C中的面向对象编程技术实用.pptx

《C中的面向对象编程技术实用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C中的面向对象编程技术实用.pptx（39页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、6.1 工作场景导入 我国每年有几百万辆的汽车销售量，购买一辆汽车时我们总是根据自己的需要，针对不同性能的汽车挑选出适合自己的汽车。例如，已知一辆汽车的百公里耗油量、汽车油箱容积、油表（显示汽车当前的油箱中的油量）、汽车行驶的公里数。试为买汽车的顾客估算不同的公里数汽车所要耗费的汽油数量。例如结果示例如下图所示。第1页/共39页【引导问题】面向对象思想是什么？其核心是什么？面向对象的特点是什么？什么是类和对象？如何使用类？类由哪些元素构成？第2页/共39页6.2 面向对象编程基本思想面向对象编程（OOP）旨在将现实世界中的事物或概念通过抽象的方法模拟到计算机程序中，它将现实世界中的所有的事物视

2、为某个对象，这种编程方式允许程序员在编程时定义这些对象，同时定义可对这些对象进行的操作的方法。第3页/共39页面向对象程序设计中使用类的概念，一个类描述一类类似的物体。可以使用一个类定义书、人或者狗。类中包含属性和方法，分别对应现实事物的特征和行为。而某个具体的对象则是类的一个实例，此时的类相当于一个数据类型，可以使用“人”这样的类去创建多个具体的具有身高、年龄、性别等属性及相关方法的人。因此人可以用一个类来表达，这个类中包含身高、年龄、性别等属性以及走路、说话等方法，而一个具体的人则是“人”这个类的一个实例，例如，张三是“人”这个类的一个实例。第4页/共39页6.3 类与对象多个对象共有的特

3、征和行为可以组合成一个单元，称为“类”，类是对一类具有相同属性和行为的对象的描述，在计算机中，设计者使用“类”来描述现实世界中的物体和概念。类是面向对象程序设计方法的核心，没有类面向对象无从谈起，我们可以将类看作是一种数据类型，为了满足描述现实世界中各种对象的需要，C#语法提供了对自定义类型的支持，这就是类。第5页/共39页6.3.1 类的声明和类的实例化类是一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合。类是对一系列具有相同性质的对象的抽象，是对对象共同特征的描述。比如每一辆汽车都是一个对象的话，所有的汽车可以作为一个模板，我们就定义汽车这个类。类的内容称为成员，类的成员包括变量、属性、方法、事

4、件、索引器、构造函数、析构函数等。第6页/共39页1类的声明在C#中使用class.来定义一个类。要注意的是类的定义无论放在哪儿都可以，但是不可以放在namespace之外或者函数之内，也就是说，类定义是全局性的声明。类的声明格式如下：class-modifers class /类的成员.第7页/共39页2类的成员变量类的变量用于存储类中的公共数据，声明类的变量的语法如下：访问修饰符 数据类型;比如人有姓名、性别、年龄、身高等特征，那么描述人的类就应该存储姓名、性别、年龄、身高的变量，代码如下：class Person private string name;private int age;p

5、rivate string sex;private float height;第8页/共39页6.3.2 构造函数构造函数用于执行类的实例的初始化 每个类都有构造函数 即使我们没有声明它 编译器也会自动地为我们提供一个默认的构造函数 在访问一个类的时候 系统将最先执行构造函数中的语句。第9页/共39页使用构造函数请注意以下几个问题:一个类的构造函数通常与类名相同。构造函数不声明返回类型。一般地构造函数总是 public 类型的，如果是 private 类型的表明类不能被实例化这通常用于只含有静态成员的类。在构造函数中不要做对类的实例进行初始化以外的事情也不要尝试显式地调用构造函数。第10页/共

6、39页6.3.3 析构函数析构函数不接受任何参数，也不返回任何值。如果你试图声明其它任何一个以符号 开头而不与类名相同的方法和试图让析构函数返回一个值一样，编译器都会产生一个错误。析构函数不能是继承而来的，也不能显式地调用。当某个类的实例被认为不再有效符合析构的条件，析构函数就可能在某个时刻被执行。第11页/共39页析构函数的基本形式为：classname /code;第12页/共39页6.4 方法面向对象的本质在于各个类之间的方法的调用，面向对象中的方法类似于面向过程中的函数，面向对象中的方法定义在类中，方法中包含一系列实现某种功能的语句块。利用调用类对象的方法，实现各种操作功能。第13页/

7、共39页6.4.1 方法的定义方法定义和函数的定义类似，读者可以参照6.2节定义函数的方法定义来定义面向对象的方法，类的方法与类的变量类似需要定义在类中。例如：class Person private string name;private int age;private string sex;private float height;public void Walking()Console.WriteLine(“人能走路!”)第14页/共39页6.4.3 方法的重载在C#中，同一个类的两个或者两个以上的方法可以有同一个名字，只要它们的参数声明不同即可。在这种情况下，该方法就被称为重载，这个过

8、程称为方法重载。当一个重载方法被调用时，C#用参数的类型和（或）数量来表明实际调用的重载的方法的版本。因此，每个重载方法的参数的类型和（或）数量必须是不同的。虽然每个重载方法可以有不同的返回类型，但返回类型并不足以区分所使用的是哪个方法。当C#调用一个重载方法时，参数与调用参数匹配的方法被执行。第15页/共39页6.4.4 静态方法在第5章中讲解函数时，我们提到了关键字static的用法，在类中方法方法中加static修饰的方法称为静态方法，调用静态方法时不需要实例化对象的实例来调用，而采用“类名.方法名”的方式调用，如Console类的WriteLine方法就是静态方法。第16页/共39页6

9、.5 继承与多态了解了类的基本定义以及对象的使用之后，接下来就要进一步讲解Visual C#面向对象中的两个最为有力的机制继承与多态。假如我们定义了一个描述个人情况的类Person，如果我们再需要定义一个雇员类，当然可以从头开始定义雇员类Employee。但这样不能利用Person类中已定义的函数和数据。比较好的方法是，以Person类为基类，派生出一个雇员类Employee，雇员类Employee继承了Person类的数据成员和函数成员，既Person类的数据成员和函数成员成为Employee类的成员。这个Employee类叫以Person类为基类的派生类，这是C#给我们提出的方法。C#用继

10、承的方法，实现代码的重用。第17页/共39页6.5.1 继承 派生类的声明格式如下：属性 类修饰符 class 派生类名:基类名 类体第18页/共39页在派生类中，通过声明与基类完全相同新成员，可以覆盖基类的同名成员，完全相同是指函数类型、函数名、参数类型和个数都相同。如上例中的方法Display()。派生类覆盖基类成员不算错误，但会导致编译器发出警告。如果增加new修饰符，表示认可覆盖，编译器不再发出警告。请注意，覆盖基类的同名成员，并不是移走基类成员，只是必须用如下格式访问基类中被派生类覆盖的方法：base.Display()。第19页/共39页C#语言类继承有如下特点：C#语言只允许单继

11、承，即派生类只能有一个基类。C#语言继承是可以传递的，如果C从B派生，B从A派生，那么C不但继承B的成员，还要继承A中的成员。派生类可以添加新成员，但不能删除基类中的成员。派生类不能继承基类的构造函数、析构函数和事件。但能继承基类的属性。派生类可以覆盖基类的同名成员，如果在派生类中覆盖了基类同名成员，基类该成员在派生类中就不能被直接访问，只能通过base.基类方法名访问。派生类对象也是其基类的对象，但基类对象却不是其派生类的对象。例如，前边定义的雇员类Employee是Person类的派生类，所有雇员都是人类，但很多人并不是雇员，可能是学生，自由职业者，儿童等。因此C#语言规定，基类的引用变量

12、可以引用其派生类对象，但派生类的引用变量不可以引用其基类对象。第20页/共39页6.5.2 多态在面向对象的系统中，多态性是一个非常重要的概念。C#支持两种类型的多态性,第一种是编译时的多态性，一个类的对象调用若干同名方法，系统在编译时，根据调用方法的实参类型及实参的个数决定调用那个同名方法，实现何种操作。编译时的多态性是通过方法重载来实现的。C#语言的方法重载以及操作符重载和C+语言的基本一致。第21页/共39页第二种是运行时的多态性，是在系统运行时，不同对象调用一个名字相同，参数的类型及个数完全一样的方法，会完成不同的操作。C#运行时的多态性通过虚方法实现。在类的方法声明前加上了virtu

13、al修饰符，被称之为虚方法，反之为非虚方法。C#语言的虚方法和C+语言的基本一致。下面的例子说明了虚方法与非虚方法的区别。第22页/共39页6.6 抽象类与接口6.6.1 抽象与封装在创建一个基类的时候，有时候我们只想定义派生类的一般化形式，而后让派生类具体实现内容。这种类决定了方法(派生类必须实现这些方法，而此类本身不提供这些方法的实现)，我们把这种类称之为抽象类。抽象类使用abstract关键字作为修饰符。第23页/共39页抽象类表示一种抽象的概念，只是希望以它为基类的派生类有共同的函数成员和数据成员。抽象类使用abstract修饰符，对抽象类的使用有以下几点规定：抽象类只能作为其它类的基

14、类，它不能直接被实例化。抽象类允许包含抽象成员，虽然这不是必须的。抽象成员用abstract修饰符修饰。抽象类不能同时又是密封的。第24页/共39页抽象类的基类也可以是抽象类。如果一个非抽象类的基类是抽象类，则该类必须通过覆盖来实现所有继承而来的抽象方法，包括其抽象基类中的抽象方法，如果该抽象基类从其它抽象类派生，还应包括其它抽象类中的所有抽象方法。如果一个类A派生于一个抽象类B，那么这个类A就要通过重载方法实现所有这个抽象类B中的抽象成员。下面举一个具体的简单例子。第25页/共39页6.6.2 接口的声明以及实现与类一样，在接口中可以定义一个和多个方法、属性、索引指示器和事件。但与类不同的是

15、，接口中仅仅是它们的声明，并不提供实现。因此接口是函数成员声明的集合。如果类或结构从一个接口派生，则这个类或结构负责实现该接口中所声明的所有成员。一个接口可以从多个接口继承，而一个类或结构可以实现多个接口。由于C#语言不支持多继承，因此，如果某个类需要继承多个类的行为时，只能使用多个接口加以说明。第26页/共39页值得注意的是，接口是不可以单独存在的，不能像实例化一个类那样实例化一个接口。另外，接口不能包含执行其成员的任何代码，而只能定义成员本身。执行过程必须在执行接口的类中实现。另外，一个类可以实现多个接口，若要实现多个接口，必须将这些接口之间用逗号(,)隔开。第27页/共39页接口声明是一

16、种类型声明，它定义了一种新的接口类型。接口声明格式如下：属性 接口修饰符 interface 接口名：基接口接口体其中，关键字interface、接口名和接口体时必须的，其它项是可选的。接口修饰符可以是new、public、protected、internal和private。public interface IExample/所有接口成员都不能包括实现string thisint index get;set;/索引指示器声明event EventHandler E;/事件声明void F(int value);/方法声明string P get;set;/属性声明第28页/共39页声明接口时

17、，需注意以下内容：接口成员只能是方法、属性、索引指示器和事件，不能是常量、域、操作符、构造函数或析构函数，不能包含任何静态成员。接口成员声明不能包含任何修饰符，接口成员默认访问方式是public。在一个接口定义中同一修饰符不允许出现多次，new修饰符只能出现在嵌套接口中，表示覆盖了继承而来的同名成员。public、protected、internal、private这几个修饰符定义了对接口的访问权限。第29页/共39页6.6.3 接口的继承类似于类的继承性，接口也有继承性。派生接口继承了基接口中的函数成员说明。接口允许多继承，一个派生接口可以没有基接口，也可以有多个基接口。在接口声明的冒号后列

18、出被继承的接口名字，多个接口名之间用分号分割。第30页/共39页6.6.4 类对接口的实现前面已经说过，接口定义不包括函数成员的实现部分。继承该接口的类或结构应实现这些函数成员。这里主要讲述通过类来实现接口。类实现接口的本质是，用接口规定类应实现那些函数成员。用类来实现接口时，接口的名称必须包含在类声明中的基类列表中。第31页/共39页在类的基本概念一节中，定义一个描述个人情况的类Person，从类Person可以派生出其它类，例如：工人类、公务员类、医生类等。这些类有一些共有的方法和属性，例如工资属性。一般希望所有派生类访问工资属性时用同样变量名。该属性定义在类Person中不合适，因为有些

19、人无工资，如小孩。如定义一个类作为基类，包含工资属性，但C#不支持多继承。可行的办法是使用接口，在接口中声明工资属性。工人类、公务员类、医生类等都必须实现该接口，也就保证了它们访问工资属性时用同样变量名。第32页/共39页6.7 代理(delegate)在这里要介绍的是C#的一个引用类型-代表(delegate)，也翻译为委托。它实际上相当于C语言的函数指针。与指针不同的是C#中的代表是类型安全的。代表类声明格式如下：属性集 修饰符 delegate 函数返回类型 定义的代表标识符(函数形参列表);修饰符包括new、public、protected、internal和private。例如我们可

20、以声明一个返回类型为int，无参数的函数的代表MyDelegate。第33页/共39页public delegate int MyDelegate();/只能代表返回类型为int，无参数的函数声明了代表类MyDelegate，可以创建代表类MyDelegate的对象，用这个对象去代表一个静态方法或非静态的方法，所代表的方法必须为int类型，无参数。代理声明的语法为：delegate-modifiers delegate return-type delegate-name(param-list);delegate-modifiers是代理修饰符，delegate-name是代理名，param-l

21、ist是参数列表，return-type是被代理函数的返回类型。第34页/共39页6.8 回到工作场景6.1节中我们设置的工作场景为实现一个汽车类，汽车具有属性百公里耗油、油箱容积、油表、公里数，根据不同的公里数计算汽车所要耗油量完成加油和行驶工作。【工作过程一】项目分析根据场景题目要求，汽车类中包含属性百公里耗油、油箱容积、油表、公里数，根据功能要求该类中包含的方法又计算耗油、行驶、加油、获取当前汽车信息等方法。第35页/共39页【工作过程二】流程设计汽车具有行驶功能，必须做下列判断。计算油表与汽车行驶需要的汽油比较，若油表显示的汽油大于汽车需要的汽油，更改当前的汽油表，做出汽车行驶成功的提

22、示；相反则要提醒加油，汽车行驶失败。汽车具有加油功能，做如下操作。为了将油箱加满，将油箱所能承受的容积减去当前的油表就能获得所需要的加油数量。亦可给定要加油的体积，判断当前油表与要加油的体积之和是否小于油箱所能承受的容积，若小于油箱容积则进行加油并提示加油成功，否则加油不成功。第36页/共39页系统运行与效果测试第37页/共39页本章小结 本章主要介绍了面向对象编程思想在Visual C#中的应用，并依次讲解了类与对象的建立，构造函数、析构函数以及继承、多态、代理等面向对象编程常用的手段。类的概念以及与对象的关系是基于对象的程序设计的思想基础。C#的面向对象的特点是C#继承的，并通过用.NET构架的特点进行构造和加强的。此外，C#的继承与C+是不同的，C#只支持单一继承，而需求多重继承的时候，必须借助于实现多重接口来达到最终目的。在Visual C#中，代理是类型安全、操作可靠的对象，起着与C+的函数指针一样的作用，用来管理对象。代理与类以及接口不一样，代理是在编译时定义的，它一般用于执行异步处理，并能把用户代码加到一个类的代码路径中去。代理可以用于许多目的，包括使用它们作为callback(回调)方法，定义静态方法以及使用它们来定义事件。第38页/共39页Visual C#2008程序设计与应用教程第6章感谢您的欣赏！第39页/共39页