C_程序设计及应用教程(WHUT课件)第4章_面向对象编程基础.ppt

1、第4章 面向对象的编程基础,4.1 类 4.2 结构 4.3 方法 4.4 属性与索引器,4.1 类,类与对象 类：一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合。 例如:汽车 对象（实例）：类的实例化 。例如:卡车 注意：要使用对象，必须先定义类，然后再创建对象。 对象的生存周期 对象在建立时分配了内存，创建对象实际上作了两个方面的工作： （1）使用new保留字要求系统分配内存； （2）使用构造函数初始化数据。 销毁对象也是做了两个方面的工作： （1）释放占用的内存； （2）将分配给对象的内存归还给堆（Heap）。,4.1 类的组织,1.类的声明 用class定义类，声明类的形式为： 附加声明

2、访问修饰符 class 类名称：基类 ，接口序列 字段声明 构造函数 方法 事件 ,注意:中的内容可省或任选其一,当两者都有时,先基类后接口,4.1 类的组织（续）,例题4-1 public class Child private int age; private string name; / 不带参数的构造函数 public Child() name = none; / 带参数的构造函数 public Child(string name, int age) ,如果不指明，则 默认为private,4.1 类的组织（续）, = name; this.age = age; /

3、输出方法 public void PrintChild() Console.WriteLine(0, 1 years old., name, age); public class Program ,4.1 类的组织（续）,public static void Main() /使用new关键字创建对象，new后是调用的构造函数 Child child1 = new Child(Zhang San, 11); Child child2 = new Child(Li Si, 10); Child child3 = new Child(); / 显示结果 Console.Write(Child #1:

4、 ); child1.PrintChild(); Console.Write(Child #2: ); child2.PrintChild(); Console.Write(Child #3: ); child3.PrintChild(); Console.ReadLine(); ,4.1 类的组织（续）,输出结果： Child #1: Zhang San, 11 years old. Child #2: Li Si, 10 years old. Child #3: none, 0 years old.,4.1.2 构造函数,作用：构造函数是一个特殊的方法，用于在建立对象时 进行初始化的动作。

5、 好处：确保每一个对象在被使用之前都适当地进行了初始化的动作。 构造函数特点： 1) 每个类至少有一个构造函数。若程序代码中没有构造函数则系统会自动提供一个默认的构造函数。 2) 一个构造函数总是和它的类名相同。 3) 构造函数不包含任何返回值。 4) 构造函数总是public的。 一般在构造函数中作初始化工作，对于执行过程用时比较长的程序代码，最好不要放在构造函数中。,4.1.2 构造函数（续）,1、默认构造函数 （1）如果在类中不定义构造函数，系统会提供一个默认的构造函数。 （2）默认构造函数没有参数。 （3）默认构造函数自动将非静态成员初始化为： 数值型:如int、double等，初始化

6、为0。 bool类型：初始化为false. 引用类型：初始化为null。 （4）如果自己定义了类的构造函数，则所有初始化工作由编程者自己完成。,4.1.2 构造函数（续）,2. 重载构造函数 有时候可能会遇到这样的情况：在一个类中的多个方法中都要用到某一个数据成员，而该成员值必须从其他类中传递过来。这时，无参数的构造函数就不能胜任了，解决这个问题最好的办法就是：重载（Overloading）构造函数。,4.1.2 构造函数（续）,例题4-2 using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace

7、OverloadingExample class Program public Program() Console.WriteLine(null); ,4.1.2 构造函数（续）,public Program(string str) Console.WriteLine(str); static void Main() Program aa = new Program(); Program bb = new Program(How are you!); Console.ReadLine(); ,4.1.3 字段和局部变量,为了区分作用域不同的变量,C#对变量进行了更细的划分:字段、局部变量。声明

8、变量的位置不同，其作用域不同。 字段Field: 指声明为类一级的对象或值类型的变量。 局部变量:指在方法、事件以及构造函数内声明的变量。 public class Program public static int j=20; /字段，这个地方就是类型级，紧挨着类的声明 public static void Main() int j=30; /方法中声明，局部变量，局部变量必须初始化 Console.WriteLine(j); /输出结果：30 Console.WriteLine(Program.j); /输出结果：20 Console.ReadLine(); ,4.1.3 字段和局部变量,

9、字段的作用域是整个类，本类中的所有属性、方法等都可以访问该字段 局部变量是属于一个函数或语句块的，它的作用域是从定义开始，到离开语句块。 当字段和局部变量名相同时： 如果要引用静态字段，可以使用下面的形式： 类名.字段名 如果是实例字段，则使用下面的形式： this.字段名 这里的this指当前实例。 当然，如果没有出现字段和局部变量名重名的情况，引用字段的形式和引用局部变量的形式相同。 例题4-3,4.1.4 静态成员与实例成员,类的成员包括数据成员和成员函数 -字段、属性、方法、构造函数、事件、索引、嵌套类。 成员分静态成员和非静态。静态成员实现同一类的所有对象共享。 静态成员特点： 类的

10、成员分静态成员和实例成员 静态成员在内存中只有一份 静态成员要等到应用程序结束时才会从内存中清除。 非静态成员特点： 非静态成员即实例成员 把只有创建了类的实例才能够使用的成员叫实例成员。,4.1.5 访问修饰符,C#中有以下成员访问修饰符： Public （常用）任何外部的类都可以不受限制的存取这个类的方法和数据成员。 private （常用）类中的所有方法和数据成员只能在此类中使用，外部无法存取。(默认) Protected 除了让本身的类可以使用之外，任何继承自此类的子类都可以存取。 Internal 在当前项目中都可以存取。该访问权限一般用于基于组件的开发，因为它可以使组件以私有方式工

11、作，而该项目外的其它代码无法访问。 Protected internal 只限于当前项目，或者从该项目的类继承的类才可以存取。 Partial pr()l部分 局部类型，类的定义和实现可以分布在多个文件中，但都要使用partial标注，基类只需要声明一次，若多次声明则必须完全一致。,4.2 结构,结构（struct）是由一系列相关的、但类型不一定相同的变量组织在一起而构成的数据表示形式，所有结构类型都隐式地从类型object继承。 例如：public struct Point public int x; public int y; 结构和类的区别与联系： 结构类型是值类型，类类型是引用类型。

12、凡是定义为结构的，都可以用类来定义。 创建轻量级对象时，可以使用结构。 例题4-4,4.3 方法,方法（Method）是一组程序代码的集合，每个方法都有一个方法名，便于识别和让其他方法调用。 1. 方法的定义与使用 （1）方法必须放在某个类中。 （2）定义方法的语法形式为： 访问修饰符 返回值类型 方法名称（参数序列） 语句序列 ,4.3 方法（续）,定义方法时，需要注意以下几点： 方法名不能和变量、常数或者任何声明在类中其它的成员相同。 方法可以有参数，也可以没有参数，但是不论是否有参数，小括号都是必需的。如果参数序列中的参数有多个，则以逗号分开。 结束某个方法的执行，可以使用return语

13、句，程序遇到return语句后，会将执行流程交还给调用此方法的程序代码段。此外，还可以用return语句返回一个值。 如果声明一个非void类型的方法，则方法中必须至少有一个return语句。,4.3 方法（续）,例题4-5 using System; class Program public int MyMethod() Console.WriteLine(this is MyMethod.); int i = 10; return i; static void Main() Program method = new Program(); int j = 5; j = method.MyMe

14、thod(); Console.WriteLine(the value is 0., j); ,4.3 方法,2. 方法中的参数传递 1) 传递值类型的参数 值类型参数的格式为： 参数类型 参数名 例题4-6 class Program public static void AddOne(int a)a+; static void Main() int a = 3; Console.WriteLine(“调用AddOne之前，a=0”, a); /3 AddOne(a); Console.WriteLine(调用AddOne之后，a=0, a); /3 Console.ReadLine();

15、,4.3 方法（续）,2) 传递引用类型的参数 引用类型参数的格式为： ref 参数类型 参数名 例题4-7 class Program public static void AddOne(ref int a) a+; static void Main() int a = 3; Console.WriteLine(调用AddOne之前，a=0, a);/3 AddOne(ref a); Console.WriteLine(调用AddOne之后，a=0, a);/4 Console.ReadLine(); ,4.3 方法（续）,3) 输出多个引用类型的参数 输出引用类型参数的格式为： out 参

16、数类型 参数名 在方法的输入参数前面加上out关键字时，传递给该方法的变量可以不初始化。该变量通过引用传送。 例题4-8 class Program public static void MyMethod(out int a, out int b) a = 5; b = 6; static void Main() int x, y; MyMethod(out x, out y); Console.WriteLine(调用MyMethod之后，x=0,y=1, x, y); /5,6 Console.ReadLine(); ,4.3 方法（续）,4) 传递个数不确定的参数 需要传递的参数个数不确

17、定时，可以采用params关键字，其后一般跟一个数组。 例题4-9 class Program public static float Average(params long v) long total, i; for (i = 0, total = 0; i v.Length; +i) total += vi; return (float)total / v.Length; ,4.3 方法（续）,static void Main() float x = Average(1, 2, 3, 5); Console.WriteLine(1、2、3、5的平均值为0, x); x = Average(

18、4, 5, 6, 7, 8); Console.WriteLine(4、5、6、7、8的平均值为0, x); Console.ReadLine(); ,4.3 方法（续）,3. 方法重载 方法重载是指具有相同的方法名，但参数类型或参数个数 不完全相同的多个方法可以同时出现在一个类中。 例题4-10 using System; class Program public static int Add(int i, int j) return i + j; public static string Add(string s1, string s2) return s1 + s2; public st

19、atic long Add(long x) return x + 5;,4.3 方法（续）,static void Main() Console.WriteLine(Add(1, 2); Console.WriteLine(Add(1, 2); Console.WriteLine(Add(10); /按回车键结束 Console.ReadLine(); ,4.4 属性与索引器,属性Property为类提供了一种很有用的封装数据的方法。它提供灵活的机制来读取、编写或计算某个私有字段（数据成员）的值。属性是一种成员。属性可以轻松访问数据，此外还有助于提高方法的安全性和灵活性。 属性的作用：使内部数

20、据和外界获取相分离，内部数据的更改不会影响到外界的取得；可以限制外部对类中成员变量的存取权限。 属性使类能够以一种公开的方法获取和设置封装数据的值，同时隐藏实现或验证代码。 属性组成： get 属性访问器：用于返回属性值 set 访问器用于分配新值 不实现 set 取值函数的属性是只读的,4.4 属性与索引器,1.属性的声明和定义 get：用来读取数据成员的值。 set：用来设置数据成员的值。 public class MyClass private int number = 0; public int MyNumber getreturn number; setif (value 0) nu

21、mber = value; /value是关键字，用于定义由 set 取值函数分配的值，其值由编译器自动生成。 ,4.4.1 属性（续）,public class Program public static void Main() MyClass me = new MyClass(); Console.WriteLine(me.MyNumber); me.MyNumber = 5; Console.WriteLine(me.MyNumber); Console.ReadLine(); 例题4-11,C#中类的字段，方法和属性的区别,类的字段：类的数据成员，其定义是：用于存储类和类的实例相关数据

22、的变量。 方法：就是类的函数成员，是一个为实现类的某一个特定功能的函数。 属性：实质上是类的一个函数成员（方法）。对类的属性的设定和获取可以用两个访问器set和get来实现。 从概念上可以区分字段和属性的区别，字段是一个用于存储数据的变量，属性是一个方法或者说是一个函数成员。 属性和字段的不同： 属性并没有保存物理数据，不直接存储数据，所以不能把属性当作参数传递给方法。而字段可以。 大多数情况下字段的访问修饰符均为 private，如果修饰符为 public，那么在类之外都可以访问该字段，但不建议这样做，应该通过属性或方法来访问类中的数据。 属性和方法的区别： 方法中包含访问器把类中的字段暴露

23、给外面，属性基本是为了在类的外部对私有变量的值进行读/取。 把所有的字段都设为私有字段，如果要暴露它们，则把它们封装成属性。这也是微软推荐的方式。,class MyClass /数据成员或者字段的定义 public int iTemp = 10; private int iTestValue; /属性的定义 public int MyValue set /设定属性 iTestValue= value; get /从属性获取值 return iTestValue; ,/方法的定义 public void SetValue(ref int iValue) TheRealValue = iValue

24、; public int GetValue() return TheRealValue; ,4.4.2 索引器,索引器(indexer)用于封装内部集合或数组。 索引器在语法上方便了程序员将类、结构或接口作为数组进行访问。索引器允许类或结构的实例按照与数组相同的方式进行索引。 索引器类似于属性，不同之处在于它们的访问器采用参数。它可以使得像数组那样对对象使用下标。 要声明类或结构上的索引器，需要使用this关键字。 例如： public int thisint index / 索引器声明 / get and set accessors ,在本示例中，定义了一个泛型类，并为其提供了简单的get和

25、set访问器方法（作为分配和检索值的方法）。 class SampleCollection private T arr = new T100; public T thisint i get return arri; set arri = value; get 访问器返回值。 set 访问器分配值。 this 关键字用于定义索引器。 value 关键字用于定义由 set 索引器分配的值。,Program 类为存储字符串创建了此类的一个实例。代码如下： 下面是如何使用上述代码实现的索引器，具体代码示例如下： class Program static void Main(string args) S

26、ampleCollection s = new SampleCollection(); s0 = 索引器的使用; System.Console.WriteLine(s0); ,4.4.2 索引器,【例4-12】索引器的声明和用法。,索引器与属性类似。除下表中显示的差别外，为属性访问器定义的所有规则同样适用于索引器访问器。,4.5 类及成员总结,1-类和结构 类和结构都是创建对象的模板，每个对象都包含数据，并提供了处理和访问数据的方法。类定义了每个类对象(称为实例)可以包含什么数据和功能。 结构与类的区别： 内存中的存储方式：类是存储在堆(heap)上的引用类型，而结构是存储在堆栈(stack)

27、上的值类型。 其他：如结构不支持继承。 堆栈的执行效率要比堆的执行效率高，可是堆栈的资源有限，较小的数据类型使用结构可提高性能。 对于类和结构，都使用关键字new来声明实例：这个关键字创建对象并对其进行初始化。,2-类的成员 类中的数据和函数称为类的成员。Microsoft的正式术语为数据成员和函数成员。 除了这些成员外，类还可以包含嵌套的类型(例如其他类)。 类中的所有成员都可以声明为public(此时可以在类的外部直接访问它们)或private(此时，它们只能由类中的其他代码来访问)。 数据成员 数据成员包含了类的数据- 字段、常量和事件。数据成员可以是静态数据(与整个类相关)或实例数据(

28、类的每个实例都有它自己的数据副本)。通常，对于面向对象的语言，类成员总是实例成员，除非用static进行了显式的声明。 字段是与类相关的变量。使用const关键字来声明常量。事件是类的成员，客户可以包含所谓事件处理程序的代码来响应该事件。,函数成员 函数成员提供了操作类中数据的某些功能，包括方法、属性、构造函数和终结器(finalizer)、运算符以及索引器。 方法是与某个类相关的函数，它们可以是实例方法，也可以是静态方法。实例方法处理类的某个实例，静态方法提供了更一般的功能，不需要实例化一个类(例如Console. WriteLine()方法)。 属性按属性指定的get方法和Set方法对字段

29、进行读写。 构造函数是在实例化对象时自动调用的函数。构造函数用于初始化字段的值。 终结器是在CLR检测到不再需要某个对象时调用。它们的名称与类相同，但前面有一个符号。程序员应注意，终结器在C#中用得少得多，因为CLR会自动进行垃圾收集，另外，不可能预测什么时候调用终结器。 运算符执行的最简单的操作就是+和-。 索引器允许对象以数组或集合的方式进行索引。 在C#中，函数成员不仅包含方法，而且也包含类或结构的一些非数据成员，例如索引器、运算符、构造函数和析构函数等，甚至还有属性。这些都不是数据成员，字段、常量和事件才是数据成员。,3-Object类 所有的.NET类都派生于System.Objec

30、t。 如果在定义类时没有指定基类，编译器就会自动假定这个类派生于Object。前面介绍的每个类都派生于System.Object(对于结构，这个派生是间接的：结构总是派生于System.ValueType，System.ValueType派生于System.Object)。 System.Object方法 ToString()方法：是获取对象的字符串表示的一种便捷方式。 GetHashTable()方法：如果对象放在名为映射(也称为散列表或字典)的数据结构中，就可以使用这个方法。 Equals()(方法：比较对象相等性 Finalize()方法：析构函数，在引用对象被回收，以清理资源时调用。 GetType()方法：这个方法返回从