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1、1C+语言简介清华大学 郑 莉C+语言程序设计简介清华大学 郑莉2本讲内容l类与对象l继承与派生l多态性lC+标准模板库C+语言程序设计简介清华大学 郑莉3回顾：面向过程的设计方法l重点: 重点是实现的细节和过程，将数据与函数分开。l形式： 主模块+若干个子模块（main()+子函数）。l特点： 自顶向下，逐步求精功能分解。l缺点： 效率低，程序的可重用性差。面向对象的思想C+语言程序设计简介清华大学 郑莉4面向对象的方法l目的： 实现软件设计的产业化。l观点： 自然界是由实体（对象）所组成。l程序设计方法： 使用面向对象的观点来描述、模仿并处 理现实问题。l要求： 高度概括、分类、和抽象。面
2、向对象的思想C+语言程序设计简介清华大学 郑莉5抽象抽象是对具体对象（问题）进行概括 ，抽出这一类对象的公共性质并加以描 述的过程。 先注意问题的本质及描述，其次是实现过 程或细节。 数据抽象：描述某类对象的属性或状态（ 对象相互区别的物理量）。 代码抽象：描述某类对象的共有的行为特 征或具有的功能。 抽象的实现：通过类的声明。OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉6抽象实例钟表l数据抽象： int Hour, int Minute, int Secondl代码抽象： SetTime(), ShowTime()OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉7抽象实例钟表类cla
3、ss Clock public: void SetTime(int NewH, int NewM,int NewS);void ShowTime();private: int Hour,Minute,Second; ;OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉8抽象实例人l数据抽象：char *name,char *gender,int age,int idl代码抽象：生物属性角度： GetCloth(), Eat(), Step(),社会属性角度： Work(), Promote() ,OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉9封装将抽象出的数据成员、代码成员相结 合，将它
4、们视为一个整体。 目的是曾强安全性和简化编程，使用者 不必了解具体的实现细节，而只需要通 过外部接口，以特定的访问权限，来使 用类的成员。 实现封装：类声明中的OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉10封装l实例： class Clock public: void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS);void ShowTime();private: int Hour,Minute,Second; ; 边界特定的访问权限OOP的基本特点外部接口C+语言程序设计简介清华大学 郑莉11继承与派生是C+中支持层次分类的一种机制，允许程序员在保持原有类特性
5、的基础上，进行更具体的说明。实现：声明派生类OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉12多态性l多态：同一名称，不同的功能实现方式。l目的：达到行为标识统一，减少程序中标识符的个数。l实现：重载函数和虚函数OOP的基本特点C+语言程序设计简介清华大学 郑莉13c+中的类l类是具有相同属性和行为的一组对象 的集合，它为属于该类的全部对象提 供了统一的抽象描述，其内部包括属 性和行为两个主要部分。l利用类可以实现数据的封装、隐藏、 继承与派生。l利用类易于编写大型复杂程序，其模 块化程度比C中采用函数更高。类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉14类的声明形式类是一种用户自定义
6、类型，其声明形式： class 类名称 public:公有成员（外部接口）private:私有成员protected:保护型成员 类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉15公有类型成员是类与外部的接口，任何外部函数都可以访问公有类型数据和函数。以关键字public修饰。类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉16私有类型成员只允许本类中的函数访问，而类外部的任何函数都不能访问。以关键字private修饰。如果紧跟在类名称的后面声明私有成员，则关键字private可以省略。类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉17保护类型与private类似，其差别表现在继承与派生时
7、对派生类的影响不同。以关键字protected修饰。类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉18类的成员class Clock public: void SetTime(int NewH, int NewM,int NewS);void ShowTime();private: int Hour, Minute, Second; ;类 和 对 象数据成员函数成员void Clock : SetTime(int NewH, int NewM,int NewS) Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS; void Clock : ShowTime() cout u
8、sing namespace std; class Clock /类的声明略 /类的实现略 int main() Clock myClock;myClock.SetTime(8,30,30);myClock.ShowTime(); 类 和 对 象C+语言程序设计简介清华大学 郑莉25组合的概念l可以在已有的抽象的基础上实现更复杂的抽象。l类中的数据成员是另一个类的对象。类 的 组 合C+语言程序设计简介清华大学 郑莉26举例class Point private:float x,y; /点的坐标public:Point(float h,float v); /构造函数float GetX(voi
9、d); /取X坐标float GetY(void); /取Y坐标void Draw(void); /在(x,y)处画点 ; /.函数的实现略类 的 组 合class Lineprivate:Point p1,p2; /线段的两个端点public:Line(Point a,Point b); /构造函数Void Draw(void); /画出线段;/.函数的实现略4928继承与派生简介C+语言程序设计简介清华大学 郑莉29类的继承与派生l保持已有类的特性而构造新类的过程 称为继承。l在已有类的基础上新增自己的特性而 产生新类的过程称为派生。l被继承的已有类称为基类（或父类） 。l派生出的新类称为
10、派生类。C+语言程序设计简介清华大学 郑莉30继承与派生问题举例类的继承与派生C+语言程序设计简介清华大学 郑莉31继承与派生问题举例类的继承与派生C+语言程序设计简介清华大学 郑莉32继承与派生问题举例类的继承与派生C+语言程序设计简介清华大学 郑莉33继承与派生问题举例类的继承与派生C+语言程序设计简介清华大学 郑莉34继承与派生的目的l继承的目的：实现代码重用。l派生的目的：当新的问题出现，原有程序无法解决（或不能完全解决）时，需要对原有程序进行改造。类的继承与派生C+语言程序设计简介清华大学 郑莉35派生类的声明class 派生类名：继承方式 基类名成员声明；类的继承与派生C+语言程序
11、设计简介清华大学 郑莉36继承举例class Point/基类Point类的声明 public:/公有函数成员 void InitP(float xx=0, float yy=0)X=xx;Y=yy; void Move(float xOff, float yOff)X+=xOff;Y+=yOff; float GetX() return X; float GetY() return Y; private:/私有数据成员 float X,Y; ;类成员的访问控制class Rectangle: public Point /派生类声明public:/新增公有函数成员void InitR(floa
12、t x, float y, float w, float h)InitP(x,y);W=w;H=h;/调用基类公有成员函数float GetH() return H;float GetW() return W;private:/新增私有数据成员float W,H;37#include #include using namecpace std; int main() Rectangle rect; rect.InitR(2,3,20,10);/通过派生类对象访问基类公有成员 rect.Move(3,2); cout using namespace std; class complex/复数类声明
13、 public:/外部接口 complex(double r=0.0,double i=0.0)real=r;imag=i;/构造函数 complex operator + (complex c2); /+重载为成员函数 complex operator - (complex c2); /-重载为成员函数 void display(); /输出复数 private:/私有数据成员 double real;/复数实部 double imag;/复数虚部 ;45complex complex: operator +(complex c2) /重载函数实现 complex c; c.real=c2.
14、real+real; c.imag=c2.imag+imag; return complex(c.real,c.imag); 46complex complex: operator -(complex c2) /重载函数实现 complex c; c.real=real-c2.real; c.imag=imag-c2.imag; return complex(c.real,c.imag); 47void complex:display() cout using namespace std; class B0/基类B0声明 public:/外部接口 virtual void display()
15、/虚成员函数coutdisplay(); int main()/主函数 B0 b0, *p;/声明基类对象和指针 B1 b1;/声明派生类对象 D1 d1;/声明派生类对象 p= fun(p);/调用基类B0函数成员 p= fun(p);/调用派生类B1函数成员 p= fun(p);/调用派生类D1函数成员 运行结果： B0:display() B1:display() D1:display()52C+语言程序设计简介清华大学 郑莉53函数模板l函数模板可以用来创建一个通用功能 的函数，以支持多种不同形参，进一 步简化重载函数的函数体设计。l声明方法：template 函数声明函 数 模 板C+语言程序设计简介清华大学 郑莉54求绝对值函数的模板#include using namespace std; template T abs(T x) return x class 类名 类成员声明l如果需要在类模板以外定义其成员 函数，则要采用以下的形式： template 类型名 类名:函数名（参数表）类 模 板58C+标准模板库简介C+语言程序设计简介清华大学 郑莉59泛型程序设计l将程序写得尽可能通用 l将算法从特定的数据结构中抽象出来，成 为通用的lC
