C++语言程序设计.ppt

第一章C 概述 高级语言程序设计C irene cui Tiobe开发语言排行榜C 的改变C 的学习路线总结 Tiobe TIOBE开发语言排行榜每月更新一次 依据的指数是基于世界范围内的资深软件工程师和第三方供应商提供 其结果作为当前业内程序开发语言的流行使用程度的有效指标 该指数可以用来检阅开发者的编程技能能否跟上趋势 或是否有必要作出战略改变 以及什么编程语言是应该及时掌握的 观察认为 该指数反应的虽并非当前最流行或应用最广的语言 但对世界范围内开发语言的走势仍具有重要参考意义 根据最新出炉的九月份开发语言流行度调查显示 前三甲仍分别被Java C C 占据 三者的总份额约占到45 显示了三大主流语言在世界范围内的统治地位 Java在Web服务器端的地位一直相当牢固 而C C 则是套装软件 基础软件和大量硬件设备研发的主流开发语言 C 的改变 单行注释c风格注释 c 风格 输入 输出流c scanf printfc cin cout 声明c 声明必须在可执行语句前c 声明可放在使用所声明内容之前的任何地方 建立新的数据类型c enum定义符号常量c enum struct union class函数原型和类型检查voidprint c 所有参数都不予检查c 没有参数const限定符constintconSize 10 inta conSize c 不合法c 合法 C 的改变 内联函数inline和函数一样 进行类型检查不会出现宏在使用不正确时产生意外副作用可以进行调试可缩短执行时间 但增加程序长度动态内存分配c malloc freec new deleteint array array newint 10 delete array 默认参数函数调用通常要传递一个特定的参数值 程序员可把该参数指定为默认参数 并且可以为该参数提供默认值 当函数调用中活力默认参数时 默认参数值自动传递给被调用函数默认参数必须是函数参数列表中的最右边的参数 C 的改变 单目作用域运算符 函数重载c 不允许重名函数c 允许 通常用来建立在不同数据类型的基础上完成类似任务的多个同名函数连接说明extern c 函数原型 说明函数不使用c 编译器重新编译引用参数函数模板 学习路线 面向对象的概念面向对象程序开发的步骤ooa 分析ood 设计oop 编码面向对象程序开发的学习步骤oop ood ooa类库学习与使用参考资料C Primer 4thEdition C PrimerPlus 第五版 中文版C 沉思录EffectiveC 改善程序与设计的55个具体做法 第3版MoreEffectiveC 35个改善编程与设计的有效方法 中文版 第二章面向对象分析与设计 高级语言程序设计C irene cui 对象模型面向对象编程面向对象设计面向对象分析对象模型要素类与对象分类模型的本质和目的统一建模语言UML总结 对象模型 面向对象技术的要素统称为对象模型包括抽象 封装 模块化 层次结构 类型 并发 持久等对象模型的演进程序设计语言的换代基于对象和面向对象的程序设计语言的结构对象模型基础对象模型中 重点在于灵活地刻画物理系统或抽象系统的组件 用一个程序系统来建模对象具有某种完整性 这种完整性不应违反 也不能违反对象只能够控制适合它的方式来改变状态 改变行为 实现操作或与其他对象发生联系 面向对象编程 面向对象编程是一种实现方法 在这种方法中 程序被组织成许多组相互协作的对象 每个对象代表某个类的一个实例 而类则属于一个通过成的层次利用对象作为编程的基本逻辑构建块每个对象都是某个类的一个实例类与类之间可以通过继承联系在一起没有继承的编程只是利用抽象数据类型在编程 面向对象设计 面向对象设计是一种设计方法 包括面向对象分析的过程和一种表示法 这种表示法用于展现被设计系统的逻辑模型和物理模型 静态模型和动态模型面向对象设计导致了面向对象分解 面向对象设计使用了不同的表示法来表达系统逻辑设计和物理设计 面向对象分析 面向对象分析是一种分析方法 这种方法利用从问题域的词汇表中找到的类和对象来分析需求 对象模型要素 抽象 抽象描述了一个对象的基本特征 可以将这个对象与所有其他类型的对象区分开来 因此提供了清晰定义的概念边界 它与观察者的视角有关封装 封装是一个过程 它分隔构成抽象的结构和行为的元素 封装的作用是分享抽象的概念接口及其实现模块化 模块化是一个系统的属性 这个系统被分解一组高内聚 低耦合的模块层次 层次结构是抽象的一种分级或排序类型 类型是关于一个对象的类的强制规定 这样一来 不同类型的对象不能够互换使用 或者至少它们的互换使用受到非常严格的限制并发 并发是一种属性 它区分了主对对象和非主对象持久 持久是对象的一种属性 利用这种属性 对象跨越时间和空间而存在 类与对象 对象的本质一个对象是一个具有状态 行为和标识符的实体 结构和行为类似的对象定义在他们共同的类中 实例和对象这两个术语可以互换使用状态 对象的状态包括这个对象所有属性以及每个属性当前的值行为 行为是对象在状态改变和消息传递方面动作和反应的方式操作角色和责任标识符 标识符区分这个对象与其他所有对象对象之间的关系链接 客户 服务提供者聚合 整体 部分 类与对象 类的本质类是一组对象 它们拥有共同的结构 共同的行为和共同的语义接口和实现类的生命周期类之间的关系关联 相关 关联具有三种常见的多重性继承 是一种的关系聚合依赖 一个元素发生改变 可能会影响到另一个元素 分类 分类是组织知识的手段面向对象分析经典方法行为分析领域分析用例分析CRC卡 Class Responsibilities Collaborators非正式英语描述结构化分析关键抽象与机制确定关键抽象 并命名识别机制 模型的本质和目的 UML统一建模语言是一种通用的可视化建模语言 用于对软件进行描述 可视化处理 构造和建立软件系统工件的文档本质上不是一门编程语言 是一门综合的通用建模语言为了简化和强化现有的大量面向对象开发方法这一目的而开发的什么是模型模型是用某种媒介对相同媒介或其他媒介里一些事物的表现形式模型从某一个建模观点出发 抓住事物最重要的方面而简化或忽略其他方面软件系统的模型用建模语言来表达 可以采用不同的形式 模型的本质和目的 模型的目的捕获和精确表达项目的需求和应用领域中的知识 以使全部涉众能够理解并达成一致进行系统设计使具体的设计细节与需求分开生成有用的实际产品组织 查找 过滤 获取 检查以及编辑大型系统的有关信息经济地研究多种解决方案利用模型可以全面把握复杂的系统 模型的本质和目的 模型的层次针对不同的目的 可以采取各种形式及不同的抽象层次模型包含多少细节与以下目的相关指导思考过程 系统基本结构的抽象说明最终系统的详细说明典型或可能的系统范例对系统全面的或部分的描述 模型的本质和目的 模型的内容语义和表示法 模型的两个主要方面语义 用一套逻辑元素表达应用系统的含义 通常被称为模型表示法 用一种可被人直接理解的方式来表达语义上下文 模型自身是一个计算机系统的工件 被应用在一个给出了完整模型含义的更大上下文中模型的内部组织结构整个开发过程中对每个模型的注释说明一个缺省值集合创建和操纵模型的假定条件模型与其所处环境之间的关系 模型的本质和目的 模型的含义模型是一个系统潜在配置的生成器 可能出现的系统是它的范围或值模型是对系统意义和一般结构的描述一门建模语言允许模型以不同层次的详细程度描述系统what与how模型主要是描述性的 描述与实例与观察角度有关 统一建模语言UML 用例视图执行者是与系统 子系统或类发生交互作用的外部用户 进程或其他系统的理想化角色执行者位于他使用的系统之外 它的内部实现与用例不相关一个实际用户可以对应多个执行者 不同的用户也可只对应于同一个执行者每个执行者可以参与一个或多个用例执行者可以在泛化层次中定义 统一建模语言UML 用例用例是一个外部可见的系统内聚功能单元 功能单元由一种被称为主体的类元所提供 用例表示为主体与系统单元的一个或多个执行者之间所交换的消息序列用例代表了执行者希望系统为他们做什么用例的目的是在不揭示主体内部结构的情况下定义一个连贯行为用例不仅仅是系统可以提供的功能 从执行者的观点来看 用例必须是一个完整的活动流程每个用例的执行独立于其他用例用例的动态执行过程可以用UML中的交互来说明 可以用状态图 序列图 通信图或非正式的文字描述来表示 统一建模语言UML 用例关系关联 执行者与其参与的用例之间的通信路径扩展 在基用例上插入附加的行为 基用例并不知道图例中 用例1是基用例基用例本身是完整的 扩展用例不一定被执行扩展用例在基用例中体现为一个扩展点包含 在基用例上插入附的行为 并且显式地描述了该插入图例中 用例2被包含用例泛化 一般用例和特殊用例之间的关系 其中特殊用例继承了一般用例的特征并增加了新的特征箭头指向父用例 统一建模语言UML 用例规格说明 统一建模语言UML 用例规格说明用例名称 参与者 目标 前置条件 摘要 相关用例 基本事件流 可选事件流 后置条件 统一建模语言UML 活动视图活动是一幅节点和流程的图 活动的定义中包含活动节点活动节点包括动作节点 控制节点和对象节点控制节点有三种类型 初始和终止 判断和合并 分叉和结合终止节点有两个变例 活动终止和流程终止动作活动图的基础是动作动作对对象和链的操作以及对象间的计算和通信进行建模UML没有为动作定义语法 因为大多数模型将会使用已经存在的动作语言或者编程语言开始和停止流程开始和结束的地方 统一建模语言UML 判断节点和合并节点判断和合并节点控制了活动图中的流程判断节点具有一个进入流程和多个离开流程 其目的是将进入流程导向一个 且只有一个 离开流程离开流程通常有一些警戒条件 以决定选择哪一条离开的路径合并节点接受多个进入流程 并全部导向一个离开流程判断节点和合并节点上没有等待或同步 统一建模语言UML 分叉 结合和并发分叉与判断节点关键不同之处在于并发分叉节点具有一个进入流程和多个离开流程 一个进入流程会导致多个离开流程 所有离开流程是并发的并发常常由聚合而引起 在聚合中每个对象都有自己的线程活动图类似于传统的流程图 只是活动图除了顺序控制外还允许表达并发控制结合节点有多个进入流程和一个离开流程 但必须完成所有进入流程之后才能够进入离开流程 统一建模语言UML 分区分组活动图中的元素分区的目的是说明执行具体活动的责任在业务模型中 分区可以是一个业务单位 部门或组织机构对于系统来说 分区可以是其他系统或子系统在应用建模中 分区可以是应用中的对象对象流在某些情况下 看到活动中操作的对象可能比较有用通过添加对象流 可以在活动图中显示对象不推荐在所有活动图中添加对象 会使图变得笨拙其他元素在所有UML图中 活动图具有非常丰富的语义还有一些不常见元素 可以参考其他资料 认证的活动图 通过访问能力表的认证活动图 访问控制的活动图 通过访问能力表的访问控制活动图 通过访问控制表的访问控制活动图 通过授权关系表的访问控制活动图 统一建模语言UML 模型管理视图包包是UML模型中通用的层次组织单元如果包的规划比较合理 使得组织结构对应于设计结构 那么它们能够反映系统的高层架构包间的依赖包之间的依赖概述了包中内容之间的依赖它是一个存在性声明 并不意味着包中的所有元素都有这种依赖元素的可见性包对于其包含的元素来说是一个名称空间具有仅有可见性的元素可以被认为是这个包的接口的一部分具有私有可见性的元素不能够被包容的包之外的元素看见导入和访问包可以从其他包中导入元素 将它们的名字添加到自己的名称空间中 第三章C 语法要素 类和对象继承与派生多态性输入 输出流异常处理及命名空间模板标准模板库STL介绍及应用常用容器与算法介绍总结 类和对象 类和对象的定义类的定义classclassName public private protected 类的成员函数类对象定义对象成员的访问this指针 类和对象 构造函数和析构函数构造函数public与类同名 无返回类型初始化成员创建对象实例时被系统调用析构函数构造函数的变化重载带默认参数拷贝