面向对象程序设计及C++

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关于本课程的学习:

•教材和参考书

•课时计划表与学时

•教学要求

•考查形式

参考书：

•秦军等编著，《C++语言学习与实验指导》，

河海大学出版社，2006年2月

•郑莉编著，《C++语言程序设计》，清华大学出版社，

2002年7月

•钱能主编，《C++程序设计教程（第2版）》，

清华大学出版社，2005年9月

・徐春编著，面向对象程序设计习题与真题解析（本科），

中国水利水电出版社，2004年1月第一版。

课时计划表总学时30+18

章节课时

第一章第二章面向对象程序设计技术1

第三章C++概述2

第四章类与对象6

第五章派生类与继承类6

第六章多态性6

第七章模板3

第八章I/O流3

复习（机动）3

教学要求

•课前预习、课后复习

•大课、上机辅导课不得缺席

•作业按时完成

考查形式

•平时成绩共占60%。

•期末闭卷考试占40%分。

•课程总成绩为上述成绩之和

学习方法

・注重课堂学习

・勤于思考，多分析问题

•多上机实践，熟能生巧

•充分利用网络资源（校园网和互联网）

•多分析别人的程序，学习其编程的经验

•分析C++语言对C语言的改进与增强

•独立完成作业

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我的联系方法:

区email:yandx@mail.usts.edu.cn

Tel:62260800

本章主要内容

・计算机程序设计语言的发展

•面向对象的方法

程序设计方法的发展历程

——面向过程的结构化程序设计方法

•设计思路：

♦:♦采用模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之。

•程序结构：

♦:♦按功能划分为若干个基本模块，形成一个树状结构。

♦:♦各模块间的关系尽可能简单，功能上相对独立；每

一模块内部均由顺序、选择、循环三种基本结构组成。

♦:♦其模块化实现的具体方法是使用子程序。

程序设计方法的发展历程

——面向过程的结构化程序设计方法

•优点：

有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解

成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。

・缺点:

可重用性差、数据安全性差

。把数据和处理数据的过程分离为相互独

立的实体,当数据结构改变时，所有相关

的处理过程都要进行相应的修改。

♦:♦每一种相对于老问题的新方法都要带来

额外的开销。

♦:♦难以开发图形界面的应用

。图形用户界面的应用，很难用过程来描

述和实现，开发和维护都很困难。

典型的结构化程序设计语言

一C语言

•优点:

““高效、灵活并能够对底层操作。

•缺点：

不具有支持代码重用的类的机制（致命缺点）

・应用场合：

适用于中小型的程序设计的编程。

二代码长度在1万行之下

程序设计方法的发展历程

.用想.——面向对象的程序设计方法

将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为一个相

互依存、不可分离的整体一对象。

对同类型对象抽象出其共性，形成类。

类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系。

♦:♦对象与对象之间通过消息进行通讯。

・优点：

。程序模块间的关系更简单，独立性、数据的安全性有保障。

。通过继承与多态性，可大大提高程序的可重用性，使得软件

的开发和维护都更为方便。

面向对象始藉就Ct）」

一般意义上的对象：

♦:♦是现实世界中一个实际存在的事物。

♦:♦有形（一台洗衣机）、无形的（一项计划）。

♦:♦是构成世界的一个独立单位，具有：

•静态特征：对象的状态；

如：人的姓名、性别等;代应

•动态特征：对象所表现的行为或具有的功能

如：人的吃饭、跑步等行

面向对象的基本概愈

——时豪(Object)_2

•面向对象方法中的对象：

♦:♦是系统中用来描述客观事物的一个实体，

它是用来构成系统的一个基本单位。

♦:♦对象由一组属性和一组行为构成。

•属性：用来描述对象静态特征的数据项。

•行为：用来描述对象动态特征的操作序列。

面向对象的基本概畲

----篓(Class)」

•分类一人类通常的思维方法

____________________

♦:♦忽略事物非本质特征，而从本质特征中找出事物

的共性，把具有共性的事物划分为一类，得出一

个抽象的概念。

♦:♦例如：石头、树木、汽车、房屋等都是人们在长

期生产和生活实践中抽象出的概念。

面向对象的基本.©ass）_2

•面向对象方法中的“类”：

♦:♦具有相同属性和服务的一组对象的集合

。为属于该类的全部对象提供了抽象的描述,

包括属性和行为两个主要部分。

。类与对象的关系：

•犹如模具与铸件之间的关系（举例P5,银行帐户）

•一个属于某类的对象称为该类的一个实例。

面向对象的基本概念

----封装(Encapsulation)

•定义：

•把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位。

•描述：

隐蔽对象内部细节，对外形成一道屏障，只保

留有限的对外接口使之与外部发生联系。

•举例：

录音机。

面向对象的基本概念

----封装(Encapsulation)

对象是面向对象程序设计的基石，其特性：

(1)封装性：

私有元素、操作细节隐藏，提供对外接口，消息激活

(2)模块独立性：

对象为独立模块，变化不受外界干扰，不影响其它模块

(3)动态链接性：

对象通过消息传递机制将对象动态地联系在一起

(4)易维护性

对象功能被隐蔽，修改完善工作局限于内部，易维护

面向对象的基本概念

----继承(Inheritance)

•定义：

特殊类的对象拥有其一般类的全部非私有属性

与服务，称作特殊类对一般类的继承。

•音W-

对软件复用有着重要意义，能提高软件开发效率

・举例：（一般类和特殊类）。

1、P11哺乳动物、狗和柯利狗的关系

2、轮船和客轮的关系

面向对象的基本廨,

----多态性(Polymorphism)

•描述：1、同一名称，不同的功能实现方式；

2、不同对象收到相同消息时产生不同的行为。

,目的：达到行为标识统一，减少程序中标识符的个数。

・实现：编译时多态一重载函数、运行时多态一虚国数

•举例P14：

1、“挪开”的解释

2、对“移动”消息，“窗口”和“棋子”的不

同行为

典型的几种OOP语言

•Simula67:

20世纪60年代开发，鼻祖，主要用于仿真建模

•Smalltalk:

20世纪70年代开发，最有影响的OOP语言之一

•Eiffel:

理论上最有商业潜力的最好的。OP语言

•C++:

对C进行面向对象扩充，支持两种范型

•Java:

SUN公司20世纪90年代开发，广泛用于网络编程

典型的OOP语言

-----C++

•产生的时期：

1980年、贝尔实验室BjarneStroutStrupG

•主要的特性：

支持面向过程和面向对象两种程序设计方法

・应用场合：

适应大型复杂程序开发与维护

C++与C语言之比较

•本质差别：

/编程方法方面：

OC++一面向对象；C语言一面向过程。

/程序结构方面：

+C++—“对象+消息”模式；C—“数据+算法”

模式。

•兼容性：

/保持C的简洁、高效和接近汇编语言等特性。

/对源代码的支持和对系统库的支持。

•改良：

,改进了C中一些易产生错误的语法（见后文）。

■扩充:_______

C++语言

新

增

增

新抽象;封装

多

许

许

多