第01章绪论C++课件.ppt

* 面向对象程序设计（以C++为例） 车建华 chejianhua@njau.edu.cn 教材、参考书与课时安排 教材 Visual C++面向对象程序设计教程与实验 温秀梅 丁学钧 编著 清华大学出版社 参考书 面向对象的理论与C++实践 王燕 清华大学出版社 C++面向对象程序设计 谭浩强主编 中国铁道出版社 课时安排 理论授课：36学时 实验授课：36学时 从计算机从业者的角度，如何对认知过程进行建模？ 现实世界→信息世界→机器世界 本门课程的名称是什么？在整个计算机专业课体系中的位置？ 面向对象程序设计 第(N=?)层 本门课程名称的关键字有哪些？ 程序设计 面向对象 程序设计语言的历程 机器语言→汇编语言→高级语言 面向对象思想的起源 面向过程的程序设计思想 面向对象的程序设计思想 思考问题 面向过程的语言 面向对象的语言 第1章 绪 论 1.1 面向对象方法的起源 1.2 面向对象是软件方法学的返朴归真 1.3 结构化程序设计与面向对象程序设计 1.4 面向对象的基本概念和面向对象系统的特性 1.5 面向对象程序设计语言的四大家族 1.6 面向对象的系统开发方法 1.7 面向对象程序设计举例 附录A 程序的调试与运行 机器语言 汇编语言 高级语言 面向过程 面向对象 CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成 如 加 减 用助记符号描述的指令系统 如 ADD A, B 面向机器的语言 程序设计是数据被加工的过程 客观世界可以分类，对象是类的实例 对象是数据和方法的封装 对象间通过发送和接受消息发生联系 程序设计关键是定义类，并由类派生对象 1.1 面向对象方法的起源 50年代的程序都是用指令代码或汇编语言编写的，60年代高级语言的出现大大简化了程序设计，缩短了软件开发周期。自60年代末到70年代初，出现了大型软件系统，如操作系统、数据库，这给程序设计带来了新的问题：可靠性差、错误多、且不易维护和修改-“软件危机”。 为了克服60年代出现的软件危机，1968年北约组织提出“软件工程”的概念。对程序设计语言的认识从强调表达能力为重点转向以结构化和简明性为重点，将程序从语句序列转向相互作用的模块集合。1969年，E.W.Dijkstra首先提出了结构化程序设计的概念，他强调从程序的结构和风格上来研究程序设计。 1.1 面向对象方法的起源 在软件工程的迫切要求下，70年代结构化语言获得蓬勃发展并得到广泛应用。使用结构化程序设计方法可显著地减少软件的复杂性，提高软件的可靠性、可测试性和可维护性。经过几年的探索和实践，结构化程序设计的应用确实取得了成效，用结构化程序设计的方法编写出来的程序不仅结构良好，易写易读，而且易于证明其正确性。 进入80年代，由于一系列高技术的研究，如第五代计算机、计算机辅助制造（CAM）和知识工程等领域的研究都迫切要求大型的软件系统作为支撑。他们所用的数据类型也超出了常规的结构化数据类型的范畴，提出对图像、声音、规则等非结构化信息的管理。为了适应这些应用领域的需要，迫切要求软件模块具有更强的独立自治性，以便于大型软件的管理、维护和重用。由于结构化语言的数据类型较为简单，所以不能胜任对非结构化数据的定义与管理，采用过程调用机制也不够灵活，独立性较差。 为了适应高技术发展的需要，消除结构化编程语言的局限，自80年代以来，出现了面向对象程序设计流派，研制出了多种面向对象程序设计语言（简称为OOPL：Object Oriented Programming Language），如Ada、Smalltalk、C++和当前使用在Internet上的平台无关语言Java等。 软件设计人员的负担越来越重，软件的实现越来越庞大，为计算机领域自身的发展提出了新的要求。利用传统的程序设计思想无法满足这一要求，人们就开始寻求一种更能反映人类解决问题的自然方法，这就是“面向对象”技术。 1.3结构化程序设计与面向对象程序设计 1.结构化程序设计 程序=数据结构+算法+程序设计语言+语言环境 1.自顶向下、逐步细化：结构化程序设计的主要思想是功能分解并逐步求精。当一些任务复杂以至无法描述时，可以将它拆分为一系列较小的功能部件，直到这些完备的子任务小到易于理解的程度。这种方法叫“自顶向下，逐步细化”。 2.模块化设计：在程序设计中常采用模块化设计的方法，尤其是当程序比较复杂时，更有必