第3章面向对象程序设计

1、第3章 C#面向对象程序设计,学习内容与要点 类的创建与使用 类的继承与多态 接口创建与实现 泛型创建与实现 委托与事件,3.1 类,在面向对象程序设计中，类被作为一种数据结构，是包含数据成员、函数成员和嵌套类型的数据结构。 类声明 属性 类修饰符 class 类名 类体 类修饰符包括new、public、protected、internal、private、abstract和sealed。,例3-1 定义一个Person类,例 定义一个Person类 using System; public class Person private string name; private int age;

2、private long ID; public Person(string n, int a, long i) name = n;age = a;ID = i; public virtual void Display() Console.WriteLine(“Name : 0” , name); Console.WriteLine(“Age : 0” , age); Console.WriteLine(“ID : 0” , ID);,创建类实例,格式为： 类名 实例名 = new 类名（参数）; 两种形式 Person myTest = new Person(); 或 Person myTes

3、t; myTest = new Person();,类成员,类成员分为两大类，类本身定义的成员和从基类继承来的成员。 类成员包括函数成员和数据成员。 1类成员访问修饰符 访问修饰符用于指定类成员的可访问性。 共有public、private、protected和internal四个类成员访问修饰符。,2静态成员与实例成员,当用static修饰符声明成员时，得到静态成员，静态成员属于类，为这个类的所有实例所共享 不用static修饰符声明的成员，称为实例成员，实例成员被类的实例所拥有。,例3-2 定义一个含有静态成员,定义一个含有静态成员和一个实例成员的student类。,using Syste

4、m; class Student int SNO;/实例成员，表示学生学号 static int count;/静态成员，计数学生人数 public Student(int s) SNO = s; count +; public void display() Console.WriteLine(count= 0,SNO = 1,count,SNO); class TestStudent public static void Main() Student s1= new Student(12); s1.display(); Student s2 = new Student(20); s2.dis

5、play();,构造函数和析构函数,构造函数用于为对象分配空间，完成初始化工作。构造函数特殊性表现在： 构造函数的名字必须与类名相同； 构造函数可以带参数，但没有返回值； 构造函数在对象定义时被自动调用； 如果没有给类定义构造函数，则编译系统会自动生成一个缺省的构造函数，其形式如下： public con() : base（） 构造函数可以被重载，但不可以被继承。,实例构造函数用于创建和初始化实例，创建新对象时要调用实例构造函数，其格式为： 访问修饰符 类名（形参列表） 函数体 静态构造函数用于初始化静态数据，或用于执行仅需执行一次的特定操作。在创建第一个实例或引用任何静态成员之前，将自动调用

6、静态构造函数。其格式为： static 类名（） 函数体 ,析构函数主要用于释放类实例。析构函数特殊性表现在： 析构函数的名字与类名相同，但它前面加一个“”符号； 析构函数不能够带参数，也没有返回值； 当撤销对象时，自动调用析构函数； 析构函数不能被继承，也不能被重载。,例3-3 使用构造函数和析构函数,例 使用构造函数和析构函数 using System; class Complex double imag, real; public Complex()/无参数构造函数 /有两个参数的构造函数 public Complex(double r , double i ) imag = i; re

7、al = r; Complex()/析构函数 ,方法,方法是表现类或对象行为的成员函数。 1.方法声明 声明格式： 方法修饰符 返回类型 方法名（形参列表） 方法体 修饰符包括：new、public、protected、internal、private、static、virtual、sealed、override、abstract和extern。,2.方法参数,（1）值参数 未用任何修饰符声明的参数为值参数。 （2）引用参数 用ref修饰符声明的参数为引用参数。在方法中对引用参数的任何更改都会反映给实参。 （3）输出参数 用out修饰符声明的参数称为输出参数。如果希望函数返回多个值，可使用输出

8、参数。,例3-4 使用值参数,例 使用值参数 using System; class TestValue static void Swap(int a , int b ) int t;t = a;a = b;b = t; static void Main() int x =10, y = 20; Console.WriteLine(x = 0 , y = 1, x , y); Swap(x , y); Console.WriteLine(x = 0 , y = 1, x , y);,例3-5 使用引用参数,例 使用引用参数 using System; class TestValue stati

9、c void Swap(ref int a , ref int b ) int t;t = a;a = b;b = t; static void Main() int x =10, y = 20; Console.WriteLine(x = 0 , y = 1, x , y); Swap(ref x , ref y); Console.WriteLine(x = 0 , y = 1, x , y); ,例3-6 使用输出参数,例 使用输出参数 using System; class TestOut static int OutMultiValue(int a , out char b) b =

10、 (char)a; return 0; static void Main() int t = 65 , r;char m; r = OutMultiValue(t ,out m); Console.WriteLine(r = 0 , m = 1” , r , m); ,（4）参数数组,用params修饰符声明的变量称为参数数组，它允许向函数传递个数变化的参数。,例3-7 使用参数数组,例 使用参数数组 using System; class TestParams static void MutiParams(params int var) for(int i= 0 ;i var.Length

11、; i +) Console.WriteLine(“var0 = 1”, i , vari); static void Main() int arr = 10 , 20 ,30; MutiParams( arr );/有3个参数，参数为一维数组 MutiParams(100, 200 );/有2个参数 MutiParams(); /没有参数,3.静态方法和实例方法,用static修饰符声明的方法为静态方法，它不与实例相关联，它属于类。只需要类名和方法名就可调用静态方法 未用static修饰符声明的方法为实例方法。它与特定实例相关联。可以用this来访问该实例。实例方法可以访问类中的任何成员。,

12、例3-8 使用静态方法和实例方法,例 使用静态方法和实例方法 using System; class TestMethod static int x;/静态数据成员 int y;/非静态数据成员 static void A()/静态方法A x = 10;/正确，在静态方法中访问静态成员 y = 20; /错误，在静态方法中访问非静态成员 void B() x = 10;/正确，在实例方法中访问静态成员 y = 20; /正确，在实例方法中访问非静态成员 static void Main() TestMethod t = new TestMethod(); TestMethod.A();/使用类

13、名调用静态方法 t.B(); /使用实例调用实例方法,4.方法重载,它允许一个类中有同名的方法存在 为了区分这些同名方法，要求方法有不同的参数，要么参数个数不同，要么参数类型不同。,例3-9 使用方法重载,例 使用方法重载 using System; class TestMethod int square(int x) return x*x; double square(double x)return x*x; decimal square(decimal x) return x*x; static void Main() TestMethod t = new TestMethod(); Co

14、nsole.WriteLine(“The squre is 0 , 1 , 2”, t.square(10), t.square(12.34) , t.square(123.456m); ,5.运算符重载,运算符重载可以对C#中已有的运算符赋予新的功能。其格式为： public static 返回值类型 operator unary-operator ( 参数列表 ) 方法体 ,例3-10 重载Point类的和运算符,例3-10 重载Point类的和运算符 using System; class Point private int x,y; public Point(int a, int b)

15、x = a;y = b; public static Point operator +(Point p) p.x +;p.y +;return p; public void Display() Console.WriteLine(Point.x = 0, Point.y = 1,x,y); public static Point operator +(Point p1,Point p2) Point p = new Point(0,0);p.x = p1.x + p2.x;p.y = p1.y + p2.y; return p; static void Main(string args) Po

16、int a = new Point(10,20); Point b = new Point(30,40); a = a + b;a.Display(); a +;a.Display();,6.this关键字,this 关键字引用类的当前实例，成员通过this关键字可以知道自己属于哪一个实例。this关键字是一个隐含引用，它隐含于每个类的成员函数中。 this 的常用用途： 限定被相似的名称隐藏的成员 将对象作为参数传递到其他方法 声明索引器,字段与属性,1.字段 字段表示与对象或类相关联的变量。 静态字段：用static修饰符声明的字段，无论存在多少个类实例，它们都共享一个静态字段拷贝。 实例

17、字段：没用static修饰符声明的字段，类的每个实例都包含实例字段的一个拷贝。 只读字段：用readonly修饰符声明的字段，它只能在字段声明或构造函数中赋值，在其它任何地方都不能改变只读字段的值。,例3-11 使用字段,例 使用字段 using System; class Goods public double high; public readonly double width = 30; public static int count = 0; public Goods(double h,double w) high = h; width = w;count +; static void

18、 Main(string args) Goods y = new Goods(100,200); Console.WriteLine(high=0,width=1,count=2“ ,y.high,y.width,Goods.count); Goods z = new Goods(300,400); Console.WriteLine(high=0,width=1,count=2“ ,z.high,z.width,Goods.count);,2.属性,属性用于刻画对象的特征或表示对象的状态，它提供对类或对象性质的访问。 其格式为： 访问修饰符 数据类型 属性名 getget访问器代码块 set

19、set访问器代码块 set访问器：给属性赋值，它使用value设置属性的值 get访问器：获取属性值，它通过return返回属性的值。 如果只有get访问器，表示是只读属性；如果只有set访问器，表示只写属性；如果既有get访问器，也有set访问器，表示读写属性。,例3-12 使用属性,例 使用属性 class Window private double m_width = 30; public double width getreturn m_width; setm_width = value; static void Main(string args) Window y = new Win

20、dow(); y.width=200; Console.WriteLine(The width of window is 0.,y.width);,继承,继承是面向对象程序设计的一个重要特征，它允许在既有类的基础上创建新类，新类从既有类中继承类成员，而且可以重新定义或加进新的成员，从而形成类的层次或等级。 一般称被继承的类为基类或父类，而称继承后产生的类为派生类或子类。,C#继承有如下重要性质：,C#只允许单继承，即派生类只能有一个基类； C#的继承是可传递的，如果 C 从 B 派生，而 B 从 A 派生，那么 C 就会既继承在 B 中声明的成员，又继承在 A 中声明的成员； 派生类扩展它的直

21、接基类，即派生类可以添加新的成员，但不能删除从基类继承的成员； 构造函数和析构函数不能被继承； 派生类可以隐藏基类的成员，如果在派生类中声明了与基类同名的新成员时，基类的该成员在派生类中就不能被访问到。,1.派生类的声明,类修饰符 class 类名 ：基类 类体 ,例3-13 Person派生新类Employee,例 从声明的Person类派生一个新类Employee public class Employee : Person private string department; private decimal salary; public Employee(string n , int a

22、 , long i , string d , decimal s) : base(n , a , i ) department = d; salary = s; public override void Display() base.Display(); Console.WriteLine(“Department : 0” , department); Console.WriteLine(“Salary : 0” , salary);,2.base关键字,base关键字用于从派生类中访问基类的成员，它有两种基本用法： 指定创建派生类实例时应调用的基类构造函数，用于调用基类的构造函数完成对基类成

23、员的初始化工作； 在派生类中访问基类成员。 3.成员隐藏 在派生类中，通过声明与基类同名的新成员可以隐藏基类的成员,例3-14 使用成员隐藏,例 使用成员隐藏 public class Employee : Person private string department; private decimal salary; public Employee(string n , int a , long i , string d , decimal s) : base(n , a , i ) department = d; salary = s; new public void Display()

24、 base.Display(); Console.WriteLine(“Department : 0” , department); Console.WriteLine(“Salary : 0” , salary);,多态,多态性是指不同对象收到相同消息时，会产生不同动作。从而实现“一个接口，多种方法”。 C#支持两种多态性: 编译时多态性，是在程序编译时就决定如何实现某一动作，是通过方法重载和运算符重载实现的。 是运行时多态性，是在运行时动态实现某一动作，是通过继承和虚成员实现的。,例3-15 通过虚方法实现多态性,例 通过虚方法实现多态性 using System; class Base

25、public void Display() Console.WriteLine(“Display in Base”); public virtual void Print() Console.WriteLine(“Print in Base”); class Derived : Base new public void Display()Console.WriteLine(“Display in Derived”); public override void Print() Console.WriteLine(“Print in Derived”); class TestVirtual sta

26、tic void Main() Base b = new Base();Derived d = new Derived(); b.Print();d.Print(); b.Display();d.Display(); b = d; b.Print();d.Print(); b.Display(); d.Display();,抽象类,抽象类表示一种抽象的概念，用来为它的派生类提供一个公共接口。 声明类抽象类：加上abstract修饰符 抽象类只能作为其它类的基类，不能实例化。 抽象类可以包含抽象方法和抽象访问器，也可以包含实例字段和非抽象方法,例3-16 使用抽象类,例 使用抽象类 abstra

27、ct class Figure protected double x = 0 , y = 0; public Figure(double a, double b)x =a; y = b; public abstract void Area(); class Square : Figure public Square(double a, double b):base(a,b) public override void Area() Console.WriteLine(The area of square is 0,x*y); class Circle : Figure public Circle

28、(double a):base(a,a) public override void Area() Console.WriteLine(The area of circle is 0,x*x*Math.PI ); class TestAbstract public static void Main() Square s = new Square(20,30); Circle c = new Circle(10); s.Area();c.Area(); ,密封类,不能被继承的类，称为密封类。 声明密封类：使用sealed修饰符 例3-17 使用密封类 sealed class SealedClas

29、s public double x = 0 , y = 0; public SealedClass(double a, double b)x =a;y = b; public void Display() Console.WriteLine(“x = 0 , y = 1”,x , y); ,静态类,类中只包含静态成员 声明静态类：使用static修饰符 例3-18 声明静态类 static class StaticClass public const int y=100; public static void Display(int x) Console.WriteLine(“x = 0,y=

30、0”,x,y); ,注意： 静态类既不能实例化，也不能被继承。 静态类默认继承自System.Object根类，不能显式指定任何其它基类。 静态类不能有实例构造函数，系统也不会为它提供默认构造函数。但它可以包含静态构造函数。 静态类不能有任何实例成员，但可以有常量成员。 静态类不能实现任何接口。 静态类的成员不能有protected或protected internal访问保护修饰符。 静态类的成员默认并不是static类型的，必须用static修饰符显式声明成员。,例3-20 使用静态类 class Program static void Main(string args) /正确的使用形式

31、 StaticClass.Display(200); /错误的使用形式，无法生成静态类的实例 StaticClass c = new StaticClass(); Console.Read(); ,分部类,使用partial 关键字声明类或结构，就可以将类的一部分放在一个文件中，而将另一部分放在另一个文件中 注意： 分部类支持类、结构和接口，但不支持委托和枚举 在分部类中，不能把同一个成员声明两次。 同一个类型的各个部分都必须包含partial修饰符。 同一个类型各个部分必须位于相同的名称空间中。 同一个类型的各个部分必须被同时编译。 如果一个类型是某个基类的派生类，则该类型的各个部分上指定的

32、基类必须一致。,例3-21 使用分部类,3.2 接口,接口并不提供实现。它只表示一种约定，实现接口的类或结构必须遵守该接口定义的约定。 接口声明格式： 接口修饰符 interface 接口名 : 基接口 接口体 ,例3-22 声明一个IShape接口,例声明一个IShape接口 public interface IShape double Area(); string Type get; 注意： 接口的所有成员都被定义为公有的，使用其它修饰符是错误的； 接口不能包含常量、域； 接口不能包含构造函数、析构函数和静态成员。,例3-23 实现IShape接口,接口实现 例实现IShape接口 pub

33、lic class Rectangle : IShape private int width, height; public Rectangle(int w, int h) width = w; height = h; public double Area() return width * height; public string Type get return 矩形; ,3.3 泛型,泛型即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。 1. 泛型类 定义格式： 修饰符 class 类名 类体 泛型类的实例化格式为： 类名 实例名=new 类名（构造函数的实参）；,例3-24 堆栈泛

34、型类,例堆栈泛型类 class Stack private T s; int pos; public Stack(int size) s = new Tsize; pos = 0; public void Push(T val) spos = val; pos+; public T Pop() pos-; return spos; public void Display() Console.WriteLine(Stack Push:); foreach (T i in s) Console.WriteLine(i); ,class Program static void Main(string

35、 args) Stack s1 = new Stack(2); s1.Push(1); s1.Push(2); s1.Display(); Console.WriteLine(Stack Pop:); Console.WriteLine(s1.Pop(); Console.WriteLine(s1.Pop(); Stack s2 = new Stack(2); s2.Push(one); s2.Push(two); s2.Display(); Console.WriteLine(Stack Pop:n0n1, s2.Pop(),s2.Pop(); Console.Read(); ,泛型方法,使

36、用类型参数声明方法 例3-25在数组中查找某个数 class Program public static int Find(T values,T val) for(int i=0;ivalues.Length;i+) if(valuesi.Equals(val) return i; return -1; static void Main(string args) int val = 4; int pos = Program.Find(new int 1, 2, 3, 4, 5, 6 , val); Console.WriteLine(Found 0 in position of 1, val,

37、pos); ,3.4 委托与事件,委托属于引用类型，用于封装方法（函数）的引用 使用委托的步骤： 委托声明；委托实例化；委托调用。 委托声明的格式： 修饰符 delegate 返回值类型 标识符 （形参列表）； 委托实例化用于创建委托实例。与类实例创建的语法相同,例3-28 冒泡法排序 public class Sort public delegate bool Compare(int a, int b); public static void BubbleSort(int element, Compare compare) for(int i=0;i i; j-) if (compare(e

38、lementi, elementj) Swap(ref elementi, ref elementj); private static void Swap(ref int a, ref int b) int temp; temp = a; a = b; b = temp; ,class Program static void Main(string args) int ElementArray = new int1023, 3, 58, 23, 90, 45, 12, 78, 25, 67; Select s = new Select(); Sort.Compare cp = new Sort.Compare(s.Ascending);Sort.BubbleSort(ElementArray, cp); s.Display(ElementArra