C++课件C++_第七章

1,第七章 面向对象程序设计,7.1 面向对象技术概述 7.2 对象与类 7.3 消息和方法 7.4 面向对象的程序设计,2,7.1 面向对象技术概述,为什么需要面向对象 什么面向对象技术 认知方法学角度：面向对象技术是属于思维科学中的一项工程技术。 程序设计方法学角度：面向对象方法是一种与传统软件工程的功能方法完全不同的，以对象为中心的方法。,3,7.1 面向对象技术概述,面向对象方法具有如下基本特征： 从客观存在的事物出发构造软件系统，用对象作为对这些事物的抽象表示，并以此为系统的基本构成单位。 事物的静态特征用对象的属性表示。 对象的属性和方法合为一体，成为一个独立的实体，对外不公开其内部特征和实现细节。 对所有事物进行分类，把具有相同属性和方法的对象归为一类，类是这些对象的抽象描述。 复杂对象可以由简单对象作为其构成部分。 对象之间通过消息进行通信，实现对象之间的动态联系。 通过关联表达对象之间的静态关系。,4,7.2 对象与类,对象 现实世界中的任何事物都可以称作为对象，它是大量的、无处不在的。世界就是一个对象集合。,5,7.2 对象与类,一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的方法构成。 属性是用来描述对象静态特征的一个数据项，由对象特有的特征组成。 方法是指由对象完成的任务，或者是可是在对象完成的任务，用来描述对象动态特征的一个操作序列。,6,7.2 对象与类,请说出以下事物的属性和方法：,7,7.2 对象与类,类 忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有共同性质的事物划分为一类，得到一个抽象的概念，这个概念就是类。,例如下图：无论它几个轮子，我们都可以称其为车,8,7.2 对象与类,类与对象的关系就如同模具与用模具制造出来的铸件的关系，他们之间是抽象和具体的关系。类是对多个对象进行综合抽象的结果，对象又是类的个体实物，一个对象是类的一个实例。 现实中的对象和类有哪些？,9,7.2 对象与类,对象和类的区别 对象可被创建和销毁，但类是无所不在的。 类有以下特点： 类是一个定义属性和方法的模版。 类由程序员编写，并作为程序的一部分。 程序执行时，类本身并不存在，而是以一个或多个成员对象的形式出现。 在程序执行期间，类的代码不能修改，从这个意义上讲，类是静态的。 类由类名指定。,10,7.2 对象与类,对象特点 对象必须属于某个类。 对象在程序执行期间存在。 对象必须显式声明，而且要由执行程序来构造 对象具有属性和方法，在程序执行期间可以修改其属性值，也可以执行方法（对象 所属的类定义了这些属性和方法）。 对象通常用一个变量名来引用。,11,面向对象程序设计中的对象之间也存在着联系，称之为对象的交互，提供对象交互的机制成为消息传递。 类中操作的实现过程叫做方法。属于一个类的对象具有相同的行为，当某个行为作用于对象时，称该对象执行了一个方法，这个方法定义了该对象要执行的一系列计算步骤，所以方法是对象操作过程的算法。,7.3 消息和方法,12,7.3 消息和方法,消息性质 同一对象可以接受不同形式的多个消息并作出不同的响应。 相同形式的消息可以传递给不同的对象，作出的响应可以是不同的。 消息的发送可以不考虑具体的接受者，对象可以响应，也可以不响应。 消息分为公有消息和私有消息两类，公有消息是由其他对象发送来的消息，私有消息是自己向自己发送的消息。,13,程序一般由类的定义和类的使用两部分组成，主程序中定义各个对象并规定它们之间传递消息的规律，程序中的一切操作都通过向对象发送消息来实现，对象接收到消息后，调用有关对象的行为来完成相应的操作。 面向对象基本特征：抽象，抽象，多态,7.4 面向对象的程序设计,14,7.4 面向对象的程序设计,7.4.1 数据抽象和封装 将对象的属性和行为放在一起作为一个整体的方法称为封装，它将对象的大部分行为的实现隐蔽起来，仅通过一个可控的接口与外界交互。 抽象对同类事物的分析、比较，提取共性的、本质的内容的过程。封装把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单元。尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一个边界（或者说一道屏障），只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。,15,抽象性,数据抽象：int Hour, int Minute, int Second 代码抽象：SetTime( ), ShowTime( ),16,封装性,C+通过建立数据类型类来支持封装和数据隐藏。封装性增加了对象的独立性，从而保证了数据的可靠性。,class Clock public: void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS); void ShowTime( ); private: int Hour,Minute,Second; ;,17,手表,watch1,多块手表,主观世界,计算机描述,现实世界,18,7.4 面向对象的程序设计,7.4.2 继承性与软件重用,继承可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。,19,7.4 面向对象的程序设计,7.4.2 继承性与软件重用 继承特性 类间具有共享特征（包括数据和程序代码的共享） 类间具有差别或新增部分（包括非共享的数据和程序代码） 类间具有层次结构,20,继承,21,7.4 面向对象的程序设计,7.4.3 多态性 多态是指同一个方法名（具有相同的操作）可作用于不同的对象，从而执行不同的方法代码并获得不同的结果 。在C+语言支持两种