作混淆）。但是，主要的问题是，用户定义类型的实现并未封装。要使用程序员定义类型必须完全了解该类型的实现，但是语言并不会保护新类型的实现者，也就是说，缺少数据封装（在C中使用static数据，可实现一些封装）。新类型通常定义为一个组合，由数据结构和一组用于操控该数据结构的
图2-4
函数组成，后者通过特定的方式访问数据结构。原则上，任何新类型的用户都必须使用这些函数来操作新类型，换言之，用户不应该直接访问或修改数据结构。但是，由于语言无法强制执行这条规则，因此无需了解数据结构如何使用，任何人都可以编写新函数操作数据结构。也就是说，这样做并未防止非法访问实现。在Pascal、Algol、C等语言中，只有在用户遵守隐性规则的前提下，才能确保数据完整，而语言不能强制执行这条规则。从本质上而言，新类型只不过是由一组函数（或操作）支持的数据结构。
举个简单的例子，带有Push()和Pop()这样操作的Stack（栈）类，其数据结构可以是一个数组或链表（栈通过数组或链表实现），在需要时通过Push()和Pop()操作修改数据结构。此外，我们还要考虑多个栈的创建和销毁。为简单起见，我们仅以整数栈为例，储存在栈中的元素类型相同。在后续的章节中，我们将介绍如何用模板类实现泛型栈（generic stack）。