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时间:2020-03-12
《谭浩强版c++程序设计 第8章n.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第8章类和对象第9章关于类和对象的进一步讨论第10章运算符重载第3篇基于对象的程序设计第8章类和对象8.1面向对象程序设计方法概述8.2类的声明和对象的定义8.3类的成员函数8.4对象成员的引用8.5类的封装性和信息隐蔽8.6类和对象的简单应用举例面向过程的程序设计:适合规模比较小的程序。当程序规模较大时,就显得力不从心了。面向对象程序设计:为了解决编写大程序过程中的困难而产生的。8.1面向对象程序设计方法概述面向对象的程序设计的思路和人们日常生活中处理问题的思路是相似的。是对自然世界和社会生活的抽象和模拟。下面先讨论几个有关的概念。8.1.1什么是面向对象的程序设计1.对象客观世界中任
2、何一个事物都可以看成一个对象(object)。对象可大可小。对象是构成系统的基本单位。对象的构成:任何一个对象都应当具有这两个要素,即属性(attribute)和行为(behavior),它能根据外界给的信息进行相应的操作。一个对象往往是由一组属性和一组行为构成的。对象间的交互或对象的调用:要使某一个对象实现某一种行为(即操作),应当向它传送相应的消息。对象之间就是这样通过发送和接收消息互相联系的。图8.1图8.2面向对象的程序设计的思路:设计一个复杂的软件系统时,首要确定该系统是由哪些对象组成的,并且设计这些对象。在C++中,每个对象都是由数据和函数(即操作代码)这两部分组成的,见图8.
3、2。数据体现了前面提到的“属性”,如一个三角形对象,它的3个边长就是它的属性。函数是用来对数据进行操作的,以便实现某些功能,例如可以通过边长计算出三角形的面积,并且输出三角形的边长和面积。计算三角形面积和输出有关数据就是前面提到的行为,在程序设计方法中也称为方法(method)。调用对象中的函数就是向该对象传送一个消息(message),要求该对象实现某一行为(功能)。2.封装与信息隐蔽可以对一个对象进行封装处理,把它的一部分属性和功能对外界屏蔽,优点:大大降低了操作对象的复杂程度。所谓“封装”,指两方面的含义:(1)一是将有关的数据和操作代码封装在一个对象中,形成一个基本单位,各个对象之
4、间相对独立,互不干扰。(2)二是将对象中某些部分对外隐蔽,即隐蔽其内部细节,只留下少量接口,以便与外界联系,接收外界的消息。信息隐蔽有利于数据安全,防止无关的人了解和修改数据。C++的对象中的函数名就是对象的对外接口,外界可以通过函数名来调用这些函数来实现某些行为(功能)。这些将在以后详细介绍。3.抽象(类的产生)抽象的过程是将有关事物的共性归纳、集中的过程。抽象的作用:是表示同一类事物的本质。C和C++中的数据类型就是对一批具体的数的抽象。对象是具体存在的,类是对象的抽象,而对象则是类的特例,或者说是类的具体表现形式。4.继承与重用什么叫继承?优点?已经设计了一个大学生类A,再设计研究生
5、类B。只是在前者的基础上增加一些属性和行为,只需在类A的基础上增加一些新内容即可。这就是面向对象程序设计中的继承机制。利用继承可以简化程序设计的步骤。软件重用的实现。“白马”继承了“马”的基本特征,又增加了新的特征(颜色),“马”是父类,或称为基类,“白马”是从“马”派生出来的,称为子类或派生类。C++提供了继承机制,采用继承的方法可以很方便地利用一个已有的类建立一个新的类。这就是常说的“软件重用”(softwarereusability)的思想。5.多态性(概念,优点)如果有几个相似而不完全相同的对象,有时人们要求在向它们发出同一个消息时,它们的反应各不相同,分别执行不同的操作。这种情况
6、就是多态现象。如,在Windows环境下,用鼠标双击一个文件对象(这就是向对象传送一个消息),如果对象是一个可执行文件,则会执行此程序,如果对象是一个文本文件,则启动文本编辑器并打开该文件。在C++中,所谓多态性(polymorphism)是指:由继承而产生的相关的不同的类,其对象对同一消息会作出不同的响应。多态性是面向对象程序设计的一个重要特征,能增加程序的灵活性。传统的面向过程程序设计是围绕功能进行的,用一个函数实现一个功能。所有的数据都是公用的,一个函数可以使用任何一组数据,而一组数据又能被多个函数所使用(见图8.3)。图8.38.1.2面向对象程序设计的特点面向对象程序设计采取的思
7、路:程序设计者的任务包括两个方面:一是设计所需的各种类和对象,即决定把哪些数据和操作封装在一起;二是考虑怎样向有关对象发送消息,以完成所需的任务。这时他如同一个总调度,不断地向各个对象发出命令,让这些对象活动起来(或者说激活这些对象),完成自己职责范围内的工作。各个对象的操作完成了,整体任务也就完成了。优点:对一个大型任务来说,面向对象程序设计方法是十分有效的,它能大大降低程序设计人员的工作难度,减少出错机会。类是C++
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