《C面向对象基础》课件

C面向对象基础什么是面向对象编程程序结构以对象为中心，模拟现实世界。代码重用通过类和继承，减少重复代码。维护性代码更易理解，修改和维护。1.1类和对象类类是对象的蓝图，它定义了对象的行为和属性。对象对象是类的实例，它拥有类的属性和方法，并能够执行类的操作。1.2封装、继承和多态封装将数据和操作数据的方法绑定在一起，以保护数据继承创建新的类并从现有类中继承属性和方法，实现代码复用多态允许同一个方法在不同的对象中具有不同的行为类的定义和使用1定义类使用`class`关键字声明类，包括类名和类体。2定义属性和方法在类体中声明数据成员（属性）和成员函数（方法）。3创建对象使用类名创建对象，对象是类的实例。2.1类的定义关键字class使用class关键字定义类，后面紧跟类名和花括号。成员变量类中定义的变量，代表类的属性，例如姓名、年龄等。成员函数类中定义的函数，代表类的行为，例如计算、显示等。2.2类的属性和方法属性属性是类的数据成员，代表对象的特征和状态。例如，一个“学生”类可以有属性“姓名”，“学号”和“成绩”。方法方法是类中的函数成员，代表对象的行为和操作。例如，一个“学生”类可以有方法“学习()”，“考试()”和“获取成绩()”。2.3创建对象1声明使用类名定义变量2初始化调用构造函数分配内存3使用访问对象属性和方法2.4构造函数和析构函数1构造函数对象创建时自动调用，用于初始化成员变量。2析构函数对象销毁时自动调用，用于释放资源。封装和可见性封装是一种将数据和操作数据的方法绑定在一起的技术封装隐藏了数据和方法的实现细节，从而保护数据封装通过访问控制关键字（例如public、private和protected）来控制对数据的访问3.1封装的概念数据隐藏封装将数据和操作数据的代码结合在一起，并将它们隐藏在类中，只有通过类提供的接口才能访问数据。数据保护封装可以保护数据免受外部代码的恶意访问或修改，提高代码的可靠性和安全性。代码重用封装可以使代码更容易维护和重用，因为代码的结构和逻辑更加清晰。3.2public、private和protectedpublic公共成员，可以在类内和类外访问。private私有成员，只能在类内访问。protected保护成员，可以在类内和子类中访问。方法的封装1数据隐藏封装方法意味着将数据和操作数据的代码隐藏在类内部，外部无法直接访问或修改数据。2访问控制通过访问修饰符(如public、private和protected)控制外部代码对类成员的访问权限。3代码重用封装方法可以提高代码的可重用性，方便在其他类或程序中调用。4.继承继承的概念继承是一种机制，它允许创建一个新类（子类）基于另一个现有类（父类）的属性和方法。子类继承父类的特征子类可以继承父类的方法和属性，并扩展其功能。代码复用和扩展性继承可以提高代码复用率，减少重复代码，并更容易地扩展程序功能。4.1继承的概念代码复用继承允许创建新的类，继承现有类的属性和方法，减少重复代码。代码扩展在继承的基础上，可以添加新的属性和方法，扩展现有类的功能。代码组织继承有助于构建层次化的类结构，提高代码的可读性和可维护性。4.2继承的语法1class子类名:public父类名子类继承父类的所有成员2class子类名:protected父类名子类继承父类的所有成员，并将其访问权限调整为protected3class子类名:private父类名子类继承父类的所有成员，并将其访问权限调整为private继承的语法用于定义一个新的类，该类继承自已有的父类。通过使用冒号(:)和关键字public、protected或private，指定子类继承父类的成员，以及其访问权限。类的层次结构继承关系可以形成类层次结构，类似于树形结构，每个类都可以派生出多个子类，形成分支，而子类也可以继续派生出孙类，以此类推。通过继承，可以实现代码复用和扩展，提高代码的可维护性和可读性。4.4super关键字和重写super关键字用于调用父类的方法.重写子类重新定义父类的方法,覆盖父类的方法实现.5.多态动物猫是哺乳动物。动物狗也是哺乳动物。动物鱼类是水生动物。5.1多态的概念多种形式多态性允许同一个操作在不同的对象上表现出不同的行为。统一接口通过统一的接口，我们可以对不同类型的对象进行操作，而无需关心其具体的类型。代码复用多态性提高了代码的灵活性，减少了代码的重复，简化了程序的开发和维护。5.2动态绑定和虚函数动态绑定动态绑定是指在运行时根据对象的实际类型来选择要调用的方法。这意味着，同一个方法在不同的对象上可能会有不同的行为。虚函数虚函数是一种在基类中声明，但在派生类中可以被重新定义的函数。通过虚函数，我们可以实现多态性。抽象类和接口抽象类抽象类不能被实例化,用于定义公共方法和属性,可以包含抽象方法,子类必须实现抽象方法.接口接口定义方法签名,不包含方法实现,类实现接口,必须实现接口中所有方法.抽象类和接口抽象类可以包含属性和方法,接口只能包含方法签名,抽象类可以实现接口.常用设计模式1工厂模式将对象的创建过程封装到一个工厂类中，提高代码的灵活性和可扩展性.2单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点.3适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本因接口不兼容而无法一起工作的两个类可以正常工作.6.1工厂模式工厂模式创建对象的最佳实践抽象工厂提供创建相关对象的接口具体工厂实现创建特定对象的方法6.2单例模式保证唯一性确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点资源管理控制对共享资源的访问，避免重复创建全局配置提供一个全局配置中心，方便管理系统参数6.3适配器模式定义适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作。优势适配器模式可以使现有类在不需要修改的情况下，就可以与新的接口兼容。应用场景当需要使用一个已有类，但它的接口不符合当前需求时，可以使用适配器模式进行转换。面向对象的应用实践团队协作面向对象编程可以提高代码的可读性和可维护性，方便团队成员协作开发。复杂系统设计通过将复杂系统分解为多个对象，面向对象编程可以有效地管理代码复杂度。代码复用继承和多态等特性可以实现代码的复用，提高开发效率。案例分析学生信息管理系统通过类来表示学生、课程和成绩，封装数据和操作，实现学生信息的增删改查功能。图形绘制软件利用继承和多态，实现不同形状的绘制，并通过抽象类和接口定义通用绘图方法。7.2编码