面向对象程序设计基础1

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1、第3章面向对象程序设计基础随着软件开发规模的扩大，传统的面向过程的软件开发方法给软件的复用、调试、维护带来了很大的困难。为了解决满足软件开发的需求，人们提出了面向对象程序设计（ObjectOrientedProgramming，OOP）的思想。如今面向对象的思想已经深入人心，已经应用到程序设计和软件开发、数据库系统、人工智能等很多领域。本章将详细介绍面向对象程序设计的相关概念。3.1面向过程与面向对象传统的面向过程技术是围绕功能进行，普遍采用过程式或函数式的程序设计方法。面向对象程序设计围绕现实世界的

2、概念来组织模块，采用对象来描述问题空间的实体，用程序代码模拟现实世界中真实或抽象的对象。面向对象程序设计把一个复杂的问题分解成多个能够独立的功能对象，然后把这些对象组合起来去完成复杂问题，每一个对象有可以有许多更小的对象组成。3.1.1面向过程的问题面向过程编程的主要思想是以事件为中心，分析解决问题需要的步骤，然后按照这些步骤来编写函数，使用的时候依次调用这些函数，来完成所有功能。在面向过程开发过程中主要存在以下问题。软件重用性差：通过面向过程编程技术开发出的程序，主要以函数为模块来实现功能，数据和对

3、数据的操作耦合性太高，想利用已有的程序代码开发新的程序时，只能通过简单的复制，然后作大量的修改，这种复用程序代码的效率非常低。软件可维护性差：软件程序越复杂，里面的函数模块越多，多个函数之间的关系就越复杂，维护起来就越困难。开发出的软件很难满足用户不断增长的需求：当客户提出新的需求时，需要修改原有软件的函数模块，需要进行大量的调试，使其满足用户的需求，并且还不会影响其他程序模块，软件的升级和维护非常困难。3.1.2面向对象的特性面向对象编程的主要思想是以事物为中心，它把具体的事物抽象成“对象”的概念，

4、围绕对象进行程序的开发。面向对象的程序设计方法有三大特性：封装、继承、多态。下面将对这三个特性做详细介绍。1．封装2．继承3．多态3.2C++类的基本概念传统的面向过程技术是围绕功能进行，普遍采用过程式或函数式的程序设计方法。面向对象程序设计围绕现实世界的概念来组织模块，采用对象来描述问题空间的实体，用程序代码模拟现实世界中真实或抽象的对象。面向对象程序设计把一个复杂的问题分解成多个能够独立的功能对象（类），然后把这些对象（类）组合起来去完成复杂问题，每一个对象可以由许多更小的对象组成。3.2.1结构

5、体与类在C语言，结构体就是一个可以包含其他类型数据的一种自定义数据类型。C语言中的结构体只能自定义数据类型，不允许有函数。而在C++中对结构体进行了扩展，它可以有成员变量，可以有成员函数，可以从别的类继承，也可以被别的类继承，可以有虚函数。3.2.2类与对象在面向对象的概念中，有两个最基本的概念：类和对象。对象是组成程序的构件，所有的数据分别属于不同的对象。具有相同或相似性质的对象的抽象就是类。简而言之，类是对象的抽象，对象是类的具体化。1．对象2．类3.2.3类的声明、定义和实现类是面向对象编程的基

6、础，它是用户自定义的数据类型。在C++中，类像结构体一样也定义了数据类型和数据行为。3.2.4成员变量在上面，定义了4个成员变量，如下所示。private:charEmployeeID[20];charEmployeeName[50];charsex;doubletotalsalary;3.2.5成员函数成员函数是函数的一种，它抽象了一类对象的行为。它的用法和作用与一般函数基本一样，唯一的差别就是它是一个类的成员，可以把访问限制定义为私有、公有或受保护的。一般地将成员函数的访问限制定义为共有，因为它们

7、是一个类对外部程序提供的公共接口；也可将成员函数定义为私有，表示是类内部函数，只能被本类中其他函数成员调用，而不能被类外调用.3.2.6静态成员在传统的面向过程程序设计时，有时需要在局部范围共享某一个数据，这就需要设立全局变量，而在面向对象的开发中程序由对象构成，C++为开发者提供了静态成员来实现在类范围内数据的共享。本节就是讲述静态成员的基础概述及其应用。C++中，可以用关键字static声明静态成员变量或静态成员函数。1．静态成员变量2．静态成员变量的初始化3．静态成员函数3.2.7this指针在

8、面向对象的编程中，可以将类理解为一种数据类型，像int、char、float等类型一样。不同的是，类是用户自己定义的一种复杂数据类型，用这个数据类型就可以声明一个变量，例如Employeee1、Bookb1。那么这个变量的this就是这个变量的指针，例如变量e1的this就是指向e1的指针，this的类型是Employee*，对其引用*this就应该是变量e1。3.3构造函数构造函数是一种特殊的方法，主要用来在创建对象时初始化对象。本节将对构造函数的概念