Visual C++基础教程 教学课件 ppt 作者 郭文平 第1-6章 第3章
149页1、第3章 类和对象,3.1 面向对象程序设计概述 3.2 类与对象 3.3 构造函数和析构函数 3.4 对象数组和对象指针 3.5 静态成员 3.6 友元 3.7 对象成员 习题,3.1 面向对象程序设计概述 3.1.1 面向对象程序设计的产生 在面向对象程序设计出现之前,程序设计人员广泛使用的是面向过程的程序设计方法。20世纪60年代产生的结构化程序设计思想,为使用面向过程的方法解决复杂问题提供了有力手段,并且成为20世纪70年代至80年代最主要、最通用的程序设计方法。 结构化程序设计方法采用自顶向下、逐步求精的方式对复杂问题进行逐步分解,将一个复杂任务分解成若干个功能模块,然后根据功能模块设计用于保存数据的数据结构,编写过程或函数对这些数据进行操作。完成各功能模块的过程在功能上相对独立,而在数据的处理上又相互联系。,结构化程序设计是一种面向过程的程序设计方法,它的核心是过程,程序通常是按照过程来组织的,即利用代码对数据进行处理。在面向过程的程序设计中,数据与操作数据的过程是分离的。当数据结构改变时,所有相关的处理过程都要进行相应的修改,因此代码的可重用性差。另外,面向过程程序设计将系
2、统分解为若干功能模块,系统是实现模块功能的过程的集合。由于用户的需求和软、硬件技术的不断发展变化,按照功能划分设计的系统模块必然是易变的和不稳定的。特别是随着系统规模的扩大,程序的复杂性也进一步增加,修改程序的困难也增大,系统的可维护性较差。,3.1.2 面向对象程序设计的基本概念和特征 面向对象程序设计思想更加符合人们认识现实世界的方式。现实世界是由各种各样的事物组成的,包括有形的事物和无形的事物。例如植物、人、汽车、计算机等是有形的事物,思想、一项计划等是无形的事物。人们认识现实世界是从认识现实世界中的一些具体的事物开始的。现实世界中的每个事物都有各自的属性和行为,属性表示事物的静态特征,行为表示事物的动态特征,属性和行为是一个不可分割的整体。人们通过研究事物的属性和行为而认识事物。简单的事物之间相互作用、联系和组合可以构成复杂的事物。在面向对象程序设计中,用对象模拟现实世界中的事物,以对象为基本单位,分析、设计和实现一个系统。,与面向过程程序设计以过程组织程序不同,面向对象程序设计以数据为中心来描述系统,按照数据来组织程序,其基本思想是数据决定对代码的访问。面向对象程序设计将表示
3、属性特征的数据和对数据进行操作的方法封装在一起,构成一个完整的对象。对同类型对象抽象出共性,形成类。类中的大多数属性数据,只能用本类的方法进行处理。对象通过一些外部接口与其它对象发生联系,对象与对象之间通过消息进行通信。 类是具有相同属性特征和行为特征的一组对象的集合,它规定了这些对象的公共属性和行为方法。类和对象之间的关系是抽象和具体的关系,类是对多个对象进行综合抽象的结果,对象是类的实例。例如,汽车是一个类,行驶在公路上的一辆汽车则是一个对象。,面向对象程序设计中,程序是由一系列相互作用的对象构成的,对象之间通过发送消息实现通信。消息是一个对象向另一个对象发出的服务请求,如果用户或其它对象向该对象提出服务请求,便可以称为向该对象发送消息。消息传递的语法结构随系统的不同而不同,一般由如下几部分组成: 接收消息的对象,又被称为目标对象。 请求对象的方法。 一个或多个参数。,面向对象程序设计方法具有三个最基本的特征:封装性、继承性和多态性。 (1) 封装性。封装性是一种程序设计机制,将对象的属性(数据)和行为(对数据操作的代码)组合成一个有机的整体,同时决定哪些属性和行为用于表示对象的内
4、部状态,对外界是隐藏的;哪些属性和行为对外界是可见的,是提供给外界的接口。外界只能通过对象提供的外部接口操作对象。,(2) 继承性。继承是一种连接类与类的层次模型,是指一个新类可以从现有的类派生而来。通过继承,新类(子类或派生类)拥有了现有类(父类或基类)的特征,包括属性和行为,同时可以修改或增加新的属性和行为,使新类更适合具体的需要。这样,在设计新类时,只需对新类增加的内容或是对现有类内容的修改设计代码。可见,继承性简化了类的设计,提高了软件的重用性,大大提高了软件的开发效率和系统的可靠性。 (3) 多态性。多态性是指允许不同类的对象对同一消息做出不同的响应。例如,同样的加法,将两个时间加在一起和将两个整数加在一起的内涵完全不同。利用多态性,可以在基类和派生类中使用同样的函数名,定义不同的操作,从而实现“一个接口,多种方法”。至于在某种条件下应该选择哪种方法,则留给编译器来完成,程序员无需人工完成这种选择,只需记住并使用这个通用接口就行了。多态性增强了软件的灵活性和重用性。,3.2 类 与 对 象 3.2.1 类的定义 C+中,类的定义一般包括说明部分和实现部分。说明部分用来说明类的
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