第四章类与对象精选PPT.ppt
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1、第四章类与对象第1页,此课件共102页哦目录4.1 面向对象程序设计的基本特点4.2 类和对象4.3 构造函数和析构函数4.4 类的组合4.5 UML图形标识4.6 结构体和联合体4.7 综合实例个人银行账户管理程序4.8 深度探索4.9 小结2第2页,此课件共102页哦回顾:面向过程的设计方法重点:如何实现的细节和过程,将数据与函数分开。形式:主模块+若干个子模块(main()+子函数)。特点:自顶向下,逐步求精功能分解。缺点:效率低,程序的可重用性差。面向对象的思想第3页,此课件共102页哦面向对象的方法目的:实现软件设计的产业化。观点:自然界是由实体(对象)所组成。程序设计方法:使用面向
2、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。44.1 面向对象程序设计的基本特点第4页,此课件共102页哦4.1.1 抽象抽象是对具体对象(问题)进行概括,抽出这一类对象的公共性质并加以描述的过程。先注意问题的本质及描述,其次是实现过程或细节。数据抽象:描述某类对象的属性或状态(对象相互区别的物理量)。代码抽象:描述某类对象的共有的行为特征或具有的功能。抽象的实现:通过类的声明。54.1 面向对象程序设计的基本特点第5页,此课件共102页哦抽象实例钟表数据抽象:int hour,int minute,int second代码抽象:setTime(),showTime()6
3、4.1 面向对象程序设计的基本特点 4.1.1 抽象第6页,此课件共102页哦抽象实例钟表(续)classClockpublic:voidsetTime(intnewH,intnewM,intnewS);voidshowTime();private:inthour,minute,second;74.1 面向对象程序设计的基本特点 4.1.1 抽象第7页,此课件共102页哦抽象实例人数据抽象:string name,string gender,int age,int id代码抽象:生物属性角度:getCloth(),eat(),step(),社会属性角度:work(),promote(),84.
4、1 面向对象程序设计的基本特点 4.1.1 抽象第8页,此课件共102页哦4.1.2 封装将抽象出的数据成员、代码成员相结合,将它们视为一个整体。目的是曾强安全性和简化编程,使用者不必了解具体的实现细节,而只需要通过外部接口,以特定的访问权限,来使用类的成员。实现封装:类声明中的94.1 面向对象程序设计的基本特点第9页,此课件共102页哦4.1.2 封装(续)实例:class Clock public:void setTime(int newH,int newM,int newS);void showTime();private:int hour,minute,second;104.1 面向
5、对象程序设计的基本特点边界特定的访问权限外部接口第10页,此课件共102页哦4.1.3 继承是C+中支持层次分类的一种机制,允许程序员在保持原有类特性的基础上,进行更具体的说明。实现:声明派生类见第7章114.1 面向对象程序设计的基本特点第11页,此课件共102页哦4.1.4 多态多态:同一名称,不同的功能实现方式。目的:达到行为标识统一,减少程序中标识符的个数。实现:重载函数和虚函数见第8章124.1 面向对象程序设计的基本特点第12页,此课件共102页哦4.2 类和对象类是具有相同属性和行为的一组对象的集合,它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述,其内部包括属性和行为两个主要部分。利
6、用类可以实现数据的封装、隐藏、继承与派生。利用类易于编写大型复杂程序,其模块化程度比C中采用函数更高。13第13页,此课件共102页哦4.2.1 类的定义类是一种用户自定义类型,声明形式:class 类名称 public:公有成员(外部接口)private:私有成员 protected:保护型成员144.2 类和对象第14页,此课件共102页哦4.2.2 类成员的访问控制 公有类型成员在关键字public后面声明,它们是类与外部的接口,任何外部函数都可以访问公有类型数据和函数。154.2 类和对象第15页,此课件共102页哦私有类型成员在关键字private后面声明,只允许本类中的函数访问,而
7、类外部的任何函数都不能访问。如果紧跟在类名称的后面声明私有成员,则关键字private可以省略。164.2 类和对象 4.2.2 类成员的访问控制第16页,此课件共102页哦保护类型成员与private类似,其差别表现在继承与派生时对派生类的影响不同,第七章讲。174.2 类和对象 4.2.2 类成员的访问控制第17页,此课件共102页哦4.2.3 对象类的对象是该类的某一特定实体,即类类型的变量。声明形式:类名 对象名;例:Clock myClock;类中成员互访直接使用成员名 类外访问使用“对象名.成员名”方式访问 public 属性的成员184.2 类和对象第18页,此课件共102页哦4
8、.2.4 类的成员函数在类中说明原型,可以在类外给出函数体实现,并在函数名前使用类名加以限定。也可以直接在类中给出函数体,形成内联成员函数。允许声明重载函数和带默认形参值的函数194.2 类和对象第19页,此课件共102页哦内联成员函数为了提高运行时的效率,对于较简单的函数可以声明为内联形式。内联函数体中不要有复杂结构(如循环语句和switch语句)。在类中声明内联成员函数的方式:将函数体放在类的声明中。使用inline关键字。204.2 类和对象 4.2.4 类的成员函数第20页,此课件共102页哦内联成员函数举例(一)classPointpublic:voidinit(intinitX,i
9、ntinitY)x=initX;y=initY;intgetX()returnx;intgetY()returny;private:intx,y;214.2 类和对象 4.2.4 类的成员函数第21页,此课件共102页哦内联成员函数举例(二)classPointpublic:voidinit(intinitX,intinitY);intgetX();intgetY();private:intx,y;224.2 类和对象 4.2.4 类的成员函数第22页,此课件共102页哦内联成员函数举例(三)inlinevoidPoint:init(intinitX,intinitY)x=initX;y=in
10、itY;inlineintPoint:getX()returnx;inlineintPoint:GetY()returny;234.2 类和对象 4.2.4 类的成员函数第23页,此课件共102页哦4.2.5 程序实例例4-1#includeusingnamespacestd;classClock./类的声明略/.类的实现略intmain()ClockmyClock;myClock.setTime(8,30,30);myClock.showTime();return0;244.2 类和对象第24页,此课件共102页哦类的成员(续)voidClock:setTime(intnewH,intnew
11、M,intnewS)hour=newH;minute=newM;second=newS;voidClock:showTime()couthour:minute:second;254.2 类和对象 4.2.2 类成员的访问控制第25页,此课件共102页哦4.3.1 构造函数构造函数的作用是在对象被创建时使用特定的值构造对象,或者说将对象初始化为一个特定的状态。在对象创建时由系统自动调用。如果程序中未声明,则系统自动产生出一个隐含的参数列表为空的构造函数允许为内联函数、重载函数、带默认形参值的函数264.3 构造函数和析构函数第26页,此课件共102页哦构造函数举例classClockpublic
12、:Clock(intnewH,intnewM,intnewS);/构造函数voidsetTime(intnewH,intnewM,intnewS);voidshowTime();private:inthour,minute,second;274.3 构造函数和析构函数 4.3.1 构造函数 第27页,此课件共102页哦构造函数举例(续)构造函数的实现:Clock:Clock(intnewH,intnewM,intnewS)hour=newH;minute=newM;second=newS;建立对象时构造函数的作用:intmain()Clockc(0,0,0);/隐含调用构造函数,将初始值作为实
13、参。c.showTime();return0;284.3 构造函数和析构函数 4.3.1 构造函数 第28页,此课件共102页哦4.3.2 拷贝构造函数拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,其形参为本类的对象引用。class 类名 public:类名(形参);/构造函数 类名(类名&对象名);/拷贝构造函数 .;类名:类(类名&对象名)/拷贝构造函数的实现 函数体 294.3 构造函数和析构函数第29页,此课件共102页哦例4-2 Point类的完整程序classPoint/Point 类的定义public:Point(intxx=0,intyy=0)x=xx;y=yy;/构造函数Point(Po
14、int&p);/拷贝构造函数intgetX()returnx;intgetY()returny;private:intx,y;/私有数据;/成员函数的实现Point:Point(Point&p)x=p.x;y=p.y;coutCallingthecopyconstructorendl;304.3 构造函数和析构函数 4.3.2 拷贝构造函数 第30页,此课件共102页哦/形参为Point类对象的函数voidfun1(Pointp)coutp.getX()endl;/返回值为Point类对象的函数Pointfun2()Pointa(1,2);returna;/主程序intmain()Pointa
15、(4,5);/第一个对象APointb=a;/情况一,用A初始化B。第一次调用拷贝构造函数coutb.getX()endl;fun1(b);/情况二,对象B作为fun1的实参。第二次调用拷贝构造函数b=fun2();/情况三,函数的返回值是类对象,函数返回时调用拷贝构造函数coutb.getX()endl;return0;314.3 构造函数和析构函数 4.3.2 拷贝构造函数 例4-2(续)第31页,此课件共102页哦隐含的拷贝构造函数如果程序员没有为类声明拷贝初始化构造函数,则编译器自己生成一个隐含的拷贝构造函数。这个构造函数执行的功能是:用作为初始值的对象的每个数据成员的值,初始化将要建
16、立的对象的对应数据成员。324.3 构造函数和析构函数 4.3.2 拷贝构造函数 第32页,此课件共102页哦4.3.3 析构函数完成对象被删除前的一些清理工作。在对象的生存期结束的时刻系统自动调用它,然后再释放此对象所属的空间。如果程序中未声明析构函数,编译器将自动产生一个隐含的析构函数。334.3 构造函数和析构函数第33页,此课件共102页哦构造函数和析构函数举例#includeusingnamespacestd;classPointpublic:Point(intxx,intyy);Point();/.其他函数原型private:intx,y;344.3 构造函数和析构函数 4.3.3
17、 析构函数Point:Point(intxx,intyy)x=xx;y=yy;Point:Point()/.其他函数的实现略第34页,此课件共102页哦4.3.4 程序实例例4-3一圆形游泳池如图所示,现在需在其周围建一圆形过道,并在其四周围上栅栏。栅栏价格为35元/米,过道造价为20元/平方米。过道宽度为3米,游泳池半径由键盘输入。要求编程计算并输出过道和栅栏的造价。35游泳池过道4.3 构造函数和析构函数第35页,此课件共102页哦#includeusingnamespacestd;constfloatPI=3.141593;/给出p的值constfloatFENCE_PRICE=35;/
18、栅栏的单价constfloatCONCRETE_PRICE=20;/过道水泥单价classCircle/声明定义类Circle及其数据和方法public:/外部接口Circle(floatr);/构造函数floatcircumference();/计算圆的周长floatarea();/计算圆的面积private:/私有数据成员floatradius;/圆半径;/类的实现/构造函数初始化数据成员radiusCircle:Circle(floatr)radius=r;364.3 构造函数和析构函数 4.3.4 程序实例例4-3(续)第36页,此课件共102页哦floatCircle:circumf
19、erence()/计算圆的周长return2*PI*radius;floatCircle:area()/计算圆的面积returnPI*radius*radius;intmain()floatradius;coutradius;Circlepool(radius);/游泳池边界CirclepoolRim(radius+3);/栅栏/计算栅栏造价并输出floatfenceCost=poolRim.circumference()*FENCE_PRICE;coutFencingCostis$fenceCostendl;374.3 构造函数和析构函数 4.3.4 程序实例例4-3(续)第37页,此课件共
20、102页哦/计算过道造价并输出floatconcreteCost=(poolRim.area()-pool.area()*CONCRETE_PRICE;coutConcreteCostis$concreteCostendl;return0;运行结果:Entertheradiusofthepool:10FencingCostis$2858.85ConcreteCostis$4335.4384.3 构造函数和析构函数 4.3.4 程序实例例4-3(续)第38页,此课件共102页哦4.4.1组合类中的成员数据是另一个类的对象。可以在已有抽象的基础上实现更复杂的抽象。394.4 类的组合第39页,此课
21、件共102页哦类组合的构造函数设计原则:不仅要负责对本类中的基本类型成员数据赋初值,也要对对象成员初始化。声明形式:类名:类名(对象成员所需的形参,本类成员形参):对象1(参数),对象2(参数),.本类初始化 404.4 类的组合 4.4.1 组合第40页,此课件共102页哦类组合的构造函数调用构造函数调用顺序:先调用内嵌对象的构造函数(按内嵌时的声明顺序,先声明者先构造)。然后调用本类的构造函数。(析构函数的调用顺序相反)初始化列表中未出现的内嵌对象,用默认构造函数(即无形参的)初始化系统自动生成的隐含的默认构造函数中,内嵌对象全部用默认构造函数初始化414.4 类的组合 4.4.1 组合第
22、41页,此课件共102页哦例4-4 类的组合,线段(Line)类/4_4.cpp#include#includeusingnamespacestd;classPoint/Point类定义public:Point(intxx=0,intyy=0)x=xx;y=yy;Point(Point&p);intgetX()returnx;intgetY()returny;private:intx,y;Point:Point(Point&p)/拷贝构造函数的实现x=p.x;y=p.y;coutCallingthecopyconstructorofPointendl;424.4 类的组合 4.4.1 组合第4
23、2页,此课件共102页哦/类的组合classLine/Line类的定义public:/外部接口Line(Pointxp1,Pointxp2);Line(Line&l);doublegetLen()returnlen;private:/私有数据成员Pointp1,p2;/Point类的对象p1,p2doublelen;/组合类的构造函数Line:Line(Pointxp1,Pointxp2):p1(xp1),p2(xp2)coutCallingconstructorofLineendl;doublex=static_cast(p1.getX()-p2.getX();doubley=static_
24、cast(p1.getY()-p2.getY();len=sqrt(x*x+y*y);Line:Line(Line&l):p1(l.p1),p2(l.p2)/组合类的拷贝构造函数coutCallingthecopyconstructorofLineendl;len=l.len;434.4 类的组合 4.4.1 组合例4-4(续)第43页,此课件共102页哦/主函数intmain()Pointmyp1(1,1),myp2(4,5);/建立Point类的对象Lineline(myp1,myp2);/建立Line类的对象Lineline2(line);/利用拷贝构造函数建立一个新对象coutThel
25、engthofthelineis:;coutline.getLen()endl;coutThelengthoftheline2is:;coutline2.getLen()endl;return0;444.4 类的组合 4.4.1 组合例4-4(续)运行结果如下:CallingthecopyconstructorofPointCallingthecopyconstructorofPointCallingthecopyconstructorofPointCallingthecopyconstructorofPointCallingconstructorofLineCallingthecopycon
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