面向对象设计方法

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拷贝(复制)构造函数
• 特殊的构造函数 • 功能：使用一个已经存在的对象来初始化一个新的本类的对象 • 声明：只有一个参数并且参数为该类对象的引用 class 类名{ public: 类名(类名 &对象名); }; • 如果类中没有说明复制构造函数，则系统自动生成一个缺省复制构造 函数，作为该类的公有成员 • 浅复制和深复制
• public、protected和private是访问限定符(access specifier) • 一般在类体内先说明公有成员，它们是用户所关心的，后说明私有成 员，它们是用户不感兴趣的，但此顺序并不是必须的。 • 在类的说明部分之后必须加分号“;‖。 • 类的定义放在一个头文件中(.h)，供其它需要使用该类的文件包含 • 类的实现部分放在一个源文件中(.cpp)，该文件需要包含定义类的头 文件 • 类的定义和实现可以放在一个文件里，但不提倡，因为结构不清晰， 影响了程序的可读性
返回类型 类名::成员函数名(参数说明) {函数体 }
• 类成员函数的实现也可以放在类里，不需要加类名和作用 域运算符
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访问控制3-1
• 三个访问说明符：public、private和 protected • 作用：控制对类的成员的访问 • 在用class定义的类中，默认的访问方式是 private • 在类的定义中，三个访问说明符都可以使 用多次（不提倡）。它们的作用域是从该 说明符出现开始到下一个说明符之前或类 体结束之前结束。
面向对象的基本特征
• • • • 抽象 封装和数据隐藏(简单介绍) 继承 多态
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抽象的设计思路
• 数据抽象化为属性 • 处理过程抽象化为操作（方法）
– 例如:当建立一个图书管理系统时,通过直觉知 道系统里一定要有图书管理员/读者/书这些对 象, 而其中读者的行为含有借书/还书,学生还有 其相应的学号/姓名/班级等内容 青蛙
访问控制3-3
• private：类的私有成员只能被类的成员函 数、友元函数、友元类访问，类外无法访 问他们 • protected：类的受保护成员能被类的成员 函数、友元函数、友元类和派生类成员函 数访问 • public：类的公有成员可以被类的成员函 数、友元函数、友元类所有能访问到类的 对象的外部程序代码直接访问，这部分往 往是一些操作（即成员函数） 16 • 类的公有成员是类的对外接口
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类的定义2-1
• C++通过建立数据类型——类来支持封装和数据隐藏。一 个定义完好的类可以作为独立模块使用。 • 类的定义格式分为说明部分和实现部分
– 说明部分包含数据成员和成员函数说明 – 实现部分是用来对成员函数的定义
• 类的一般定义格式如下：
class <类名>{ public : <公有数据成员和成员函数>; protected: <保护数据成员和成员函数>; private : <私有数据成员和成员函数>; }; <各个成员函数的实现>;
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基本概念——类
• 是一个抽象的概念，用来描述某一类对象所共有的、本质 的属性和类行为 • 根据抽象的原则对客观事物进行归纳和划分
类的一个具体实现，称为实例
类
描述这类对象共有的、本质的属性和行为
对象
具体到一只圆形的或方形的手表
手表
手表共有的属性（表针、旋钮、内部结构） 和行为（调节旋钮）
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一块手表
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访问控制3-2
• 类定义了函数（方法）和数据（属性）的 访问控制属性
– 哪些成员可被外界直接访问 – 哪些成员只能被自己的成员函数访问
• 封装和信息隐藏技术使类变得很安全
– 私有数据成员只有类自己的成员函数能访问 – 只要确保成员函数操作的合理合法性，对象就 是安全的
• 提高了程序的可维护性
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– redefinition of default parameter
• 如果一个构造函数的所有参数均有默认值，这时再定义无参数的默认 构造函数无意义，将产生调用时二义性。
– ambiguous call to overloaded function
class CCube{ public: CCube(double len); CCube(int len=12); //CCube(); private: double m_len; }; CCube::CCube(int len){m_len=len;}
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构造函数的种类
• 普通构造函数：有两个或两个以上参数的 构造函数 • 默认构造函数 • 复制（拷贝）构造函数 • 类型转换构造函数
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默认构造函数
• 没有参数或者所有的参数都有默认值的构造函数成为默认 构造函数。 • 如果类中没有声明构造函数，编译器将自动产生一个公共 的默认无参数构造函数；如果存在一个构造函数声明,那 么编译器不会产生一个默认的构造函数 • 没有指明初始化对象时，便按默认构造函数来初始化该对 象。
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构造函数
• 对于对象的初始化，采用构造函数（constructor）。编写 一个或一组构造函数。构造函数是特殊的成员函数 • 构造函数的功能：为对象分配空间；对数据成员赋初值； 请求其他资源。 • 如何声明构造函数：
– 函数名和类名完全相同 – 不能定义构造函数的类型（返回类型），也不能使用void – 构造函数应声明为公有函数，但它不能像其他成员函数那样被显 式地调用 – 构造函数可以有任意类型和任意个数的参数，一个类可以有多个 构造函数（重载）
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类的定义2-2
• class是定义类的关键字是数据类型说明符，<类名>是一个标识符， 用于唯一地标识一个类（新的数据类型），类名后面花括号扩起来的 部分是类体(Class Body)。 • 类体中定义了类成员表(Class Member List)
– 数据成员(Data Member) – 成员函数(Member Function)
对象的定义
• • • • • 对象是类的实例。对象是属于某个已知的类。 定义对象之前，一定要先定义好该对象的类。 定义好的类可以作为新的数据类型来使用 声明的语法：类的名称 对象的名称; 例如： Stack oneStack; //Stack类型的对象 Stack arrayOfStack[10]; //Stack类型的对象数组 Stack *pStack=&oneStack; //Stack类型的指针 Stack &s = oneStack; // 引用一个Stack对象
• 用面向对象方法来认识青蛙
属性 颜色 重量„„ 行为 跳 捉害虫
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封装和数据隐藏
• 封装是指按照信息屏蔽的原则，把对象的属性和操作结合 在一起，构成一个独立的对象。 • 通过限制对属性和操作的访问权限，可以将属性“隐藏” 在对象内部，对外提供一定的接口，在对象之外只能通过 接口对对象进行操作。 • 封装性增加了对象的独立性，从而保证了数据的可靠性。 • 外部对象不能直接操作对象的属性，只能使用对象提供的 服务。
– 浅)复制：将对象数据成员的值进行简单的复制(最好利用系统自动生成的 复制构造函数，已完成浅复制 – 深复制：不仅将对象数据成员的值进行复制，而且对指针型数据成员生 成新空间，然后复制对应的值
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拷贝(复制)构造函数的使用
#include <string.h> #include <iostream.h> class Employee{ public: Employee(char *n); Employee(Employee &emp); ~Employee(); private: char *name; }; Employee::~Employee(); {//析构函数 delete [] name; } Employee::Employee(char *n){ name = new char[strlen(n)+1]; strcpy(name,n); } Employee::Employee(Employee &emp){ int len=strlen(); name=new char[len+1]; strcpy(name,); } int main(){ Employee emp1(“zhang”); Employee emp2(emp1); //Employee emp2=emp1; return 0; }
• 创建类的对象时，自动调用类的构造函数 • 创建一个对象时只调用一个构造函数（根据参数列表）且 只在创建时调用一次
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重载构造函数
• 在一个类需要接受不同的初始化值时，就 需要编写多个构造函数, 他们之间构成重载 关系
class Student{ private: char m_No[4],m_Name[21]; int m_Age,m_Score[5]; public: Student(); //默认构造函数 Student(char *name,int age,int score[5]); };
第十一章
面向对象设计和使用
本章内容
• • • • • 面向对象编程(OOP) 类的定义 类的访问控制 构造方法 析构方法
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面向对象程序设计
• • • • 传统的面向过程的程序设计 – POP(Process Oriented Programming) 面向对象的程序设计 – OOP(Object Oriented Programming) 面向对象（Object Oriented ）是认识事务的一种方法，是一种以对象为中心 的思维方式 面向对象的程序设计： – 对象=（算法+数据结构） – 程序=对象+对象+……+对象 面向对象程序设计模拟自然界认识和处理事物的方法，将数据和对数据的操 作方法放在一起，形成一个相对独立的整体——对象（object），同类对象还 可抽象出共性，形成类（class ）。一个类中的数据通常只能通过本类提供的 方法进行处理，这些方法成为该类与外部的接口。对象之间通过消息（ message）进行通讯。 – 我们把对象之间产生相互作用所传递的信息称做消息。 – C++将“向对象发消息”处理成“调用对象的某个成员函数”