c++ 面向对象程序设计 第七章课件.ppt

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1、C++属于混合型面向对象程序设计语言，所谓混合，意即在面向过程语言的基础上增加面向对象的描述和处理机制，例如增加类类型以支持封装、继承和多态等面向对象基本要素的实现。1~6章主要讲述C++的过程化部分，该部分除了个别功能，例如I/O操作（插入运算和提取运算）、内存操作（new和delete）之外，绝大部分内容与C语言是基本兼容的。第七章类和数据抽象从本章起，我们将进入C++的面向对象处理部分，主要讨论：面向对象的基本概念，类类型的定义、对象的声明，构造函数与析构函数，友元，运算符重载，继承、多态的实现等。本章的主要内容面向对象的基本概

2、念（面向对象的含义、对象和类的定义）。从结构类型到类类型。类类型定义对象声明。成员函数的声明和调用。本章的重点、难点面向对象的基本概念。类类型定义和对象声明的语法。成员函数及其调用。对象声明。强调刻画对象性质的数据及行为的紧密联系。即指封装技术。把软件系统看成是一系列离散对象的集合。也即，将对象作为系统的基本单元。7.1面向对象的基本概念1.面向对象的基本含义在强调事物封装性和相对独立性的同时，还必须充分考虑存在于同一系统中的各个事物之间的联系，也即实体关系。主要的实体关系有：泛化、依赖、关联。1.面向对象的基本含义（续）在强调事物封

3、装性和相对独立性的同时，还必须充分考虑存在于同一系统中的各个事物之间的联系，也即实体关系。泛化（generalization）关系是一种“特殊/一般”关系，也即特殊事物和一般事物之间的关系。例如：学生和研究生、本科生之间的关系。利用事物之间的泛化关系可以建立继承模型和继承机制。1.面向对象的基本含义（续）主要的实体关系有：泛化、依赖、关联。关联（association）是事物之间的一种结构关系，更多地涉及到事物之间的相互联系、相互作用和引用，具有动态特征。例如：银行和帐户之间的关系（银行拥有帐户）。依赖（dependency）关系是两

4、个事物间的语义关系，其中一个事物（规格说明）发生变化会影响另一事物。例如：课程调度（排课）和课程之间的关系。2.面向对象的基本思想传统的软件系统是由一个函数（或过程）集合和一个被这些函数或过程所操纵的数据集组成的。其静态结构模型如下图所示：函数集f1f2f3fnABCDBMS数据集……（1）传统的软件系统构成及其存在的问题2.面向对象的基本思想（续）从该模型可以看出，在模型所抽象的系统运行时，发生以下动作：（1）f1读取数据A并将处理结果写到数据B中。（2）f2读取数据A并将处理结果写到数据C中。问题：在这种将事物的数据与行为分离的模

5、式下，当数据结构的一部分改变时，我们必须做什么？问题的答案：必须检查每一个函数，以确定数据结构的变化是否使函数受到干扰。2.面向对象的基本思想（续）存在的问题（1）为了新结构而改动的函数可能对系统的其他部分有副作用。（2）维护的代价非常高。（2）面向对象模型——“鸡蛋”模型函数（事物的行为）和它们所需存取的数据（事物的属性）被封装在称为对象的包内（信息隐蔽），其它对象的函数不能直接访问这些数据。对应的模型如下图所示：2.面向对象的基本思想（续）函数（事物的行为）和它们所需存取的数据（事物的属性）被封装在称为对象的包内（信息隐蔽），其它

6、对象的函数不能直接访问这些数据。对应的模型如下图所示：f1f2f3…可以将对象看成是鸡蛋：蛋黄是数据结构，蛋清由访问数据的函数组成，蛋壳代表明显可见的操作标记。蛋壳作为接口，隐蔽了函数和数据结构的实现。如果数据结构改变了，维护人员只需检查对应的鸡蛋的蛋清，维护被限制在局部范围。如果实现变化了，其他对象不会受到影响。2.面向对象的基本思想（续）f1f2f3…面向对象的基本思想就是封装：数据和处理过程结合在一起并隐蔽在接口后面。在封装的情况下，必须允许对象之间传递消息，获得对方的服务，以获取被封装的数据。模型的改进如右图所示：f1f2f3

7、…3.对象和类（Object&Class）对象的定义系统中的一个对象对应于客观世界中的一个事物，它是构成系统的一个基本单位。例如：教学管理系统中的某些学生、某些老师、某些课程，他们都是对象。定义：一个对象是由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成的。3.对象和类（续）定义：一个对象是由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成的。属性是用来描述对象静态特征的一个数据项，也叫对象特性，一个对象通常具有多个属性；例如：学生的姓名、学号，课程编号、课程名称等。服务是用来描述对象动态特征（行为）的一个操作，一个对象通常能提供多种操作（服务

8、）。操作通常用函数或过程或方法实现。例如：学生具有选课的行为、教师具有报送成绩的行为，课程提供增、删、改、查等服务。类的定义一组具有相同性质（属性和操作）的对象的抽象。例如：教学系统中的所有学生都具有共性，比如都有学号、