第10章 面向对象程序设计基本概念

~Media() { delete [] name; } void setType(int t) { type = t; } void showInfo() { cout<<name<<" is a "; if(type == ISAUDIO) cout<<"audio disc."<<endl; else if(type == ISVIDEO) cout<<"video disc."<<endl; else cout<<"unclassified disc."<<endl; }

本章作业
• 10.6 • 10.7

THE END


10.3 面向对象程序设计特点
• 继承
–继承允许从现有的类（基类）建立新类（派生类） –派生类继承了基类的属性和行为 –派生类可以修改和扩充这些属性和行为 –派生类可以增加新的数据成员和函数成员 –派生类对象被认为是基类的对象——方便统一管 理 –提高软件开发的效率和软件质量
• 面向对象技术的优点
– 易于建模 – 易于维护 – 可扩展性好 – 代码重用

本章内容
１ 2 3 4 面向对象语言和方法
类、对象和消息
面向对象程序设计的特点
面向对象程序的结构

10.4 面向对象程序的结构
• 面向对象程序仍然需要一个入口：main函 数 • 面向对象程序设计的任务
１ 2 3 4 面向对象语言和方法
类、对象和消息
面向对象程序设计的特点
面向对象程序的结构

10.3 面向对象程序设计特点
• 抽象和封装
– 抽象——提取和表现事物的核心特性，不描述背景 细节
• 类的定义是对实体的抽象和描述（定义类Reader时， 要描述哪些特性？）
10.2 类、对象和消息
• 内容说明
– 类的定义可以包含数据和函数 – 关键字public后面定义了类的公有成员 • 类Reader有四个公有成员函数：Reader、 registration（注册）、borrowBook（借书）和 returnBook（还书） – 关键字private后面定义的是类的私有成员 • 类Reader包含两个私有数据成员，姓名（name） 和借书证号（certifNo） – 数据成员和成员函数都可以是私有的或公有的
10.2 类、对象和消息
• 如何区分类和对象——以“人”和“张三”为例
– “人”描述了所有人（包括“张三” ）都具有的属性 和行为，如有姓名、身高、体重，有鼻子、眼睛、四 肢，能交流、能思维等等 – 类（“人”）描述的概念是抽象的 • “人”的姓名是什么？ • “人”的身高是什么？ – 对象（“张三”）是具体的 • “张三”的姓名是“张三” • “张三”的身高是185CM
–程序由对象组成 –对象之间通过相互协作来完成功能 –函数与相关的数据紧密结合 –数据可以被隐藏 –很容易扩充新的数据和函数

本章内容
１ 2 3 4 面向对象语言和方法
类、对象和消息
面向对象程序设计的特点
面向对象程序的结构

第10章 面向对象程序设 计基本概念
李姗姗

本章内容
１ 2 3 4 面向对象语言和方法
类、对象和消息
面向对象程序设计的特点
面向对象程序的结构

10.1 面向对象语言和方法
• 简单的例子——图书馆管理系统
– 包含reader（读者）对象、librarian（图书管理员）对象、 bookshelf（书架）对象等 – 所有的操作由各对象协作完成 – 借书 • reader对象向librarian对象提出借书请求 • librarian对象向bookshelf对象提出查书和取书请求 • 然后逐步响应，逐步返回，共同完成借书操作
– 设计类 – 以类为模板创建不同的对象 – 通过消息机制协调这些对象共同工作

例子1：音像资料类Media
#include <string.h> #include <iostream> using namespace std; #define ISAUDIO 1 #define ISVIDEO 2 class Media { public: Media(char *n) { name = new char[strlen(n)+1]; strcpy(name, n); type = 0; }

例子：读者类Reader
类的定义以关键字class开头 类名 class Reader { public: Reader(); //构造函数 int registration(char *name); //注册 int borrowBook(int bookNo); //借书 int returnBook(int bookNo); //还书 private: char *name; //姓名 char *certifNo; //借书证号 类的定义以分号结尾 }; 类名后面花括号扩起来 的部分是类的体

10.2 类、对象和消息
• 对象可以响应消息
– 调用对象的成员函数想当于向对象发消息 – 对象zhang可以响应三种消息
• registration（注册）、borrowBook（借书）和 returnBook（还书）
– 要对象zhang借书可以向对象zhang发 borrowBook消息 – 对象zhang则通过执行成员borrowBook来响应 消息

10.3 面向对象程序设计特点
• 多态性
–程序设计中很多类可以通过继承的关系构成树 形结构 –多态性使程序员可以通过统一的接口操纵这些 类的对象 –对于同一条函数调用语句不同的对象会执行不 同的操作

10.3 面向对象程序设计特点

10.2 类、对象和消息
• 还有哪些类和对象的例子
– 教室——305-206教室 – 国家——中国 – 学校——南方医科大学 – ……

10.2 类、对象和消息
• 面向对象程序设计的一般步骤
– 分析实际问题，分辨并抽取其中的类和对象 – 设计相应的类，并根据这些类创建各种对象 – 协调这些对象完成程序功能（消息）

10.2 类、对象和消息
• C++将“向对象发消息”处理成“调用对 象的某个成员函数” • 调用对象zhang的成员函数borrowBook
zhang.borrowBook(12); rptborrowBook(12); ref.borrowBook(12);

private: char *name; int type; }; int main() { Media discDion("The Colour of My Love"), discHanks("Forrest Gump"); discDion.setType(ISAUDIO); discHanks.setType(ISVIDEO); discDion.showInfo(); discHanks.showInfo(); return 0; }


10.1 面向对象语言和方法
• 六十年代末期——Simula 67（面向对象语言 的鼻祖）
– 包含了类和继承的概念 – 类——描述特性相同或相近的一组对象的结构和 行为 – 继承——将多个类组织成层次结构，实现数据和 操作的共享
10.2 类、对象和消息
• 万物皆对象
– 每个学生、每个班级、每个学校、每个国家、 每棵树、每本书、每部汽车——具体的实体
– “张三”、“李四”都是对象，但“人”不是 – “人”不是具体的实体，是类，是抽象概念
• 类是某些对象共同特征的表示
–类是创建对象的模板，对象是类的实例


10.2 类、对象和消息
• 消息机制的特性
– 同一对象可以接收不同的消息，并有不同的响 应，如对象zhang可接收注册、借书、还书三 种消息
• 对象之间是平等的，每个对象都可以向其 它对象发消息，让其为自己服务

本章内容
– 封装——把数据及与数据相关的操作组织在对象中
• 结构清晰，对象之间的独立性好，可扩充性和可维护性 好

10.3 面向对象程序设计特点
• 数据隐藏和访问机制
– 对象对内部数据提供了不同级别的保护 – 对象私有的代码和数据不能被外界直接访问 – 外界只能访问公有数据,通过公有成员函数和 对象交互 – 有效地保护数据，提高程序的可维护性

10.1 面向对象语言和方法
• 结构化程序设计
–自顶向下,逐步求精 –对小规模的问题非常有效 –但无法很好地支持越来越复杂、庞大的系统需求
• 面向对象方法
–直接将问题的求解映射到问题本身上 –将问题分解为一系列的实体（对象） –对象之间通过相互协作来完成功能 –方便设计，可维护性、可扩充性好

10.2 类、对象和消息
• 自定义类是一种新的自定义类型，可以声明变量、 指针、数组等 • 对象各自拥有自己的数据空间，互不干扰
Reader zhang; //声明Reader类的对象zhang Reader reader[1000]; //声明Reader类的数组 Reader *rptr = &zhang; //声明Reader类型的指针 Reader &ref = zhang; //声明Reader类型的引用
www.themegalleபைடு நூலகம்
10.1 面向对象语言和方法
• 面向对象语言被分为两大阵营
– 纯粹的面向对象语言：Smalltalk、Eiffel、Java – 混合型面向对象语言：C++和CLOS