面向对象的C++程序设计基础课件.pptx

面向對象的C++程式設計基礎第1章面向對象的設計方法1.1面向對象的思想一、面向對象的含義“面向對象”是軟體設計的一種新思想，旨在使人們分析、設計系統的方法更接近認識系統的方法；面向對象方法就是為電腦軟體的創建提出了一種模型化世界的抽象方法；軟體工程專家給出了面向對象的描述：面向對象=對象+分類+繼承+消息通信即面向對象就是使用對象、類、繼承等機制，對象之間僅能通過消息的傳遞實現通信。二、面向對象的程式設計面向對象的思想面向過程的程式設計基本思想：模組分解和功能抽象，複雜的程式必然包含一組數據以及用來處理這些數據的函數，但函數是獨立的。程式自身不清楚哪些函數處理了這些數據，即數據與處理這些數據的操作相分離。缺點是：1、程式修改麻煩：例如程式修改了一個變數名，則要修改所有使用該變數的語句；2、可靠性差，一致性難以保證：數據沒有封裝，數據可能被分散於程式各處的函數改變，數據從整體上很難保證可靠和一致。二、面向對象的程式設計面向對象的程式設計基本思想：將客觀世界抽象為多個對象，將要設計的系統表示為對象的集合；對同類對象抽象出其共性，形成類；類是封裝了“數據和處理這些數據的操作”的一個整體，對象是類的實例；類通過外部介面與外界聯繫，對象之間通過消息進行通訊。類和對象是實現數據封裝的具體機制，通過這種機制，把數據以及與其相關的操作進行封裝（或捆綁），外界不能隨意修改和任意使用這些量，只有滿足一定的訪問許可權才能進行訪問操作，增強了數據的安全性（解決了數據與操作相分離）。面向對象的思想面向對象的基本概念——對象一般意義上的對象：是現實世界中一個實際存在的事物。可以是有形的（比如一輛汽車），也可以是無形的（比如一項計畫）。是構成世界的一個獨立單位，具有：靜態特徵：可以用某種數據來描述動態特徵：對象所表現的行為或具有的功能面向對象的基本概念——對象面向對象方法中的對象：是系統中用來描述客觀事物的一個實體，它是用來構成系統的一個基本單位。對象由一組屬性和一組行為構成。屬性：用來描述對象靜態特徵的資料項目。行為：用來描述對象動態特徵的操作序列。一、現實世界中的對象對象是現實世界的一個實體，它具有如下特徵：1、有一個名字以區別於其他對象；2、有一個狀態用來描述它的某些特徵；3、有一組操作，每一個操作決定了對象的一種功能或行為；對象的操作分為兩類：1）自身所承受的操作。2）是它施加於其他對象的操作。（例如人可以接受知識，人可以駕駛汽車）面向對象的基本概念二、電腦世界中的對象面向對象的基本概念在電腦世界中，可以把對象看成是記憶體中一個可標識的區域，它能保存固定或可變數目的數值（或數值的集合），這些數值代表對象的屬性數據和對象的成員函數代碼。從軟體形式上看，對象是系統程式員、應用程式員或用戶所定義的抽象數據類型的變數。對象的狀態面向對象的基本概念對象的狀態指對象自身所具有的那些特徵（屬性）；這些狀態的存在，使對象能對自身以及對外界對象施加操作；對象的狀態並不是完全用來直接為外界服務的，但它們本身是能夠為外界服務的基礎。對象的特性面向對象的基本概念模組獨立性對象是獨立存在的模組，封裝了數據和操作。外部使用時只需瞭解它具有哪些功能。模組間的依賴性極小或幾乎沒有。動態連接性對象之間有聯繫，通過消息啟動機制，把一個個對象動態地連接在一起。易維護性對象修改、功能完善及實現的細節都被局限於對象的內部，不會涉及到外部。面向對象的基本概念——類分類——人類通常的思維方法分類所依據的原則——抽象忽略事物的非本質特徵，只注意那些與當前目標有關的本質特徵，從而找出事物的共性，把具有共同性質的事物劃分為一類，得出一個抽象的概念。例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的生產和生活實踐中抽象出的概念。面向對象的基本概念——類面向對象的基本概念面向對象方法中的類具有相同屬性和服務的一組對象的集合為屬於該類的全部對象提供了抽象的描述，包括屬性和行為兩個主要部分。類與對象的關係：猶如模具與鑄件之間的關係，一個屬於某類的對象稱為該類的一個實例。類與對象的關係面向對象的基本概念類（範本）與對象（實例）的關係是抽象與具體的關係；同一類的不同實例之間，必有如下特點：相同的操作集合；相同的屬性集合；不同的對象名。類的確定與描述類的確定採用歸納法，基於對所遇到對象的總體分析中，歸納出其共同的特徵來定義類；類是數據和對這些數據進行操作的函數的封裝體，它是一種同時含有數據和函數的構造數據類型(結構)；類的描述同時包括數據和函數定義，類中的數據和函數稱為類的成員(數據成員、成員函數)；數據成員是類的那些成員函數需要用到的變數，成員函數是對數據成員進行處理的程式段。面向對象的基本概念面向對象的基本特性——封裝性把對象的屬性和服務