03类及对象基础.ppt

1、1,复习：面向对象基本概念及特点,一、对象 对象定义：对象是一个逻辑实体，它是对一组信息以及作用于这些信息的操作的描述 对象特性： 名字 状态 操作 对象的属性：对象需要记忆的特征或数据 例：对象“人” ，属性有：姓名、生日、身高、ID号 对象的状态由属性的值决定 对象的属性只能由“自己”的函数改变,2,二、类:具有共同特点的一组对象的抽象,类是一个抽象的概念，用来描述某一类对象所共有的、本质的属性和行为。,类,3,三、面向对象系统的特点,一封装性 目的是隐藏对象内部的实现细节，将对象的外部接口与内部的实现细节清楚的分开。 比如： 售报亭的属性是亭内的各种报刊（名称、售价）和钱箱（总金额），他

2、有两个服务：报刊零售和款货清点。如图： 这些属性和服务被封装成一个整体，通过一个接口（售报窗口）提供报刊零售业务。顾客只能通过该窗口要求服务（买报刊），不能自己伸手到亭内拿报纸和找零钱。款货清点是一个内部服务，不对顾客开放。,顾客,4,再比如，一个银行账户类的对象中，balance、interestYTD、name、accountID等私有数据是被封装的数据，MakeDeposit、WithDraw、Transfer等成员函数的细节也同时被封装，用户看到的是三个成员函数提供的接口。如图：,用户只能通过接口请求存款、取款或转账服务。不能直接对账号、余额等数据进行操作，也无须知道存款等操作的具体实

3、现细节。,5,封装的优点：隐藏了复杂性， 提供了代码重用性， 实现了模块的独立性。,具体地说，对象的封装机制，可以将对象的使用者与设计者分开，使用者不必知道对象行为的实现细节，只需要使用设计者提供的接口让对象去做即可。 同时，当对象内部需要修改时，一般不需要改变外部接口，而只需要对成员函数的实现细节作修改，因此大大减少了因内部修改对外部造成的影响，即减小了修改引起的“波动效应”。也加强了模块之间的独立性。 比如，当银行的存款、取款或转账过程发生改变时。,6,二、继承,继承是一个对象可以获得另一个对象的特性的机制，它支持层次分类的概念。 将被继承的对象称为基类或父类，而继承的对象称为派生类或子类

4、。 如果父类中的某些行为不适用于子类，则只需对这些操作的实现部分加以修改和重写，以满足子类的要求。 父类可以继承其它的类，子类也可以被别的类所继承，从而形成类的继承层次关系，也称为类层次。,7,二 继承性,如右图：从上到下的继承关系是： 奔驰是轿车，轿车是汽车。 “奔驰”类继承了“轿车”类的特性，“轿车”类继承了“汽车”类的特性。 在面向对象的程序设计中，继承所表达的是类之间的关系。这种关系使的某类对象可以继承他的基类对象的特征和能力。 轿车类是从汽车类派生出来的，则汽车类是基类（或父类、或超类），而轿车类是汽车类的子类或派生类。 汽车类是轿车类的直接基类，是奔驰类的间接基类。,8,继承的作用

5、：避免公用代码的重复开发，减少代码和数据冗余。同时通过增强一致性来减少模块间的接口和界面。,具体地说，在软件开发中，如果类B是类A的派生类，那么，在构造类B的时候，我们不必重新描述类A的所有特征，我们只需声明它是类A的派生类，并定义与基类A不同的那些属性与服务。同时，在定义派生类时，我们还可以修改或重定义基类中的操作。 比如，子女类可以从父母类继承房子和汽车，当然可以使用房子和汽车，还可以对房子和汽车进行再装修。,小结：继承机制为程序员提供了一种组织、构造和重用类的手段。,9,单继承和多继承： 每个类只有一个父类为单继承，若某个类有多于一个的基类，称为多继承 采用继承性的语言具有如下的优点：

6、1. 提高了软件的重用性。 2. 符合逐步求精的软件工程原则。 3. 便于实现多态性。 4. 便于系统的扩展。 5. 类层次反映了现实世界中普遍存在的一般与特殊的关系，也反映了人类认识世界的演绎方法,10,三 多态性,现实世界的多态性： 1）同样是“取款”请求，活期、定期储蓄的“取款”操作和“存本取息”的取款执行的操作是不同的。 2）同样是“求最大值”，当参数为2个时和参数为3个时所执行的操作也是不同的。 3）同样是“挪开”，把汽车挪开与把凳子挪开所执行的操作也是不同的。 共性：相同的请求，对应不同的行为。,11,面向对象程序设计中的多态性：不同的对象收到相同的消息时产生多种不同的行为方式。,

7、C+支持两种多态性： 编译时的多态性和运行时的多态性。 编译时的多态性是通过重载来实现的，运行时的多态性是通过虚函数来实现的。,12,类的定义 类是对一组具有共同属性的事物的抽象。 从语言角度讲，类是一种自定义的数据类型，其中既包含有描述其属性的数据,又有处理这些数据的操作(函数)，它是C+封装的基本手段。 在程序的构成上，类形成了一个具有特定功能的模块和一种代码共享的手段。,13,2020/9/7,13,14,1.类的定义,定义类的一般格式为： class private : 私有数据成员和成员函数 public: 公有数据成员和成员函数 protected: 保护数据成员和成员函数 ；,1

8、5,一对大括号内是类的说明部分，称为类体；类体后面的分号表示类定义的结束。 类体中定义的数据和函数称为该类的成员，分为成员数据和成员函数两部分。 用关键字private限定的成员称为私有成员，私有成员只限定在该类的内部使用； 用关键字public限定的成员称为公有成员,公有成员可以被类中的成员函数和类外的函数调用； 用关键字protected限定的成员称为保护成员， 对保护成员的访问要求与私有成员类似。 p21例2.1 类成员访问控制举例,16,关键字private、public、protected的作用仅仅是限定成员的访问权限，在类体中的顺序无关紧要，同一个关键字在类体中可以被反复使用。其中

9、private为类所默认的关键字，即在类体中没有明确地指定成员的访问权限时，系统约定这些成员为私有成员。 限定访问权限的关键字的限定范围为：从该关键字后的第一个成员开始，到下一个限定访问权限的关键字之间的所有的成员。 类中的成员顺序也是无关紧要，且在前面定义的成员函数可以访问在后面定义的成员。 类可以嵌套定义。,17,2.类的构成,类的成员可分为两类：成员数据或成员函数。 类的成员数据在类体内定义，它的定义方式和变量的定义方式相同。 必须注意，在定义类时，不能对类中的成员数据初始化。 另外，类中的成员数据不能使用关键字extern、auto以及register等(static除外)来限定其存储

10、类型。,18,成员函数的定义,成员函数，即面向对象技术中的“方法”，或“行为”。 成员函数的定义有两种方式： 1）在类的定义中直接定义成员函数的函数体（如下例，这样的成员函数自动成为内联函数）。 适用场合：当成员函数很简单时，最适合写成内联函数以提高程序的执行效率。,19,在类体内实现的成员函数都是内联函数，称为内联成员函数， 在类体外实现的成员函数称为外联成员函数，但是可以在函数实现时在其函数名前加上关键字inline表示该函数是内联成员函数。 在类体外定义成员函数，一定要在成员函数前加上“类名:” ，运算符“:”称为作用域运算符或作用域限定符。,20,类中的成员具有类作用域，即成员的有效范

11、围为整个类体，类的成员函数可以访问类中的任何成员，且不受位置的限制，即在类中先定义的成员函数可以访问后定义的其它成员 成员函数的设计： 1.为每个数据成员设计一个set函数和get函数； 2.根据需要，设计特殊目的的函数。 例1：定义一个复数类型，包含实部和虚部，能对该类型的对象赋初值、求实部、求虚部、求复数的绝对值,21,方法一：在类中定义成员函数。 建立项目后，用File/New中的Files标签中的 C+ source file ，输入文件名生成一空白文件，然后在空白文件中输入以下代码： 程序说明： 将数据成员声明为私有的，可以阻止外界对他们的随意访问，只有该类中的成员函数才能访问。 将

12、成员函数声明为公有的，他们便是外界访问类中数据的接口。,22,成员函数的定义方法二,2）在类的定义中只给出成员函数的原型，而将成员函数的定义放在类的外部。此时，定义成员函数的一般形式为： : () 函数体 其中，作用域运算符“:”指出成员函数的类属。 没有类属的函数称为公共函数，如前面各章中用到的函数，在项目工作区中的globals目录中。 特别提示： 通常将类的定义放在头文件（*.h）中，将成员函数的定义放在一起构成一个源程序文件（*.cpp）,23,例2：定义一个Person类，包含属性: 姓名、年龄、性别（0:male, 1:female)；并包含对属性操作的方法：登录一个人的信息Reg

13、ister(),获取一个人的某项信息的函数GetAge()、GetName()、GetSex()。,方法： 1）添加一项目 2）在该项目中添加头文件Person.h，包含类的定义 3）在项目中添加源程序文件Person.cpp，包含类的成员函数的定义。 4）在项目中添加一源程序文件，包含公共函数main，使用该类定义对象并进行操作。,24,/person.h:定义类Person class Person private: char m_Name20; int m_Age; int m_Sex; public: void Register(char *name, int age, char se

14、x); void GetName(char *name); int GetAge( ); char GetSex( ); ;,25,/person.cpp:定义类Person的成员函数 #include #include person.h void Person:Register( char *name, int age, char sex) strcpy(m_Name,name); m_Age=age; m_Sex=(sex=m?0:1); void Person:GetName(char *name) strcpy(name,m_Name); int Person:GetAge() ret

15、urn m_Age; char Person:GetSex() return (m_Sex=0?m:f);,26,/ex_mm.cpp:调用Person类，实现人事资料的输入输出 #include #include person.h void main() void OutPersonData(Person a); char name20,sex; int age; Person p1, p2; /定义对象p1，p2 coutnameagesex; p1.Register(name,age,sex); p2.Register(zhang3, 19 , m); coutperson1:t; Ou

16、tPersonData(p1);,27,coutperson2:t; OutPersonData(p2); p2=p1; coutperson2:t; OutPersonData(p2); void OutPersonData( Person p) char name20; p.GetName(name); coutnametp.GetAge()tp.GetSex()endl; ,28,运行结果： enter a persons name,age and sex:wang2 20 f person1: wang2 20 f person2: zhang3 19 m person2: wang2

17、 20 f Press any key to continue,29,关于类的定义的说明,1）类的声明中的private 、protected和public 关键字的顺序可以任意，可以出现多次。一般将私有成员和公有成员归类放在一起，并且习惯上将私有成员放在公有成员的前面。（因为一旦用户忘记了使用说明符private，由于缺省值是private，用户的数据仍然能得到保护）。 2）类中的数据成员都不能用关键字auto、extern、register进行修饰。 3）不能在类的定义中给数据成员赋初值，例如： class aa char a=r; /error int b=44; /error publ

18、ic: ；/因为类是一种数据类型，不是变量（对象）,30,对象,对象：是类的实例，一个对象实际上是一个具有某种类型的变量。与普通变量一样，也必须先定义，后使用。 定义对象的一般形式为： ， 如上例中的语句： Person p1, p2; complex A; 还可以在定义类的同时创建对象：P226 可以在创建时为公有成员赋值,31,对象的存储,当用一个类创建多个对象时，编译系统分别为各对象中的成员数据分配存储空间，而这些对象的成员函数的代码却是共享的。,32,对象的使用：,是指对对象成员的引用（包括数据成员和成员函数）。 一般格式为： . 或 . () 这里的符号“.”称为成员选择运算符。 对象只能通过公有成员函数间接地访问其私有成员或保护成员。 【例9.3】,33,成员函数引用同类中的成员时，可以直接使用数据成员名或成员函数名。（如前例） 外部函数不能直接引用对象的私有成员，否则属于非法操作。例如： Person p; p.m_age=20; /error 同类对象之间可以整体赋值。 例如：Person p1, p2; p1.Register(“li4”, 18, f); p2=p1; 通常，为了区别普通的变量名，在数据成员名前加一个前缀：“ m_” 例如：m_Sex 数据成员名、成员函数名中适当使用大写字母，以提高可读性。例如： Person m_Name O