面向对象程序设计概述精选文档.ppt

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1、面向对象程序设计概述本讲稿第一页，共九十五页学习体会学习体会 学习学习C+编程技术，必须了解和掌握编程技术，必须了解和掌握C+制订的制订的各种规则，然后应用这些规则写程序，也就容易各种规则，然后应用这些规则写程序，也就容易了。这与学习开车，首先要学习交通规则，然后了。这与学习开车，首先要学习交通规则，然后才能驱车上路的道理相同。但与才能驱车上路的道理相同。但与Basic和和C等语言等语言相比，相比，C+的规则确实多出许多，掌握它必须付出的规则确实多出许多，掌握它必须付出努力！然而一旦掌握了这些规则，对于学习掌握面努力！然而一旦掌握了这些规则，对于学习掌握面向对象编程技术，乃至于学习向对象编程技

2、术，乃至于学习JAVA，C#及及VB.net之之类的编程语言，也就容易多了。类的编程语言，也就容易多了。千里之行，始于足下！千里之行，始于足下！本讲稿第二页，共九十五页第第1章章 面向对象程序设计概述面向对象程序设计概述本章主要讲述：本章主要讲述：1.计算机程序语言的发展演变过程计算机程序语言的发展演变过程2.面向对象程序技术的基本特征面向对象程序技术的基本特征3.面向过程与面向对象程序设计面向过程与面向对象程序设计4.C+程序的结构及数据输入与输出程序的结构及数据输入与输出5.VC+实例编程实例编程本讲稿第三页，共九十五页1.1计算机程序设计语言的发展计算机程序设计语言的发展 本节主要介绍计

3、算机语言的发展过程：本节主要介绍计算机语言的发展过程：机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言面向对象程序设计语言面向对象程序设计语言着重了解面向过程（即结构化程序）和着重了解面向过程（即结构化程序）和面向对象程序设计在程序结构、程序思面向对象程序设计在程序结构、程序思想上的差别。想上的差别。本讲稿第四页，共九十五页1.1.1 机器语言机器语言1.机器语言机器语言最早的程序设计语言，它由计算机能够识最早的程序设计语言，它由计算机能够识别的二进制指令系统构成。别的二进制指令系统构成。2.指令指令就是指计算机能够识别的命令，它们是一就是指计算机能够识别的命令，它们是一些由些由0和和1组合成

4、的二进制编码。组合成的二进制编码。3.指令系统指令系统计算机硬件系统能够识别的所有指令的集计算机硬件系统能够识别的所有指令的集合。合。本讲稿第五页，共九十五页1.1.2 汇编语言汇编语言1、汇编语言、汇编语言用用一一些些便便于于记记忆忆的的符符号号代代替替机机器器语语言言中中的的二二进进制制指指令令代代码码，就就将将二二进进制制的的机机器器语语言言转转换换成成了了一一种种便便于于记记忆忆的的符符号号语语言言，这这就就是是汇编语言。汇编语言。2、与机器语言的比较、与机器语言的比较汇编语言编程比机器语言简单。汇编语言编程比机器语言简单。同同机机器器语语言言一一样样，它它仍仍然然是是与与机机器器相相

5、关关的的。不不同同机机器器系系统统的的汇汇编编语语言言并并不不相相同同，要要在在不不同同硬硬件件系系统统（其其指指令令系系统统不不同同）的的计计算算机机上上完完成成相相同同的的任任务务，需需要要编编写写不不同同的的汇汇编编程程序。移植性不好。序。移植性不好。本讲稿第六页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言1高级语言的概念及特征高级语言的概念及特征高高级级程程序序设设计计语语言言的的出出现现是是计计算算机机科科学学技技术术发发展展史史上上的的一一个个里程碑里程碑。高高级级语语言言屏屏蔽蔽了了与与机机器器硬硬件件相相关关的的细细节节，提提高高了了语语言言的的抽抽象象层层次次，程程序序员员可可以以

6、用用接接近近自自然然语语言言的的程程序序语语言言编编制制软软件件，然然后后通通过过编编译译器器转转换换成成机机器器可可执执行行的的代代码码（机机器器语语言言）。不不仅仅大大大大降降低低了了程程序序设设计计的的难难度度，而而且也使程序易被人们理解。且也使程序易被人们理解。高级语言程序的通用性和可移植性更高高级语言程序的通用性和可移植性更高与人们自然思维很接近，编程更容易、简单与人们自然思维很接近，编程更容易、简单本讲稿第七页，共九十五页q 高级语言高级语言 A=A+5q 机器语言机器语言 0101100000101q 汇编语言（助记符汇编语言（助记符）如用如用ADD表示加法、用表示加法、用SUB

7、表示减法表示减法高级语言高级语言 汇编语言汇编语言 机器语言机器语言 A=A+5 add A,5 0100100000101加 A 5人的语言机器的语言本讲稿第八页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言2、结构化程序设计、结构化程序设计SP的基本内容的基本内容结构化程序设计语言是一种面向过程的程序设结构化程序设计语言是一种面向过程的程序设计语言计语言结构的类型结构的类型顺序、分支、循环顺序、分支、循环结构化程序设计思想结构化程序设计思想利用过程或函数来抽象和模拟客观现实利用过程或函数来抽象和模拟客观现实。本讲稿第九页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言结构化程序设计方法结构化程序设计方法重点

8、放在如何实现细节过程方面，将数据重点放在如何实现细节过程方面，将数据与函数与函数(过程过程)分开。分开。形式：主模块形式：主模块+若干个子模块若干个子模块（如：（如：main()+子函数）。子函数）。特点：特点：自顶向下，逐步求精自顶向下，逐步求精功能分解。功能分解。缺点：效率低，是手工作坊式的编程。缺点：效率低，是手工作坊式的编程。本讲稿第十页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言全局变量全局变量局部变量局部变量函数函数局部变量局部变量函数函数只有函数才能访问只有函数才能访问可被任何函数访问可被任何函数访问全局变量全局变量结构化程序结构化程序的问题的问题数据与算法分离，程序数据和操作数据数据

9、与算法分离，程序数据和操作数据的过程的过程(函数函数)是分离的。是分离的。本讲稿第十一页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言struct Person char name10;char addr20;char phone11;Person p100;int n=0;void InputData().void SearchAddr(char*name)void SearchPhone(char*name)void PrintData()Void main()/调用前面编写的函数，完成通信录数据处理调用前面编写的函数，完成通信录数据处理结构化程序结构化程序的案例的案例个人通信录程序个人通信录程序

10、存放个人信息的数据结构定义全局数据定义操作数据的函数主函数控制程序流程本讲稿第十二页，共九十五页1.1.3高级语言高级语言由图可见由图可见,大型程序中，函数和数据之间存在数目巨大的大型程序中，函数和数据之间存在数目巨大的潜在连接关系潜在连接关系.若全局数据有所改动，若全局数据有所改动，可能会导致所有访问这个数据的全部函数的重写可能会导致所有访问这个数据的全部函数的重写结构化程序语言将客观世界的事物的属性被抽象成了数据，而行为则被抽象成了函数（过程），结构化程序语言将客观世界的事物的属性被抽象成了数据，而行为则被抽象成了函数（过程），但数据和函数是分离的。描述一个事物特征的数据能够被其他函数修改

11、（如全局数据可被任何但数据和函数是分离的。描述一个事物特征的数据能够被其他函数修改（如全局数据可被任何函数修改），这与客观事物的本来面目不相符合，因为一个事物的属性只有它自已才能改变。函数修改），这与客观事物的本来面目不相符合，因为一个事物的属性只有它自已才能改变。缺点：缺点：数据安全性不高，程序规模变大时，设计与维护非常困难。数据安全性不高，程序规模变大时，设计与维护非常困难。上述个人通信管理程序代表了结构化程序设计语言的编程方法上述个人通信管理程序代表了结构化程序设计语言的编程方法:先定义一些全局先定义一些全局性的数据结构性的数据结构,然后编写一些过程对这些数据结构进行操作然后编写一些过程

12、对这些数据结构进行操作,其模型如下其模型如下图所示图所示:全局数据全局数据全局数据函数函数函数函数本讲稿第十三页，共九十五页1.1.4面向对象程序设计语言面向对象程序设计语言q面向对象语言发展：面向对象语言发展：20世纪世纪60年代中期，年代中期，Simula 67语言语言面向对象语面向对象语言的鼻祖言的鼻祖，提出了，提出了对象对象、类类的概念，并支持类的的概念，并支持类的继承继承。20世纪世纪70年代中期，年代中期，Smalltalk语言语言最有影响最有影响的的面向对象语言之一，丰富了面向对象的概念。面向对象语言之一，丰富了面向对象的概念。20世纪世纪80年代中期后出现年代中期后出现C+、V

13、B、C#、PB、Java等等多种面向对象语言多种面向对象语言本讲稿第十四页，共九十五页1.1.4面向对象程序设计语言面向对象程序设计语言1、面向对象程序设计、面向对象程序设计OOP观点观点自然界是由各种各样的实体（对象）所组成自然界是由各种各样的实体（对象）所组成,每个对象都可以通过两个方面每个对象都可以通过两个方面来刻画：描述事物状态的来刻画：描述事物状态的数据数据和描述事物和描述事物行为的操作行为的操作，应该把它们结合成一，应该把它们结合成一个整体，代表一个客观事物，这个整体就是对象。在对象中，描述事物行为的操作个整体，代表一个客观事物，这个整体就是对象。在对象中，描述事物行为的操作被抽象

14、成了函数。被抽象成了函数。由此可以看出，一个对象由由此可以看出，一个对象由数据和函数数据和函数两部分构成。数据常被称为数据两部分构成。数据常被称为数据成员，函数则被称为成员函数。一成员，函数则被称为成员函数。一个对象的数据成员往往只能通过自身的个对象的数据成员往往只能通过自身的成员函数修改成员函数修改。2、程序设计方法：、程序设计方法：使用面向对象的观点来描述模仿并处理现实问题。使用面向对象的观点来描述模仿并处理现实问题。要求：高度概括、分类和抽象。要求：高度概括、分类和抽象。3、目的：、目的：让程序员理解和管理更大、更复杂的程序，实现软件设计的产业化。让程序员理解和管理更大、更复杂的程序，实

15、现软件设计的产业化。本讲稿第十五页，共九十五页1.1.4面向对象程序设计语言面向对象程序设计语言4、基本概念、基本概念对象对象客观存在的实体称为对象客观存在的实体称为对象属性属性描述对象的特征的数据描述对象的特征的数据行为行为对象自身的行为，对现实世界某些信息的响应对象自身的行为，对现实世界某些信息的响应对象之间通过传递消息相互影响对象之间通过传递消息相互影响属性行为行为对象由属性和行为对象由属性和行为构成构成本讲稿第十六页，共九十五页将客观事物的属性和行为抽象成数据和操作数据的函数，并把它们组合成一个不可将客观事物的属性和行为抽象成数据和操作数据的函数，并把它们组合成一个不可分割的整体（即对

16、象）的方法能够实现对客观世界的真实模拟，反映出世界的本来分割的整体（即对象）的方法能够实现对客观世界的真实模拟，反映出世界的本来面目。从客观世界中抽象出一个个对象，对象之间能够传递消息面目。从客观世界中抽象出一个个对象，对象之间能够传递消息，并通过特定的函数并通过特定的函数进行数据访问，禁止以任何未经允许的方式修改对象的数据，这就是进行数据访问，禁止以任何未经允许的方式修改对象的数据，这就是面向对象程序设计面向对象程序设计的基本模式。的基本模式。数据成员函数成员函数成员函数成员函数数据成员函数成员函数成员函数成员函数数据成员函数成员函数成员函数成员函数对象对象对象对象对象对象消息消息消息消息消

17、息消息5、面向对象基本模式、面向对象基本模式本讲稿第十七页，共九十五页1.1.4面向对象程序设计语言面向对象程序设计语言class Person private:char name10;char addr20;char phone11;public:void InitData()void SearchAddr(char*name);void SearchPhone(char*name);6、通信录程序在、通信录程序在C+中的类代码形式中的类代码形式在C+中，struct的功能被扩展为类class，在class中不仅可以定义数据，还可以定义函数。数据与函数构成了一个整体。其中的private和p

18、ublic是访问权限。本讲稿第十八页，共九十五页1.2 面向对象程序语言的特征面向对象程序语言的特征 本节主要介绍类与对象的基本概念，本节主要介绍类与对象的基本概念，以及面向对象程序设计的主要特征以及面向对象程序设计的主要特征（抽象、封装、继承和多态）（抽象、封装、继承和多态）本讲稿第十九页，共九十五页1.2.1 类与对象类与对象1.对象的基本概念对象的基本概念对象对象:用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单元。一个对象具有一组属性和行为。的一个基本单元。一个对象具有一组属性和行为。实体对象实体对象 一台计算机一台计算机抽象对象抽象对象 一

19、项计划一项计划对象构成要素对象构成要素:1.1.对象标识符：是对象的名称，用来区别与其他对象。对象标识符：是对象的名称，用来区别与其他对象。2.2.属性属性:是用来描述对象静态特征的一个数据项。是用来描述对象静态特征的一个数据项。3.3.行为行为:是用来描述对象动态特征和行为的一个操作函数。是用来描述对象动态特征和行为的一个操作函数。本讲稿第二十页，共九十五页对象示例对象示例1：一个：一个“学生学生”对象的例子对象的例子对象名对象名：学生：学生对象的属性对象的属性：学号：学号：123456姓名：令狐冲姓名：令狐冲年龄：年龄：18专业：信管专业：信管行为行为修改学号、姓名、专业、年龄等等修改学号

20、、姓名、专业、年龄等等1.2.1 类与对象类与对象本讲稿第二十一页，共九十五页对象示例对象示例2：一个：一个“课程课程”对象的例子：对象的例子：对象名对象名：课程：课程对象的属性对象的属性：课程号：课程号：123456课程名：程序设计课程名：程序设计任课教师：莫名任课教师：莫名选课要求：选课要求：学时：学时：48行为行为获取并修改课程名、课程号、学时数、选课要求、获取并修改课程名、课程号、学时数、选课要求、任课教师等任课教师等1.2.1 类与对象类与对象本讲稿第二十二页，共九十五页2.类的基本概念类的基本概念类类：是具有相同属性和行为的一组对象的集合是具有相同属性和行为的一组对象的集合,它为属

21、于该类它为属于该类的全部对象提供统一的抽象描述的全部对象提供统一的抽象描述类和对象的关系类和对象的关系：对象是类的实例。：对象是类的实例。类类 对象对象 抽抽象定义象定义 实例实例 类类 对象举例对象举例学生学生 学生王强学生王强课程课程 C+程序设计程序设计类的实例类的实例用类定义的类变量，即对象。类是对多个特性相同的对象用类定义的类变量，即对象。类是对多个特性相同的对象实例的抽象，所以同一类的不同实例之间必有：实例的抽象，所以同一类的不同实例之间必有：相同的操作（行为）集合相同的操作（行为）集合相同的属性集合相同的属性集合不同的对象名，分配有不同的存储空间。不同的对象名，分配有不同的存储空

22、间。1.2.1 类与对象类与对象本讲稿第二十三页，共九十五页手机类与对象的关系手机类与对象的关系1.2.1 类与对象类与对象8810手机具有手机手机具有手机类的全部属性和行类的全部属性和行为，是手机类的一个为，是手机类的一个对象对象本讲稿第二十四页，共九十五页q类的确定与划分类的确定与划分类的确定类的确定对所遇到的对象进行分析、归纳，根据共对所遇到的对象进行分析、归纳，根据共同的特征来确定一个类。同的特征来确定一个类。类的确定的方法：类的确定的方法：判断是否有一个以上的实例判断是否有一个以上的实例判断类的实例中是否有绝对的不同点判断类的实例中是否有绝对的不同点类的划分不是绝对的，可以根据不同的

23、实际需要确定不同类的划分不是绝对的，可以根据不同的实际需要确定不同的类的类1.2.1 类与对象类与对象本讲稿第二十五页，共九十五页1.2.1 类与对象类与对象q类的描述类的描述类的描述类的描述不同的不同的OOP语言用不同的描述形式。在语言用不同的描述形式。在C+中用中用关键字关键字class来定义描述一个类。来定义描述一个类。class classnamepublic:/public members/friend function prototypesprivate:/private members;本讲稿第二十六页，共九十五页1.2.2抽象与封装抽象与封装1、抽象、抽象抽象（抽象（abstr

24、act）是指有意忽略问题的某些细节和与当前目标无关的方面，以）是指有意忽略问题的某些细节和与当前目标无关的方面，以便把问题的本质表达得更清楚。便把问题的本质表达得更清楚。把客观世界的事物划分成把客观世界的事物划分成类类的过程。的过程。抽象主要是抽象主要是针对实体的属性和行为针对实体的属性和行为。属性属性是指实体的性质和特征，在软是指实体的性质和特征，在软件中用数据来表示；而件中用数据来表示；而行为行为是指实体能够执行的所有动作，在软件中是指实体能够执行的所有动作，在软件中用一个操作或函数来实现用一个操作或函数来实现。要用软件对象组件来描述某个物理对象的全部属性和行为是不可能的。要用软件对象组件

25、来描述某个物理对象的全部属性和行为是不可能的。这就要求采用这就要求采用抽象的方法针对某个具体的应用抽象的方法针对某个具体的应用（比如企业员工工资管（比如企业员工工资管理系统）理系统）提取提取对象与具体应用相关的对象与具体应用相关的属性和行为属性和行为加以描述。加以描述。本讲稿第二十七页，共九十五页1.2.2抽象与封装抽象与封装现实世界现实世界企业员工企业员工抽象抽象属性：属性：工作编号、姓名、工作编号、姓名、基本工资、出勤率基本工资、出勤率行为：行为：设置基本工资、查设置基本工资、查询基本工资、计算询基本工资、计算实际工资实际工资Class CCompanyStaffprivate:iStaf

26、fNum pName fRateOfAttend fBasicSalpublic:SetBasicSal()GetBasicSal()CalculateSal()图：企业员工实体通过抽象用图：企业员工实体通过抽象用C+的类来描述的类来描述本讲稿第二十八页，共九十五页1.2.2抽象与封装抽象与封装2、封装性、封装性封装封装encapsulation是面向对象方法的一个重要原则。是面向对象方法的一个重要原则。它有两个涵义：第一个涵它有两个涵义：第一个涵义是，把对象的全部属性和全部服务结合在一起，形成一个不可分割的义是，把对象的全部属性和全部服务结合在一起，形成一个不可分割的独立单位（即对象）。第二

27、个涵义也称作独立单位（即对象）。第二个涵义也称作“信息隐蔽信息隐蔽”，即尽可能隐蔽，即尽可能隐蔽对象的内部细节，对外形成一个边界（或者说形成一道屏障），只保留对象的内部细节，对外形成一个边界（或者说形成一道屏障），只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。这主要是指对象的外部不能直接有限的对外接口使之与外部发生联系。这主要是指对象的外部不能直接地存取对象的属性，只能通过几个允许外部使用的接口与对象发生联系。地存取对象的属性，只能通过几个允许外部使用的接口与对象发生联系。封装是通过类实现的。封装是通过类实现的。类将表示客观事物属性的数据结构，以及作用在类将表示客观事物属性的数据结构，以及作用在这些

28、数据结构上的操作函数封装成了一个整体。这些数据结构上的操作函数封装成了一个整体。本讲稿第二十九页，共九十五页q封装的形式class classnamepublic:/public members/friend functionprivate:/private members;Public 成员成员1Public 成员成员2Public 成员成员nPrivate一个一个Class定义了一种抽象定义了一种抽象的数据类型的数据类型,用户只能访问用户只能访问Public成员成员,不能直接访问不能直接访问Private成员成员直接访问直接访问private是禁止是禁止的的边边界界本讲稿第三十页，共九十五

29、页q封装的特点封装的特点:具有一个清楚的边界具有一个清楚的边界,对象的所有私有数据、内部程序（成员函数）对象的所有私有数据、内部程序（成员函数）细节都被固定在这个边界内。细节都被固定在这个边界内。具有一个接口，描述了对象之间的相互作用、请求和响应具有一个接口，描述了对象之间的相互作用、请求和响应消息消息对象内部的实现代码受到封装壳的保护，其它对象不能直接修改本对象内部的实现代码受到封装壳的保护，其它对象不能直接修改本对象所拥有的数据和代码。对象所拥有的数据和代码。封装的单位是对象。封装的单位是对象。从外面看只能看到对象的外部特性，即能够受理哪些信息，从外面看只能看到对象的外部特性，即能够受理哪

30、些信息，具有哪些处理能力；对象的内部，即处理能力的实行和内部具有哪些处理能力；对象的内部，即处理能力的实行和内部状态，对外是不可见的。状态，对外是不可见的。从外面不能直接修改其内部状态，对象的内部状态只能由其自身从外面不能直接修改其内部状态，对象的内部状态只能由其自身改变。改变。本讲稿第三十一页，共九十五页封装的优点：封装的优点：1.具有隐藏性和安全性具有隐藏性和安全性 (如银行的帐户如银行的帐户)2.易于维护易于维护(由于数据独立由于数据独立,易于发现问题易于发现问题)3.封装将对象的使用者与设计者分开封装将对象的使用者与设计者分开,使用者只需要通使用者只需要通过接口访问对象过接口访问对象,

31、不必须了解对象的内部细节不必须了解对象的内部细节.提高了提高了软件复用软件复用.封装的缺点：封装的缺点：需要更多的输入输出函数。需要更多的输入输出函数。1.2.2抽象与封装抽象与封装本讲稿第三十二页，共九十五页1.2.2抽象与封装抽象与封装q抽象与封装形成了程序接口与实现的分离抽象与封装形成了程序接口与实现的分离函数接口将函数的实现隐藏起来函数接口将函数的实现隐藏起来（信息隐藏）（信息隐藏）实现对象行为的函数将描述对象属性的数据实现对象行为的函数将描述对象属性的数据封装起来（数据封装）封装起来（数据封装）本讲稿第三十三页，共九十五页1、继承的基本概念、继承的基本概念古语：古语：龙生龙，凤生凤，

32、老鼠生儿会打洞龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞继承：是对象类之间的相互关系继承：是对象类之间的相互关系,使得某类对象可以继承另外一类对象的特征和功使得某类对象可以继承另外一类对象的特征和功能。能。如果一个类如果一个类A A继承了另外一个类继承了另外一个类B B，则称类，则称类A A为为派生类（子类）派生类（子类），称类，称类B B为为基类基类（超类或父类）（超类或父类）。派生类从它的基类中继承所有的特征（遗传）遗传），然后又添加自己的新特征（变异）变异）。作为对客观世界分层特性的一种自然描述，继承可以让程序员充分利用已有的类去派生新类，在更大程度上实现代码的重用。1.2.3继承继承本讲稿第三十四

33、页，共九十五页2、继承分类、继承分类单继承（一个派生类只有一个基类）、单继承（一个派生类只有一个基类）、多继承（一个派生类有多个基类）多继承（一个派生类有多个基类）3 3、类的层次类的层次由一个类可以派生出任意多个派生类，这样就形成了类由一个类可以派生出任意多个派生类，这样就形成了类的层次关系，这是现实世界中事物的分类问题在计算机的层次关系，这是现实世界中事物的分类问题在计算机中的解形式。中的解形式。1.2.3继承继承本讲稿第三十五页，共九十五页4 4、继承的层次结构、继承的层次结构思考：和具有哪些成员？思考：和具有哪些成员？ABECD a:int getA():int c:int getC(

34、):int setc():void b:int getB():int setB():voidinheritance(“is-a”relation)e:int getE():intsete():void d:intgetD():int1.2.3继承继承本讲稿第三十六页，共九十五页5、继承与封装的关系、继承与封装的关系封装是指对象的封装，在对象中数据和操作总是包封装是指对象的封装，在对象中数据和操作总是包裹在一起的，裹在一起的，继承不会影响对象的这种封装性继承不会影响对象的这种封装性，但，但无限制的派生继承会在一定程度上损害对象中数据无限制的派生继承会在一定程度上损害对象中数据的隐蔽性。的隐蔽性。

35、1.2.3继承继承本讲稿第三十七页，共九十五页6、继承的优势、继承的优势能清晰体现相关类间的层次结构关系。能清晰体现相关类间的层次结构关系。继承能够减少代码和数据的重复冗余度，增强程序的重用性。继承能够减少代码和数据的重复冗余度，增强程序的重用性。增强了程序的一致性，减少了程序模块间的接口和界面，使程序更易增强了程序的一致性，减少了程序模块间的接口和界面，使程序更易维护。维护。继承是自动传播程序代码的有力工具。继承是自动传播程序代码的有力工具。继承是一种在普通类的基础上构造、建立和扩展新类的最有效手段。继承是一种在普通类的基础上构造、建立和扩展新类的最有效手段。继承具有传递性继承具有传递性 如

36、果类如果类C继承类继承类B，类，类B继承类继承类A，则类，则类C继承类继承类A“站在巨人的肩头上站在巨人的肩头上”。用户在开发新系统时不必从零开始，可以继承。用户在开发新系统时不必从零开始，可以继承原有相似功能或者从类库中选取需要的类，再派生新类。原有相似功能或者从类库中选取需要的类，再派生新类。1.2.3继承继承本讲稿第三十八页，共九十五页例例1：车辆的继承关系：车辆的继承关系车辆车辆非机动车非机动车客车客车 卡车卡车 轿车轿车机动车机动车例例1：人类按职业划分的一种继承关系：人类按职业划分的一种继承关系人人学生学生工人工人教师教师农民农民中学生中学生大学大学生生研究生研究生讲师讲师教授教授

37、1.2.3继承继承7、两个继承的案例、两个继承的案例本讲稿第三十九页，共九十五页1、多态、多态polymorphism对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息被不同的对象接受时可导致对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动，该现象称为多态性。完全不同的行动，该现象称为多态性。多态与继承密切相关多态与继承密切相关，通过继承产生的不同类，它们的对象可以对，通过继承产生的不同类，它们的对象可以对同一函数调用做出不同的响应，执行不同的操作，实现不同的功能，同一函数调用做出不同的响应，执行不同的操作，实现不同的功能，这就是多态。这就是多态。简单的说：简单的说：单

38、接口，多实现单接口，多实现（即不同对象针对同一种操作会表现出不（即不同对象针对同一种操作会表现出不同的行为。）同的行为。）作用作用:减轻程序员负担减轻程序员负担降低程序员出错机率降低程序员出错机率1.2.4 多态多态本讲稿第四十页，共九十五页q多态的一个案例多态的一个案例图中同名函数图中同名函数area()作用在作用在Circle、Triangle等不同类上时，将执行不同的等不同类上时，将执行不同的操作，这就是多态。操作，这就是多态。1.2.4 多态多态本讲稿第四十一页，共九十五页2、多态性的实现、多态性的实现运行时多态性：虚函数运行时多态性：虚函数编译时多态性：重载编译时多态性：重载重载重载

39、函数重载：函数重载：是指在同一作用域内的若干个参数特征不是指在同一作用域内的若干个参数特征不同的函数可以使用相同的函数名字同的函数可以使用相同的函数名字。运算符重载：运算符重载：是指同一个运算符可以施加于不同类型是指同一个运算符可以施加于不同类型的操作数上面。的操作数上面。优点：优点：重载进一步提高了面向对象系统的灵活性和可重载进一步提高了面向对象系统的灵活性和可读性读性1.2.4 多态多态本讲稿第四十二页，共九十五页1、面向过程程序设计的基本特点、面向过程程序设计的基本特点方法：自顶向下，逐步求精，模块化方法：自顶向下，逐步求精，模块化按层次组织模块。按层次组织模块。每一模块只有一个入口，一

40、个出口。每一模块只有一个入口，一个出口。代码和数据分离，即程序代码和数据分离，即程序=数据结构数据结构+算法。算法。1.面向对象面向对象与面向过程程序设计与面向过程程序设计本讲稿第四十三页，共九十五页2、面向对象程序设计、面向对象程序设计它将数据和操作数据的过程（函数）绑在一它将数据和操作数据的过程（函数）绑在一起，形成一个相互依存、不可分离的整体起，形成一个相互依存、不可分离的整体（即对象），从同类对象中抽象出共性，形（即对象），从同类对象中抽象出共性，形成类。成类。同类对象中的数据同类对象中的数据,原则上只能用本类提供原则上只能用本类提供的方法（成员函数）进行处理。类通过封装的方法（成员函

41、数）进行处理。类通过封装将接口与实现分离开来，通过接口与外界联将接口与实现分离开来，通过接口与外界联系。对象之间通过消息进行通信。系。对象之间通过消息进行通信。1.面向对象面向对象与面向过程程序设计与面向过程程序设计本讲稿第四十四页，共九十五页3、两种程序方法的对比、两种程序方法的对比1.面向对象面向对象与面向过程程序设计与面向过程程序设计面向对象程序设计将数据和操作数据的程序代码绑在一起构成对象具有更好的可维护性，因某类对象数据的改变只会引起该类对象操作代码的改变，而与其他类型的对象无关，这就把程序代码的修改维护局限在一个很小的范围内。本讲稿第四十五页，共九十五页1.4 C+与面向对象与面向

42、对象程序设计程序设计1、面向对象程序设计语言的基本情况、面向对象程序设计语言的基本情况最早最成熟的领域最早最成熟的领域萌芽于萌芽于60年代（年代（Simula），成熟于），成熟于80年代年代70年代年代,纯面向对象语言纯面向对象语言,smalltalk常见面向对象的语言常见面向对象的语言Java：纯面向对象的语言：纯面向对象的语言VB.Net：可视化程序设计：可视化程序设计早期的早期的VB或许算不上真正的面向对象程序设计语言，不具备面向对象程序的一些特征，或许算不上真正的面向对象程序设计语言，不具备面向对象程序的一些特征，但但VB.NET已经改变了这一切！已经改变了这一切！C#：具有：具有VB

43、和和+的特征的特征C+其它常用的具有面向对象特征的语言其它常用的具有面向对象特征的语言Borland Delphi、PowerBuilder、Visual FoxPro本讲稿第四十六页，共九十五页1.4 C+与面向对象与面向对象程序设计程序设计2、C+简史简史C+是由是由AT&T Bell(贝尔贝尔)实验室的实验室的Bjarne Stroustrup博士及其同事于博士及其同事于20世纪世纪80年代初在年代初在C语言的基础上引入了类的概念，并将数据抽象和面向对象等思想加进了语言的基础上引入了类的概念，并将数据抽象和面向对象等思想加进了C语言，对语言，对C语言进行了扩展和创新。称为语言进行了扩展和

44、创新。称为“带类的带类的C”。到到1983年，年，“带类的带类的C”正式改名为正式改名为C+。C+是由是由C发展而来的，与发展而来的，与C兼容。用兼容。用C语言写的程序基本上可以不加修改语言写的程序基本上可以不加修改地用于地用于C+。从。从C+的名字可以看出它是的名字可以看出它是C的超集。的超集。C+既可用于面向过程的既可用于面向过程的结构化程序设计，又可用于面向对象的程序设计，是一种功能强大的混合结构化程序设计，又可用于面向对象的程序设计，是一种功能强大的混合型的程序设计语言。型的程序设计语言。3、C+常用领域常用领域系统软件系统软件设备驱动程序设备驱动程序图形学图形学用户界面用户界面本讲稿

45、第四十七页，共九十五页1.4 C+与面向对象与面向对象程序设计程序设计4、C+特征特征兼容语言，支持面向过程的程序设计兼容语言，支持面向过程的程序设计具有高效性、灵活性、可移植性具有高效性、灵活性、可移植性丰富的数据类型丰富的数据类型支持面向对象程序设计支持面向对象程序设计5、常见编译系统、常见编译系统C+BuilderVC+VC+.net本讲稿第四十八页，共九十五页1.5 C+程序的结构程序的结构1、C+程序的构成程序的构成声明部分声明部分主函数部分主函数部分函数定义函数定义2、C+程序文件程序文件头文件：头文件：.h 源文件源文件:.cpp3、程序结构的例程如下、程序结构的例程如下本讲稿第

46、四十九页，共九十五页1.5 C+程序的结构程序的结构本讲稿第五十页，共九十五页1.5 C+程序的结构程序的结构对例程的补充：对例程的补充：C+的注释的注释/*/C+的函数需要先声明，然后才能调用的函数需要先声明，然后才能调用本讲稿第五十一页，共九十五页下面举一个包含类下面举一个包含类(class)和对象和对象(object)的的C+程序，目的是初步了解程序，目的是初步了解C+是怎样体现面向对象是怎样体现面向对象程序设计方法的。程序设计方法的。例例:实现学生学号实现学生学号,成绩的输入与显示功能成绩的输入与显示功能.#include /预处理命令预处理命令using namespace std;

47、/使用命名空间使用命名空间stdclass Student /声明一个类，类名为声明一个类，类名为Studentprivate:/以下为类中的私有部分以下为类中的私有部分 int num;/私有变量私有变量num int score;/私有变量私有变量score public:/以下为类中的公用部分以下为类中的公用部分 void setdata()/定义公用函数定义公用函数setdata cinnum;/输入输入num的值的值 cinscore;/输入输入score的值的值 void display()/定义公用函数定义公用函数display coutnum=numendl;/输出输出num的

48、值的值 coutscore=score1、cin的用途的用途cin读作读作(see-in）是一个输入流对象，用于从键盘输入数）是一个输入流对象，用于从键盘输入数据。在据。在C+程序中，也可以使用程序中，也可以使用c语言中常用的语言中常用的scanf函数函数输入数据，但输入数据，但cin更简单。更简单。2、cin的用法的用法输入单个变量的值输入单个变量的值cinx；输入多个变量的值输入多个变量的值cinx1x2x3x4xn 其中其中x,x1x2可以是内置数据类型如可以是内置数据类型如int，char，float，double等。等。本讲稿第六十三页，共九十五页1.6.2 cin和析取运算符和析取

49、运算符3、用、用cin时的注意事项时的注意事项在一条在一条cin语句中同时为多个变量输入数据语句中同时为多个变量输入数据。在输入数。在输入数据的个数应当与据的个数应当与cin语句中变量个数相同，各输入数据语句中变量个数相同，各输入数据之间用一个或多个空白（包括空格、回车、之间用一个或多个空白（包括空格、回车、Tab）作）作为间隔符，全部数据输入完成后，按为间隔符，全部数据输入完成后，按Enter键结束。键结束。在析取运算符在析取运算符后面只能出现变量名，下面的语句是错后面只能出现变量名，下面的语句是错误的。误的。cinx=x;/错误，后面含有字符串x=cin12x;/错误，后面含有常数12ci

50、nxx;本讲稿第六十四页，共九十五页1.6.2 cin和析取运算符和析取运算符cin具有自动识别数据类型的能力，析取运算具有自动识别数据类型的能力，析取运算将根据它将根据它后面的变量的类型从输入流中为它们提取对应的数据。比后面的变量的类型从输入流中为它们提取对应的数据。比如：如：cinx;假设输入数据假设输入数据2，析取运算符，析取运算符将根据其后的将根据其后的x的类型决定输入的的类型决定输入的2到底是数字还是字符。若到底是数字还是字符。若x是是char类型，则类型，则2就是字符；若就是字符；若x是是int，float之类的类型，则之类的类型，则2就是一个数字。就是一个数字。再如，若输入再如，