第4章类与对象
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第4章 类与对象
学习目标
1. 掌握类的定义,会根据需求设计类; 2. 会根据类创建各种对象； 3. 掌握对象的各种成员的使用方法； 4. 会设计构造函数与拷贝构造函数来初始化对象；理解其调用过程
与顺序； 5. 析构函数； 6. 类的组合。
面向过程的设计方法
面 向 ❖ 重点: 对 如何实现细节过程，将数据与函数分开。 象 ❖ 形式： 的 主模块+若干个子模块（main()+子函数）。 思 ❖ 特点： 想 自顶向下，逐步求精——功能分解。
成员的存取。如果前面没有标明访问权限，默认访问权限为private。
➢ 类的成员有数据成员与函数成员两类，类的数据成员和函数成员统称为类的
成员，类的数据成员一般用来描述该类对象的属性,称为属性；函数成员是描
述类行为，称作方法。函数成员由函数构成，这些作为类成员的函数因此也
叫成员函数。
时钟程序A
时钟程序B
的 的过程。
基
先注意问题的本质及描述，其次是实现过
本
程或细节。
特 点
数据抽象：描述某类对象的属性或状态 （对象相互区别的物理量）。
代码抽象：描述某类对象的共有的行为特
征或具有的功能。
抽象的实现：通过类的声明。
抽象实例——钟表Biblioteka Baidu
OOP
❖ 数据抽象：
的
int Hour, int Minute, int Second
1 类与对象
【例1】 模拟时钟
分析：不管什么样的时钟, 也不管各种时钟是 如何运行的, 它都具有时、分、秒3个属性。除了运 行、显示时间的基本功能外，还有设置(调整)时间、 设置闹钟等功能。将时钟的这些属性与功能抽象出 来，分别给出面向过程的程序与面向对象的程序来 实现对时钟的模拟。
思考：二者有何不同？
❖ 缺点：
效率低，程序的可重用性差。
面
面向对象的方法
向 ❖ 目的：
对
实现软件设计的产业化。
象 ❖ 观点：
的
自然界是由实体（对象）所组成。
思 ❖ 程序设计方法：
想
使用面向对象的观点来描述模仿并处理 现实问题。
❖ 要求：
高度概括、分类、和抽象。
抽象
OOP
抽象是对具体对象（问题）进行概括，
抽出这一类对象的公共性质并加以描述
多态性
❖ 多态：同一名称，不同的功能实现方式。
的 基 ❖ 目的：达到行为标识统一，减少程序中标 本 识符的个数。 特 点 ❖ 实现：重载函数和虚函数——第八章
1 类与对象
在面向过程的结构化程序设计中，程序模块是由函 数构成，函数将对数据处理的语句放在函数体内，完成 特定的功能，数据则通过函数参数传递进入函数体。
在面向对象的程序设计中，程序模块是由类构成的。 类是对逻辑上相关的函数与数据的封装，它是对问题的 抽象描述。
面向对象的程序设计方法就是运用面向对象的观点 来对现实世界中的各种问题进行抽象，然后用计算机程 序来描述并解决该问题，这种描述和处理是通过类与对 象实现的。
类与对象是C++程序设计中最重要的概念
➢16在程序} A中，时钟数据用一个结构型的变量存储，对} 时钟数据的存取通过函数实现。由于存 17储时钟vo数id 据Sh的ow是Ti一me个()全局变量，在任何地方都可见v，oid可S以ho不w通Tim过e函() 数单独存取时钟数据。
public:
11 void SetTime(int H,int M,int S)
void SetTime(int h,int m,int s)
12 {
{
111程通345 过序对解MMM上yyyCCC释述lllooo两:ccckkk...种HMS===方(((SHM案>>>===的000&&&程&&&SH序M<<<6进26040)行)?)??SH简M::00:单;0; ; 的观察，可以发现HMS===它(((shm>>们>===00存0&&&&在&&shm<下<62<0面46))0??几)sh?::0m点0;;:0不; 同：
5
#include <iostream>
#include <iostream>
6
using namespace std;
using namespace std;
7
struct Clock {
class Clock {
8
int H,M,S;
private:
9
};
int H,M,S;
10 Clock MyClock;
1
/*****************************
*****************************
2
* p7_1_a.cpp
*
* p7_1_b.cpp
*
3
* 面向过程的时钟程序 *
* 面向对象的时钟程序 *
4
******************************/
******************************/
封装
OOP
将抽象出的数据成员、代码成员相结
的 合，将它们视为一个整体。
基
目的是曾强安全性和简化编程，使用者
本
不必了解具体的实现细节，而只需要通
特
过外部接口，以特定的访问权限，来使
点
用类的成员。
实现封装：类声明中的{}
封装
OOP
❖ 实例：
class Clock
的{
外部接口
基
public: void SetTime(int NewH,int NewM,
本
int NewS);
特
void ShowTime();
点
private: int Hour,Minute,Second;
};
特定的访问权限
边界
继承与派生
OOP
是C++中支持层次分类的一种机制，
的 基 允许程序员在保持原有类特性的基础上，
本 进行更具体的说明。
特
点
实现：声明派生类——第七章
OOP
1.2 类的定义
简单讲，类是一个包含函数的结构体。因此，类的定义与结构类型的定 义相似，其格式如下：
class 类名
{
public:
公有数据成员或公有函数成员的定义；
protected:
➢ ➢ ➢
说类p关}u明;名键bl:是i字c、类cplpra的isrvos名a表tte称e明c保:私，te定护有d应义、数数是的p据据一r是iv成成个a一员员t合e个为或或法类存保私的；取护有标控函函识制数数符属成成；性员员(的的访定定问义义权；；限)，用来控制对类的
基 ❖ 代码抽象：
本
SetTime(), ShowTime()
特
点
抽象实例——人
OOP
❖数据抽象：
的 char *name,char *gender,int age,int id
基 ❖代码抽象：
本 生物属性角度：
特 点
GetCloth(), Eat(), Walk(),… 社会属性角度：
Work(), Promote() ,…
学习目标
1. 掌握类的定义,会根据需求设计类; 2. 会根据类创建各种对象； 3. 掌握对象的各种成员的使用方法； 4. 会设计构造函数与拷贝构造函数来初始化对象；理解其调用过程
与顺序； 5. 析构函数； 6. 类的组合。
面向过程的设计方法
面 向 ❖ 重点: 对 如何实现细节过程，将数据与函数分开。 象 ❖ 形式： 的 主模块+若干个子模块（main()+子函数）。 思 ❖ 特点： 想 自顶向下，逐步求精——功能分解。
成员的存取。如果前面没有标明访问权限，默认访问权限为private。
➢ 类的成员有数据成员与函数成员两类，类的数据成员和函数成员统称为类的
成员，类的数据成员一般用来描述该类对象的属性,称为属性；函数成员是描
述类行为，称作方法。函数成员由函数构成，这些作为类成员的函数因此也
叫成员函数。
时钟程序A
时钟程序B
的 的过程。
基
先注意问题的本质及描述，其次是实现过
本
程或细节。
特 点
数据抽象：描述某类对象的属性或状态 （对象相互区别的物理量）。
代码抽象：描述某类对象的共有的行为特
征或具有的功能。
抽象的实现：通过类的声明。
抽象实例——钟表Biblioteka Baidu
OOP
❖ 数据抽象：
的
int Hour, int Minute, int Second
1 类与对象
【例1】 模拟时钟
分析：不管什么样的时钟, 也不管各种时钟是 如何运行的, 它都具有时、分、秒3个属性。除了运 行、显示时间的基本功能外，还有设置(调整)时间、 设置闹钟等功能。将时钟的这些属性与功能抽象出 来，分别给出面向过程的程序与面向对象的程序来 实现对时钟的模拟。
思考：二者有何不同？
❖ 缺点：
效率低，程序的可重用性差。
面
面向对象的方法
向 ❖ 目的：
对
实现软件设计的产业化。
象 ❖ 观点：
的
自然界是由实体（对象）所组成。
思 ❖ 程序设计方法：
想
使用面向对象的观点来描述模仿并处理 现实问题。
❖ 要求：
高度概括、分类、和抽象。
抽象
OOP
抽象是对具体对象（问题）进行概括，
抽出这一类对象的公共性质并加以描述
多态性
❖ 多态：同一名称，不同的功能实现方式。
的 基 ❖ 目的：达到行为标识统一，减少程序中标 本 识符的个数。 特 点 ❖ 实现：重载函数和虚函数——第八章
1 类与对象
在面向过程的结构化程序设计中，程序模块是由函 数构成，函数将对数据处理的语句放在函数体内，完成 特定的功能，数据则通过函数参数传递进入函数体。
在面向对象的程序设计中，程序模块是由类构成的。 类是对逻辑上相关的函数与数据的封装，它是对问题的 抽象描述。
面向对象的程序设计方法就是运用面向对象的观点 来对现实世界中的各种问题进行抽象，然后用计算机程 序来描述并解决该问题，这种描述和处理是通过类与对 象实现的。
类与对象是C++程序设计中最重要的概念
➢16在程序} A中，时钟数据用一个结构型的变量存储，对} 时钟数据的存取通过函数实现。由于存 17储时钟vo数id 据Sh的ow是Ti一me个()全局变量，在任何地方都可见v，oid可S以ho不w通Tim过e函() 数单独存取时钟数据。
public:
11 void SetTime(int H,int M,int S)
void SetTime(int h,int m,int s)
12 {
{
111程通345 过序对解MMM上yyyCCC释述lllooo两:ccckkk...种HMS===方(((SHM案>>>===的000&&&程&&&SH序M<<<6进26040)行)?)??SH简M::00:单;0; ; 的观察，可以发现HMS===它(((shm>>们>===00存0&&&&在&&shm<下<62<0面46))0??几)sh?::0m点0;;:0不; 同：
5
#include <iostream>
#include <iostream>
6
using namespace std;
using namespace std;
7
struct Clock {
class Clock {
8
int H,M,S;
private:
9
};
int H,M,S;
10 Clock MyClock;
1
/*****************************
*****************************
2
* p7_1_a.cpp
*
* p7_1_b.cpp
*
3
* 面向过程的时钟程序 *
* 面向对象的时钟程序 *
4
******************************/
******************************/
封装
OOP
将抽象出的数据成员、代码成员相结
的 合，将它们视为一个整体。
基
目的是曾强安全性和简化编程，使用者
本
不必了解具体的实现细节，而只需要通
特
过外部接口，以特定的访问权限，来使
点
用类的成员。
实现封装：类声明中的{}
封装
OOP
❖ 实例：
class Clock
的{
外部接口
基
public: void SetTime(int NewH,int NewM,
本
int NewS);
特
void ShowTime();
点
private: int Hour,Minute,Second;
};
特定的访问权限
边界
继承与派生
OOP
是C++中支持层次分类的一种机制，
的 基 允许程序员在保持原有类特性的基础上，
本 进行更具体的说明。
特
点
实现：声明派生类——第七章
OOP
1.2 类的定义
简单讲，类是一个包含函数的结构体。因此，类的定义与结构类型的定 义相似，其格式如下：
class 类名
{
public:
公有数据成员或公有函数成员的定义；
protected:
➢ ➢ ➢
说类p关}u明;名键bl:是i字c、类cplpra的isrvos名a表tte称e明c保:私，te定护有d应义、数数是的p据据一r是iv成成个a一员员t合e个为或或法类存保私的；取护有标控函函识制数数符属成成；性员员(的的访定定问义义权；；限)，用来控制对类的
基 ❖ 代码抽象：
本
SetTime(), ShowTime()
特
点
抽象实例——人
OOP
❖数据抽象：
的 char *name,char *gender,int age,int id
基 ❖代码抽象：
本 生物属性角度：
特 点
GetCloth(), Eat(), Walk(),… 社会属性角度：
Work(), Promote() ,…