第4、5讲 面向对象编程基础.ppt

第4、5讲,面向对象程序设计基础,本章任务,能正确理解类与对象的概念能使用方法能正确在方法之间传递信息,类和对象,类：类是C#程序设计的基本单位相对对象而言，类似于蓝图包含方法和数据,对象：是类的实例使用关键字new创建对象具有行为,对象,类,类和对象,先有对象还是先有类？类是对象的模板，使用对象前必须先创建类-.Net公共类库中包含大量预先定义好的类-在创建windows应用程序项目时,系统总是自动生成一个Form1类,程序的入口Main方法是该类的一个静态方法。-在windows应用程序运行时，将在main方法中创建一个Form1类的实例,.NET中的类和对象,在VisualStudioIDE环境中，工具箱中的控件是被图形文字化的可视化类，当把这些对象添加到窗体设计器上时，即由类创建了对象。类本质上是一种数据类型,定义类,访问修饰符class类名访问修饰符常量声明；访问修饰符字段声明；访问修饰符方法声明；访问修饰符属性声明；访问修饰符构造函数声明；访问修饰符析构函数声明；,说明：使用类声明可以创建新的类。类声明以一个声明头开始，其组成方式如下：先是指定类的特性或者修饰符，后跟类的名字，它由一组包含在大括号（）中的成员声明组成。,例如：定义rectangle类：publicclassrectangle/定义类publicdoublelength;/定义字段publicdoublewidth;/定义字段,类的修饰符,public（公有类）：表示外界可以不受限制地对该类访问；private（私有类）：表示只有本类才能访问；protected（保护类）：表示只能对其所在类和从该类派生的子类进行访问；internal（内部类）：表示仅能访问本程序；abstract（抽象类）：说明该类可以用来做其他类的基类，可以继承但不能单独使用；Scaled（密封类）：说明该类不能作为其他类的基类，不能派生新的类；省略类修饰符则表示为private。,1将类实例化为对象,对象,2类成员的访问,=new();,例如：rectanglerec1=newrectangle();,对象名.数据,例如：rec1.length;,对类名推荐使用Pascal命名规范：每个单词的首字母要大写。创建并初始化对象,属性访问修饰符class;,=new();,总结,定义类,类成员,在类的定义中，包含有各种类成员，概括起来类的成员有两种：存储数据的成员与操作数据的成员。存储数据的成员叫“字段”，操作数据成员又有很多种。“字段”是类定义中的数据，也叫类的变量。“属性”用于读取和写入“字段”值。“方法”实质上就是函数，通常用于对字段进行计算和操作，即对类中的数据进行操作，以实现特定的功能。“构造函数”是在用类声明对象时，完成对象字段的初始化工作。,字段为类中的成员，是表示与对象或类关联的变量，字段常定义的类型有public(公有型)、private（私有型）等。,字段,例如：classtriangle/定义类publicstringname;/字段成员publicdoublesideA;/字段成员publicdoublesideB;/字段成员publicdoublesideC;/字段成员,加上static保留字为静态成员，没有这个保留字的为非静态成员。区别：静态成员属于类所有，非静态成员属于类的对象所有，因此访问静态成员只能由类来访问，而访问非静态成员必须由对象进行访问。,静态字段,静态字段的访问格式:类名.静态成员名,非静态字段的访问格式：对象名.非静态成员名,classTeacherpublicstringnumber=1001;/非静态字段publicstringname=张宁;/非静态字段publicstaticdoublepay=3650.5;/静态字段staticvoidMain(stringargs)Teachert1=newTeacher();stringstr=职工编号:+t1.number+,姓名:++,工资:+Teacher.pay.ToString();Console.WriteLine(str);,例如：,number和name为非静态字段,pay为静态字段，因此访问前面两个字段用对象调用t1.number和，访问最后一个字段用类来调用Teacher.pay。,类的方法表示一类事物所具备的动作，在C#中就是类或对象为完成一项任务而执行的指令序列。在编写程序中使用方法主要是便于修改、增加可读性，方法可以重用和封装。,方法,编写方法,编写方法前的准备工作：该方法主要是实现什么功能？根据功能起一个容易记的方法名。实现该方法需要用户提供什么数据？确定方法的参数。如计算n!，就需要给该方法传入一个整数n。该方法是实现操作或是计算？若是操作，方法的返回类型可以定为void若是计算，需要确定需要给调用者返回一个什么类型的结果。如求n!需要给调用者返回一个长整型的阶乘值。方法的最后一个执行语句应当是：(若是操作可以省略)return表达式;,编写方法,编写方法前的准备工作：该方法可以给哪些人使用：public:所有人都可以使用private:只能给本类使用protected:可以给本类和派生类使用方法要写在类(class)中。,编写方法,方法定义的格式,方法修饰符返回值类型方法名(形参列表)方法体,方法修饰符是可选的。它可以是public,private,protected等之一。默认为private。方法名要符合标识符的命名规则。参数的声明和变量一样，即类型名参数名的格式，用于接收调用者传过来的数值，也相当于方法的局部变量。多个参数之间用逗号分隔。,任务3：根据圆的半径计算圆面积,任务描述：输入圆半径单击“计算”按钮，显示圆面积。,需要定义Circle类自定义方法Area()需要根据参数r计算面积,任务3：根据圆的半径计算圆面积,代码,/定义Circle类publicclassCirclepublicconstdoublePI=3.14159;publicdoubler;publicdoubleArea(doubler)this.r=r;/this.r表示类的字段，r表示方法Area的形参doubles=PI*this.r*this.r;returns;,返回面积,传入半径,代码,/修改“计算”按钮，在其Click事件处理程序privatevoidbtnCompute_Click(objectsender,EventArgse)Circlecircle1=newCircle();doubler=double.Parse(txtR.Text);/将实参r中的值传递给方法area中的形参rdoubles=circle1.Area(r);stringres=园半径是：+circle1.r+厘米，面积是：+s.ToString()+平方厘米;txtResult.Text=res;,方法参数按值传递,publicdoubleArea(doubler),doubles=circle1.Area(r);,方法的声明,方法的调用,调用者,area方法,11.5,11.5,使用以下代码，调用上述方法，结果是什么？,publicdoubleArea(doubler,doubles)this.r=r;s=PI*this.r*this.r;returns;,doublea=0;Circlecircle1=newCircle();doubler=double.Parse(txtR.Text);doubles=circle1.Area(r,a);stringres=半径是：+circle1.r+厘米，面积是：+s.ToString()+平方厘米，+a的值是：+a;txtResult.Text=res;,方法参数按值传递,使用以下代码，调用上述方法，结果是什么？,publicdoubleArea(doubler,refdoubles)this.r=r;s=PI*this.r*this.r;returns;,doublea=0;/必须初始化Circlecircle1=newCircle();doubler=double.Parse(txtR.Text);doubles=circle1.Area(r,refa);stringres=园半径是：+circle1.r+厘米，面积是：+s.ToString()+平方厘米，+a的值是：+a;txtResult.Text=res;,通过引用传递参数,如果要传递原值并修改它，使用引用参数就非常方便。在传递时变量必须被初始化。,publicdoublearea(doubler,outdoubles)this.r=r;s=PI*this.r*this.r;returns;,doublea;/不必初始化Circlecircle1=newCircle();doubler=double.Parse(txtR.Text);doubles=circle1.area(r,outa);stringres=园半径是：+circle1.r+厘米，面积是：+s.ToString()+平方厘米，+a的值是：+a;,通过引用传递参数,在参数前面加一个out关键字，可将该参数设置成一个输出参数，输出参数用来返回一个结果，不必先初始化。,方法的重载,方法重载，就是声明两个以上的同名方法，实现对不同数据类型的相同处理。两点基本要求：1）重载的方法名称必须相同。2）重载的方法，其形参个数或类型必须不同。,例：publicvoidswap(refinta,refintb)publicvoidswap(reffloata,reffloatb)publicvoidswap(reffloata)系统会根据参数的类型或个数，寻求最匹配的方法予以调用。,方法的重载,编译器通过识别方法的签名来区分调用哪个方法。方法的签名包括方法名、参数的类型、个数和顺序对以下重载的方法，编译器能够正确识别：对以下方法，编译器无法识别，会报错：,方法的重载,publicvoidFoo(inta,floatb),publicvoidFoo(floata,intb),publicvoidFoo(inta,intb),publicvoidFoo(intb,inta),方法的重载,属性,属性，从外部(类的使用者)来看，类似于类的字段。从内部(类的作者)来看，类似于类的方法。classTrianglePrivatedoublesideA;publicdoubleSideA/定义SideA属性getreturnsideA;setsideA=value;,get访问器,set访问器,属性是一种用于访问类或对象性质的成员，它与字段不同的是属性不表示存储位置，不直接操作类的数据内容，而是通过访问器进行访问。使用属性可以像使用公共数据成员一样，这样既可以使类中数据被轻松访问，又可以避免随意访问类中公共数据而出现的安全性问题，提高了程序安全可靠性，充分体现了对象的封装性。,属性,如果只提供get访问器,那么这个属性是只读的。如果只提供set访问器，那么这个属性是只写的。建议：将所有字段都定义为private。如果字段需要公开，请使用属性将其公开。,属性,属性的访问方法与类的字段成员的访问方法一样，根据属性声明时是否为静态有下列两种访问形式。非静态属性成员访问：对象名.属性名静态属性成员访问：类名.属性名,属性的使用,属性的使用,/创建对象Triangletri1=newTriangle();s1=double.Parse(txtSideA.Text);s2=double.Parse(txtSideB.Text);s3=double.Parse(txtSideC.Text);/使用属性set访问器写入数据tri1.SideA=s1;tri1.SideB=s2;tri1.SideC=s3;/使用属性get访问器读取数据txtRes.Text=三角形三边长分别为：+tri1.SideA+厘米、+tri1.SideB+厘米和+tri1.SideC+厘米。;,构造函数是特殊的方法，用来实现对象的初始化与类同名没有返回值构造函数用于，当实例化一个对象时，会对类的成员进行初始化。,构造函数,如果我们想使对象初始化时，可以按照设计者的预期来进行，就需要自己书写构造函数的代码。若Triangle类，我们想初始化三边长是0,构造函数可以定义为：classTrianglepublicTriangle(doublesA)/构造函数sideA=sideB=sideC=sA;Triangletri1=newTriangle(0);,构造函数的定义,classTriangleprivatedoublesideA;privatedoublesideB;privatedoublesideC;publicTriangle()/系统默认构造函数publicTriangle(doublesA)/构造函数sideA=sideB=sideC=sA;,构造函数的重载,当没有构造函数时，.NET会提供一个默认空的构造函数。如上例中的Triangle类，会有一个默认构造函数：publicTriangle()/系统默认构造函数编译器只会当类中没有构造函数时，提供一个默认构造函数。但是若提供了其它版本的构造函数，而没有提供默认构造函数，将不能调用默认构造函数。,构造函数的重载,例如上例中没有定义publicTriangle()就不能这样去实例化对象：Triangletri1=newTriangle();,构造函数的重载,析构函数,析构函数也是类的特殊方法，主要用于释放类的实例。析构函数的名字与类名相同，但它的前面需要加一个“”符号；与构造函数不同的是析构函数不能带参数，也没有返回值；当撤消对象时，自动调用析构函数；析构函数不能被继承，也不能被重载。,析构函数声明格式：类名称（）语句块例如：classRoundpublicRound()/构造函数publicRound(intr)this.r=r;/构造函数重载Round()/析构函数Console.WriteLine(Round()isrelease);,面向对象编程的重要特性有：封装、继承和多态。封装性是指将数据与对数据的操作作为一个整体，以类的形式进行定义，这种机制叫做“封装”。继承性是指在类之间建立一种关系，即在基类的基础上建立新的类称为派生类，使得新定义的派生类可以继承基类的成员，还可以定义新的成员，建立起类的新层次。多态性是指在类中定义了功能不同但名称相同的方法或属性，通过在类中声明虚拟方法和属性，在派生类中重写这些方法成员的实现，使得调用名称相同的方法成员所执行的操作可能不同，展示出类的多态性。,继承与多态,类的继承,派生类声明格式：Class派生类名：基类名语句块,1派生类与基类派生类是从基类中继承成员，并且添加新成员或重新定义成员，一般称被继承的类为基类或父类，继承后产生的新类称为派生类或子类。基类中构造函数和析构函数不能被派生类继承，其它成员都能被继承。即：派生类具有父类所有的公共属性和方法。,派生类,2基类成员修饰符基类成员修饰符可为public、protected、private其含义如下：public：访问该成员不受任何限制，可以被基类和派生类访问，也可以被外部代码访问。protected：访问该成员仅限于包含它的类和派生类，外部代码不能访问。private：该成员仅限于包含它的类，不能被派生类和外部代码访问。如果不涉及继承，则private和protected没有区别.,C#中类继承规则,派生类只能继承于一个基类。派生类自然继承基类的成员,但不能继承基类的构造函数。基类中的成员声明时，不管是什么访问控制方式，总能被子类继承。访问控制方式只决定了派生类成员是否能访问基类成员。类的继承可以传递，Object类是所有类的基类。,派生类是对基类的扩展，可以声明新的成员，但不能消除已继承的基类成员。派生类定义中，如果声明了与基类同名的成员，则基类中同名的成员将被覆盖。,C#中类继承规则,publicclassPersonprivatestringname;/人物都有姓名privatecharsex;/人物都有性别privateintage;/人物都有年龄publicPerson()publicPerson(stringname,charsex,intage)this.Name=name;this.Sex=sex;this.Age=age;/以下都是封装字段，为了数据的安全；publicstringNamegetreturnname;=value;,publiccharSexgetreturnsex;setthis.sex=value;publicintAgegetreturnage;setthis.age=value;/定义方法，比如吃饭publicvoidEat()Console.WriteLine(Name+正在吃饭！);,/派生类（子类）publicclassZhangSan:PersonpublicZhangSan()/这时，张三这个类就有了父类的公共属性和方法publicZhangSan(stringname,charsex,intage)this.Name=name;this.S