面向对象设计思想和类

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1、第9章面向对象设计思想和类人类利用计算机的目的是为了解决实际生活中的问题。计算机和世界的沟通是通过设计的程序来实现的。怎样用计算机语言来描述世界是首先要解决的问题。程序设计思想就是用计算机程序语言来描述世界的。类是面向对象编程的核心，它可以实现对数据的封装、安全控制以及代码的重用。通过类的机制可以深入描述抽象的问题，使开发者不断地提高对问题的认识，以获得更好的解决方案。通过本章的学习，读者能够认识面向对象程序设计思想，掌握类的使用方法，能够编写类来解决实际问题。9.1程序设计思想从1946年计算机出现以后，计算机技术的发展已经是日新月异了，程序设计的方法也经历了不断地发展。最先出现的是结构

2、化程序设计思想，之后又产生了一种具有哲学思想的设计思想，这就是面向对象程序思想（ObjectOrientedProgramming，简称OOP）。面向对象程序设计思想是对结构化程序设计思想的继承和发展，它吸取了结构化程序设计思想的优点，同时又考虑到现实世界与计算机设计的关系。9.1.1结构化程序设计思想结构化程序设计的基本思想是：采用自顶向下、逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。通过这样的方法，一个复杂的问题可以被划分为多个简单问题的组合。首先将问题细化为若干模块组成的层次结构，然后把每一个模块的功能进一步地细化，分解成一个个更小的子模块，直到分解为一个个程序的语句为止。9.1.2

3、面向对象程序设计思想面向对象设计的基本思想是：首先将数据和对数据的操作方法集中存放在一个整体中，形成一个相互依存不可分割的整体，这个整体即为对象通过相同类型的对象抽象出其共性而形成类；然后，类再通过外部接口与外界发生联系，对象与对象之间用消息进行通信。面向对象设计思想可以使程序模块间的关系变得简单，因为只有外部接口进行联系；且程序模块的相对独立性高，数据的安全也得到很好的保护。面向对象更引入了继承、多态等高级特性，使软件的可重用性、软件的可维护性都得到了更大的提高。9.2类在面向过程的设计方法中，程序的基本单位是函数；在面向对象设计方法中，程序的基本单位是类。类是C++封装的基本单位，它把

4、数据和函数封装在一起。9.2.1类的定义和组成在面向过程的程序设计方法中，数据和函数是分开的。例如，在C语言中，数据是单独定义的常量或者变量，函数则是操作这些数据的手段。类则把数据和函数集中在了一起。1．类的定义和基本结构2．数据成员类数据成员的声明方式和普通变量声明类似。3．成员函数类中只有数据是不行的，还需要有操作这些数据的手段。9.2.2类成员的访问控制对类成员访问权限的控制，是通过成员的访问控制属性来实现的。类的访问控制属性有以下3种。公有类型（public）：公有类型成员用关键字public来声明。公有类型的成员可以被类内部成员访问，也可以被类外部成员访问。对于外部成员来说，想访

5、问类的成员必须通过类的public成员来访问。公有类型成员是访问外部类的惟一接口。私有类型（private）：私有类型成员用关键字private来声明。私有类型的成员只允许本类内部的成员函数来访问，类的任何外部访问都是被拒绝的。这就对类中的私有成员进行了有效的隐藏和保护。保护类型（protected）：保护类型成员用关键字protected来声明。保护类型和私有类型的性质类似，主要差别在于类继承过程中对新类的影响不同。这在后续章节将介绍。9.2.3类实例和类成员访问类是对事物抽象的描述，它描述了一类事物的共同属性和行为。当把抽象的描述变成一个具体的事物时，就称为类的一个实例（Instanc

6、e）或者对象（Object）。例如，上面描述手机的类，它可以描述所有种类的手机，如MotorolaA1200是一个具体的手机实体，它就是手机类的一个具体实例。定义了一个类之后，可以定义多个实例。类的定义就像是一个产品的模具，通过这个模具可以生产出多个产品，这些产品就是实例。在前面介绍的一些基本数据类型或者自定义数据类型，其实都是对一种数据类型的抽象描述。当声明一个变量时，就产生了其数据类型的一个实例。类也是一种自定义的数据类型，所以类的实例也就是该类的一个变量。声明一个实例和声明一般变量的方式相同，其格式如下。类名实例名1,实例名2,……9.2.4类的作用域和对象的生存周期一般来讲，类的作

7、用域作用于特定的成员名。但是，如果类的成员函数内部出现与类成员相同的标识符的情况，那么类中这个相同的标识符对这个成员函数的作用域不起作用。例如，对于类CmobilePhone，如果成员函数SetPhoneName中出现了与数据成员m_strPhoneType相同名字的变量，则此时m_strPhoneTyped类作用域对此函数不起作用。9.2.5this指针在前面讲解类的作用域时讲到，如果成员函数内部声明了一个局部变量m_