类的概念与定义(一).ppt

IC-MSP C+程序设计 IC-MSP 第7章类的概念与定义 OOP概念 类和对象 构造函数和析构函数 类和对象 构造函数和析构函数 构造函数和析构函数 this指针 了解OOP技术 掌握类的定义 掌握对象的定义和使用 掌握构造函数和析构函数的定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 l传统的程序设计方法是一种结构化程序设计方法。 l基于功能分解，将整个软件看作是一个个子功能模块的组合。 l结构化的方法不能适应变化的需求，不利于软件的维护与扩充。 l数据和作用在该数据上的操作是相互分离的。 7.1.1 面向对象设计技术概述 1面向对象设计方法的起源 结构化 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.1 面向对象设计技术概述 1面向对象设计方法的起源 l基于对象分解 l基于对象分解方法设计的软件在结构上更加稳定。 l避免了传统程序设计中数据和操作的潜在的不一致性 l软件被看作是对象及其相互作用关系的组合，便于抽象思维 l软件的可重用性，可靠性和安全性高 面向对象（OOP） 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.1 面向对象设计技术概述 2. 面向对象方法的概念 对象是对现实实体的抽象，它包括数据和操作两部分。 对象、类、消息、抽象、封装、继承、多态性等。 描述对象的性 质、状态。 描述该对象 的行为。 表示具有相同或相似 性质的一组对象 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.1 面向对象设计技术概述 2. 面向对象方法的概念 抽象 强调事物的主要方面，忽略其次要方面。 封装 对象的各种外部性质同其具体的内部实现相互分离。 继承 派生新类的方法。通过继承，新类不仅具有旧类的属性和方法，而且还 具有自己独有的属性和方法。 多态性 在一组具有继承关系的类层次中，同一个消息发给该类及该类的子类对 象时，这些对象会作出不同的响应（即一个消息，多种行为）。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.1 面向对象设计技术概述 3面向对象设计方法的基本步骤 l系统分析阶段 对系统进行对象分解，从中抽象出对象、类及子类， 建立该系统对象模型。 l系统设计阶段 确定目标系统问题的求解策略， 系统划分为子系统 各个子系统的硬件和软件资源配置等 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.1 面向对象设计技术概述 3面向对象设计方法的基本步骤 l对象设计阶段 完成各个对象(类)的细节处理 内部数据结构表示、 对象接口及其算法等。 l应用程序生成阶段 根据对象间的相互作用关系，完成整个系统软件构造。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 1. 类的概念和特征 众多的具有相 同属性的事物 类 归纳、划分 桥梁 树木 建筑 花草 栅栏 场景装 饰物 具体的 对象 实例化 一棵梨树 一棵桃树 一排栅栏 一棵桃树 一棵梨树 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 1. 类的概念和特征 类的6个特点： 1）程序设计更有条理； 2）程序的可读性更好； 3）程序设计的过程真正像是机器部件的组装； 4）使程序开发模块化，分工变得方便和自然； 5）提高可重用性； 6）引入了类（class）和对象（object）的概念，就使得C+语言与C 语言相比 发生了本质的变化。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 2. 类的定义 C+的类是在结构体的基础上扩充而来的。 在C+语言中，结构体可以被作为成员缺省为公有访问属性的类使用。 class 类名 private: 数据成员或成员函数 protected: 数据成员或成员函数 public: 数据成员或成员函数 ; 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 2. 类的定义 注意事项： 1）class是定义类的关键字，类名必须是C+的有效标识符，但一般首字母大写； 2）大括号的部分是类的成员（数据成员和函数成员）， 分别由private、public、protected三个关键字后跟冒号来指定访问属性。 可以任何顺序出现任意次， 这3部分并非必须同时出现； 3）只有类中的成员函数才能使用private的数据成员和成员函数； 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 2. 类的定义 4）public部分说明的数据成员或成员函数可被程序中的任何函数或语句调用， public成员多为成员函数； 5）protected部分 说明的数据成员和成员函数是不能在类之外调用的， 只有类的成员函数及其子类（派生类）可以存取protected的成员； 6）当未指明成员是哪部分时，默认是属于private成员，但一般不要采用； 7）在类的定义中，类的说明部分的右边大括号后面必须有一个“；”。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 3. 成员函数的定义 l将成员函数的定义直接写在类中。 class Record private: char bookname20; int number; public: void regist(char *a，int b) /成员函数regist()的定义 strcpy(bookname，a); /给数据成员bookname赋值 number=b; /给数据成员number赋值 / 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 3. 成员函数的定义 l在类定义之外定义成员函数 在类的定义体中只写出成员函数的原型说明，而成员函数的定义写在 类的定义之后。 返回值类型 类名：成员函数名（参数说明） 函数体 通常将类的定义写在文件（.h文件）中，该文件称为头文件 成员函数的定义写在另一个文件（.cpp文件）中，称为类文件 注：在类文件中，一定要使用“include”语句包含对应的头文件，否则，将会出现找不到 成员函数或类成员的错误。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 3. 成员函数的定义 class Record /定义图书类 Record private: char bookname20; int number; public: void regist(char *a，int b)；/成员函数regist的原型 ; void Record:regist(char *a，int b) /regist()是类Record的成员函数 strcpy(bookname，a); number=b; 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 4. 对象的定义和使用 类名 对象名； 对象是类的实例，定义对象的方法和定义基本类型的变量一样： Record book1，book2; /此处的book1，book2就是Record /类型，也就是类的两个对象 book1.regist(“C+编程教程”， 1001); /调用成员函数regist ， /给book1的两个数据成员bookname和number赋值 book2.regist(“C+语言参考”， 1002); /调用成员函数regist，给book2的两个数据成员赋值 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.2 类与对象的概念和定义 5. this指针 void Record:regist(char *a，int b) /regist()是类Record的成员函数 strcpy(bookname，a);/访问 当前对象成员 bookname number=b; /访问 当前对象成员 number 成员函数中，可以直接访问类成员。隐含解释为是对“当前调用者对象” 的成员进行访问或使用。 类的非静态成员函数必须通过对象进行调用。 成员函数中“this-” “(*this).”可以省略 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 1构造函数的作用及实现 l直接赋值 person p1=“Zhang Hua“，23， 2475096， “NanKai University“; 直接赋值的类应该满足： 所有数据成员都是公有的 没有声明任何构造函数的 对象也被称为类变量，一个类的对象是这个类的一个实例。 可以有多种赋值方式。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 1构造函数的作用及实现 l公有的初始化函数 public: void initpoint( ) xcoord=0; ycoord=0; ; 定义一个专用的初始化函数，该函数可以有若干个参数。 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 1构造函数的作用及实现 l构造函数 C+规定在类的说明中可以包含一个或多个特殊的公有函数成员构 造函数 1）函数名与类名相同； 2）无函数（返回）类型说明； 3）构造函数在一个新的对象被建立时，该对象所隶属类的构造函数 自动地被调用，对这个对象完成初始化工作； 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 1构造函数的作用及实现 l构造函数 4）在上一条中提到的新对象的建立包括两种情况：一种是在对象说明语 句中，一种是用new 函数建立新的动态对 象时； 5）如果一个类说明中没有给出显式的构造函数，系统将自动给出一个缺 省的（隐式的）构造函数： 6）如果说明中包括多个构造函数，一般它们有不同的参数表和函数体。 (void) 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 1构造函数的作用及实现 l成员初始化列表 一些特殊情况下数据成员只能用初始化，而不能被赋值。 量成员 引用型的成员 point(float ix，float iy)：xcoord(ix),yCoord(iy) 第7章类的概念与定义 IC-MSP 7.1面向对象设计方法 7.1.3 构造函数与析构函数 2析构函数的作用及实现 1）析构函数名一律为“类名”，如“point”； 2）析构函数无函数返回类型； 3）析构函数没有参数； 4）一个类只可有一个析构函数，也可以缺省； 5）在对象生存期结束时，包括用delete函数释放动态对 象时，系统自动 调用析构函数； 6）若某个类定义中没有给出显式的析构函数的话，则系统自动给出一个缺 省的（隐式的）如下形式的析构函数： (void) 第7章类的概念与定义 IC-MSP 小结 本章主要讲解C+面向对象基础知识 lOOP概念 l类和对象 l构造函数和析构函数 第7章类的概念与定义 IC-MSP 自测题 1以下对this指针描述正确的是（ ）。 A. this指针指向的是一个类 B. this指针指向的是一个对象 C. this指针必需也在类中显式的实现后才能使用 D. 可以通过对象名来调用this指针 D. 可以通过对象名来调用this指针 2可以将现实生活中的对象经过抽象，映射为程序中的对象，对象在程序中 是通过一种抽象数据类型来描述的，这种抽象数据类型称为（ ）。 A. 对象B. 类 C. 成员D. 函数 3面向对象系统的哪个特征是一种信息隐藏技术，目的在于将对象的使用者 与设计者分开，使用者不必知道对象行为实现的细节，只需用设计者提供的协 议命令对象去做即可（ ）。 A. 多态性B. 封装性C. 继承性D. 复用性 第7章类的概念与定义 IC-MSP 自测题 1以下对this指针描述正确的是（ B ）。 A. this指针指向的是一个类 B. this指针指向的是一个对象 C. this指针必需也在类中显式的实现后才能使用 D. 可以通过对象名来调用this指针 2可以将现实生活中的对象经过抽象，映射为程序中的对象，对象在程序中 是通过一种抽象数据类型来描述的，这种抽象数据类型称为（ B ）。 A. 对象B. 类C. 成员D. 函数 3面向对象系统的哪个特征是一种信息隐藏技术，目的在于将对象的使用者 与设计者分开，使用者不必知道对象行为实现的细节，只需用设计者提供的协 议命令对象去做即可（ B ）