第2章面向对象程序设计语言——C++.ppt

第2章 C++语言基础 ;2.1 从面向过程的程序设计到面向对象的程序设计 ;2．SP方法的特点 优点： （1）这种程序设计方法力求算法描述准确。 （2）对每一子过程模块容易进行程序正确性证明。 缺点： （1）这种程序设计方法本质上是面向“过程”的，而“过程”和“操作”又是不稳定和多变的，因此不能直接反映人类求解问题的思路。 （2）程序代码可重用性差。程序中除少数标准库函数外，每设计一个程序时，程序员几乎从零做起。即使重用代码，通常也是通过拷贝或编辑重新生成一份。 （3）维护程序的一致性困难。该种方法将数据与对数据进行处理的程序代码分离。 ;2.1.2 面向对象的程序设计（Object-Oriented Programming ----OOP）方法 1. 面向对象的有关概念 面向对象的程序设计方法强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考和认识问题，并按照这些事物的本质特征把它们抽象为对象，以作为构成软件系统的基础。 （1）对象（Object）：每个对象都具有属性（Attribute）和方法（Method）这两方面的特征。对象的属性描述了对象的状态和特征，对象的方法说明了对象的行为和功能，并且对象的属性值只应由这个对象的方法来读取和修改，两者结合在一起就构成了对象的完整描述。 ;（2）类（Class）：具有相似属性和行为的一组对象，就称为类。可见，有了类的概念以后，就可以对具有共同特征的事物进行统一描述。 （3）封装（Encapsulation）：封装把对象的属性和方法看成了一个密不可分的整体，从而使对象能够完整地描述并对应于一个具体事物 。 （4）继承（Inheritance）：将客观事物进行归类是一个逐步抽象的过程，反之，将类进行层层分类便是一个概念逐渐细化的过程。 在面向对象的程序设计中，允许在已有类的基础上通过增加新特征而派生出新的类，这称为继承。其原有的类称为基类（base class），而新建立的类称为派生类。;（5）消息（Message）：在面向对象的程序设计中，由于对象描述了客观实体，它们之间的联系通过对象间的联系来反映。当一个对象需要另外一个对象提供服务时，它向对方发出一个服务请求，而收到请求的对象会响应这个请求并完成指定的服务。这种向对象发出的服务请求就称为消息。 （6）多态性（Polymorphism）：多态性是面向对象的另一重要特征。在通过继承而派生出的一系列类中，可能存在一些名称相同，但实现过程和功能不同的方法（Method）。 　所谓多态性是指当程序中的其他部分发出同样的消息时，按照接收消息对象的不同能够自动执行类中相应的方法。其好处是，用户不必知道某个对象所属的类就可以执行多态行为，从而为程序设计带来更大方便。 ;2. 面向对象的程序设计方法（OOP方法） 　这种方法将设计目标从模拟现实世界的行为转向了模拟现实世界中存在的对象及其各自的行为。 　在OOP中，将“对象”作为系统中最基本的运行实体，整个程序即由各种不同类型的对象组成，各对象既是一个独立的实体，又可通过消息相互作用，对象中的方法决定要向哪个对象发消息、发什么消息以及收到消息时如何进行处理等。 ;3．OOP方法的特点 （1）OOP以“对象”或“数据”为中心。由于对象自然地反映了应用领域的模块性，因此具有相对稳定性，可以被用作一个组件去构成更复杂的应用，又由于对象一般封装的是某一实际需求的各种成分，因此，某一对象的改变对整个系统几乎没有影响。 （2）引入了“类”（class）的概念。类与类以层次结构组织，属于某个类的对象除具有该类所描述的特性外，还具有层次结构中该类上层所有类描述的全部性质，OOP中称这种机制为继承。 （3）OOP方法的模块性与继承性，保证了新的应用程序设计可在原有对象的数据类型和功能的基础上通过重用、扩展和细化来进行，而不必从头做起或复制原有代码，这样，大大减少了重新编写新代码的工作量，同时降低了程序设计过程中出错的可能性，达到了事半功倍的效果。 ;2.1.3 面向对象的程序设计方法与结构化程序设计方法的比较 （1）传统的结构化程序设计方法以过程为中心构造应用程序，数据和处理数据的过程代码是分离的、相互独立的实体，设计出的程序可重用代码少，且当代码量增加时维护数据和代码的一致性困难。 （2）面向对象程序设计方法中，对象所具有的封装性和继承性使得代码重用成为可能，并大大减少了程序出错的可能性。 （3）面向对象方法吸收了结构化程序设计方法的优点，同时引入了新概念、新机制并建立了比传统方法更高层次的抽象。 ;2.2.1 从C语言到C++语言 C语言以其如下独有的特点风靡了全世界： （1）语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。C语言只有32个关键字，程序书写形式自由。 （2）丰富的运算符和数据类型。 （3）可以直