第二章-引入面向对象方法课件

C++面向对象程序设计要求课前做好预习保持课堂安静，头脑清醒，思维活跃认真、独立、按时完成并提交作业重视上机实践，有效利用宝贵的上机时间不迟到早退，不旷课，保证学习的连续性第2章引入面向对象方法计算机程序设计语言的发展面向对象的方法面向对象的软件开发程序的开发过程计算机的工作是用程序来控制的程序是指令的集合。指令是计算机可以识别的命令。计算机程序2.1程序设计基础

机器语言汇编语言高级语言面向过程面向对象CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成如：10000000加

10010000减用助记符号描述的指令系统如ADDA,B直接对硬件进行操作程序设计是功能的分解并逐步求精，把程序看作是处理数据的一系列过程，数据与过程分开存储客观世界是由对象组成的，把形形色色的对象进行了分类，对象是类的实例程序设计的关键是类的划分与确定，这是软件开发的基础，划分的好坏直接影响软件开发的后继工作和软件产品的质量程序设计基础

机器语言由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语言称为机器语言。计算机发展的初期，软件工程师们只能用机器语言来编写程序。这一阶段，在人类的自然语言和计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟。例如101111111101

缺点：难懂，不易修改，移植性差程序设计基础

汇编语言汇编语言将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如ADD、SUB等。此时编程语言与人类自然语言间的鸿沟略有缩小，但仍与人类的思维相差甚远。因为它的抽象层次太低，程序员需要考虑大量的机器细节。例如ADDCX，DX

将DX的内容加进CX。不能立即执行，需要汇编，变成目标程序。程序设计基础

高级语言高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据命名和容易理解的执行语句。这使得在书写程序时可以联系到程序所描述的具体事物。例如ify<3z=x+y;类似英语和数学表达式程序设计基础

高级语言分成解释方式与编译方式

源程序解释程序运行结果初始数据目标程序初始数据运行结果程序设计基础

编译程序源程序目标程序高级语言发展：

第一代语言是对数学表达式有很强的运算处理能力 代表是Fortran和Algol60

第二代语言的重点如何有效地表达算法 代表是Pascal和C

第三代语言引入抽象数据类型的程序设计语言 代表是Ａｄａ被认为是基于对象的语言 第四代面向对象程序设计语言 代表是Smalltalk、Eiffel、c++、Java程序设计基础

面向对象的语言出发点：更直接地描述客观世界中存在的事物(对象)以及它们之间的关系。特点：是高级语言。将客观事物看作具有属性和行为的对象。通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类。通过类的继承与多态实现代码重用程序设计基础

优点：使程序能够比较直接地反问题域的本来面目，软件开发人员能够利用人类认识事物所采用的一般思维方法来进行软件开发。程序设计基础

语言的鸿沟客观世界(问题域)计算机自然语言语言的鸿沟面向对象的语言非面向对象的语言汇编语言机器语言对问题域的认识（人〕编程（人〕程序的理解和执行（机器〕程序的目的：用于数学计算主要工作：设计求解问题的过程缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护1.2面向对象设计１．２．１面向对象方法的由来 一、程序设计方法的发展历程

——面向过程的程序设计方法面向过程的结构化程序设计方法设计思路自顶向下、逐步求精。采用模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之。程序结构：按功能划分为若干个基本模块，形成一个树状结构。各模块间的关系尽可能简单，功能上相对独立；每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成。其模块化实现的具体方法是使用子程序。1.2面向对象设计

Main()Func1()Func2()Func3()Func4()Func5()1.2面向对象程序设计优点：有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。1.2面向对象程序设计缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开发图形界面的应用把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改。每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销。图形用户界面的应用，很难用过程来描述和实现，开发和维护都很困难。1.2面向对象程序设计1.2.2程序设计方法的发展历程

——面向对象的方法1.2面向对象程序设计在面向对象的程序设计方法中，对象是描述其状态或属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。简单地说，对象就是数据和操作的封装体。在C++语言中，属性被称为数据成员，而操作被称为成员函数对象优点：程序模块间的关系更为简单，程序模块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障。通过继承与多态性，可以大大提高程序的可重用性，使得软件的开发和维护都更为方便。1.2面向对象程序设计1.2.3面向对象的基本概念

——对象一般意义上的对象：是现实世界中一个实际存在的事物。可以使有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的（比如一项计划）。是构成世界的一个独立单位，具有：静态特征：可以用某种数据来描述动态特征：对象所表现的行为或具有的功能1.2面向对象程序设计面向对象方法中的对象：是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为构成。属性：用来描述对象静态特征的数据项。行为：用来描述对象动态特征的操作序列。1.2面向对象程序设计1.2.2面向对象的基本概念

——类分类——人类通常的思维方法分类所依据的原则——抽象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，得出一个抽象的概念。例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在长期的生产和生活实践中抽象出的概念。1.2面向对象程序设计面向对象方法中的"类"具有相同属性和服务的一组对象的集合为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括属性和行为两个主要部分。类与对象的关系：

犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实例。集合——成员抽象描述——具体实例集合——成员抽象描述——具体实例面向对象的基本概念

——封装把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位。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。封装售报亭属性报刊A价格报刊B价格

…钱箱服务报刊零售款货清点顾客面向对象的基本概念

——继承继承对于软件复用有着重要意义，是面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原因之一。定义：特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。例如：将轮船作为一个一般类，客轮便是一个特殊类。

哺乳动物热血、有毛发、用奶哺育幼仔狗有犬牙、食肉、特定的骨骼结构、群居柯利狗尖鼻子、身体颜色红白相间、适合放牧面向对象的基本概念

——多态性多态是指在一般类中定义的属性或行为，被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。这使得同一个属性或行为在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义。例如：数的加法->实数的加法

->复数的加法例动物叫结构化程序设计（了解）程序设计基础

面向对象程序设计对象：现实世界中所有的事物都是对象现实世界中对象的特征：有一个名字用来惟一标识该对象；用一组状态来描述对象的某些特征或属性；用一组操作来实现其功能。例：学生王小五程序设计基础

在面向对象的程序设计方法中，对象是描述其状态或属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。简单地说，对象就是数据和操作的封装体。在C++语言中，属性被称为数据成员，而操作被称为成员函数程序设计基础

对象类：是对一组相似对象的抽象描述。把众多的事物归纳、划分成一些类，是人类在认识客观世界时经常采用的思维方法。分类所依据的原则就是抽象，即忽略事物的非本质特征，找出事物的共性，把具有共同性质的事物划分为一类。例如：树木、汽车、房屋都是抽象出来的概念。例如：从学生对象张小三、李小四、王小五、……，等抽象出学生类程序设计基础

类与对象的关系程序设计基础

在编程时，总是先声明类，再由类生成其对象。因为类是建立对象的“模板”，按照这个模板建立一个个具体的对象或实例。消息（了解）面向对象程序设计的基本特征（了解）抽象封装继承多态性面向对象程序设计的优点（了解）程序设计基础

2.2C++的产生和特点C++语言的产生

C++语言是一种高级语言，是对C语言的扩展1969-1973年间，在美国贝尔实验室开发了C语言20世纪80年代初，贝尔实验室设计并实现了C语言的扩充、改进版本，称为“带类的C”1983年正式取名为C++，支持面向对象的程序设计C++的编译系统：Microsoft公司的VisualC++6.0和Borland公司的BorlandC++5.02等C++的特点（了解）

2.2C++的产生和特点2.3C++程序中的类和对象一个简单的C++类示例

#include<iostream.h>classCar//类的声明部分{private: charcolor[10];//类Car中的数据成员public: voidhonk()//类Car中的成员函数

{ //语句

cout<<"BEEPBEEP!"; }};说明class关键字用来声明一个类，大括号用来指明类体的开始和结束。分号用来结束类声明。class关键字之后为类的名字，Car是类名。命名规则包括：类名由字母、数字、下划线组成，其中数字不能打头。关键字不可用作类名等。命名惯例包括：类名应是有意义的；最好是名词；如果类名包含一个以上的单词，则类名中每个单词的第一个字母应是大写。例如，描述职工家属的类名可以为EmployeeDependent。2.3C++程序中的类和对象类的成员数据成员成员函数语句编译预处理输入输出2.3C++程序中的类和对象类的使用voidmain(){ //类的使用

Carc1;//由类生成对象c1 c1.honk();//向对象c1发送消息，调用成员函数honk()}2.3C++程序中的类和对象说明main()表示主函数，每一个C++程序必须有一个main()函数。main()是作为程序的入口。main前面的void表示该main()函数没有返回值。函数体用花括号{}括起来。需注意main()是在类Car的外面定义的，不是类Car的成员函数。Carc1;的功能是由类Car生成对象c1。c1.honk();则是向对象c1发送消息，调用成员函数honk()完成对该消息的响应。2.3C++程序中的类和对象面向过程的C++程序C++是一种即支持面向对象又支持面向过程的程序设计语言，作为一种面向过程的程序设计语言，在进行程序设计时，可以不定义类。举例：没有定义的类的C++程序。面向过程的C++程序#include<iostream.h>voidmain(){

int

x,y;//定义变量

cout<<“输入变量x和y:”;//显示提示信息

cin>>x>>y;//输入变量的值

if(x>y)

cout<<“最大值：”<<x<<endl;//输出结果

else

cout<<“最大值：”<<y<<endl;//输出结果}C++程序的书写格式

每一条语句必须以分号“；”结束。一行内可以写多条语句，一条语句也可以分成几行来写；为了提高程序的可读性，程序中语句的书写应符合以下基本规则：同层次语句必须从同一列开始书写，同层次的花括号必须与对应的闭括号在同一列上。属于内一层次的语句