c#程序设计教程第4章

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1、2019/1/15,1,C#程序设计经典教程,第四章 面向对象程序设计入门,1. 总体要求 理解面向对象的基本概念，正确区分类和对象，对象的声明和对象的创建。 掌握类的定义与使用方法，正确定义类的数据成员、属性和方法。 理解类的可访问性、正确使用访问修饰符控制对类成员的访问。 掌握类的方法的定义、调用与重载，理解方法的参数传递的工作机制。 理解值类型和引用类型的区别。 理解构造函数与析构函数的作用，掌握其使用方法。 方法的重载和参数传递,2. 相关知识点 熟悉C#中数据类型、表达式、运算符、常量与变量等基础知识。 熟悉C#中数据类型转换。 3. 学习重点 C#中类的定义、类的数据成员、属性和方

2、法 类的构造函数 方法的重载和参数传递,第四章 面向对象程序设计入门,4. 学习难点 类和对象的关系 方法的重载和参数传递 值类型和引用类型及对象的生命周期,第四章 面向对象程序设计入门,第四章 面向对象程序设计入门,主要内容 4.1 面向对象的基本概念 4.2 类的定义 4.3 类的方法 4.4 构造函数,2019/1/15,6,4.1 面向对象的基本概念,4.1.1 对象 4.1.2 事件与方法 4.1.3 类与对象 4.1.4 抽象、封装、继承与多态,返回,2019/1/15,7,4.1.1 对象,客观世界中任何一个事物都可以看成一个对象(object)，对象可以是自然物体（如汽车、房屋

3、、狗），也可以是社会生活中一种逻辑结构（如班级、部门、组织），甚至一篇文章、一个图形、一项计划等都可以视作对象。对象是构成系统的基本单位，在实际社会生活中，人们都是在不同的对象中活动的。 任何一个对象都应当具有这两个要素，即属性(attribute)和行为(behavior)，一个对象往往由一组属性和一组行为构成，一辆汽车是一个对象，它的属性是生产厂家、品牌、型号、颜色、价格等，它是行为是它的功能，如发动、停止、加速等，一般来说，凡是具备属性和行为这两个要素的，都可以作为对象，,4.1.1 对象,对象是问题域中某些事物的一个抽象，反映事物在系统中需要保存的必要信息和发挥的作用，是包含一些特殊属

4、性（数据）和服务（行为方法）的封装实体。具体来说，他应有唯一的名称，有一系列状态（表示为数据），有表示对象行为的一系列行为（方法），简言之： 对象 = 属性 + 行为（方法、操作）,4.1.2 事件与方法,事件（Event）又称为消息（Message），表示向对象发出的服务请求。方法（Method）表示对象能完成的服务或执行的操作功能。 在一个系统中的多个对象之间通过一定的渠道相互联系，要使某一个对象实现某一种行为或操作，应当向他传送相应的消息。例如想让汽车行驶，必须由人去踩油门，向汽车发出相应的信号。对象之间就是这样通过发送和接收消息互相联系的。 在面向对象的概念中，一个对象可以有多个方法，

5、提供多种服务，完成多种操作功能。但这些方法只有在另外一个对象向他发出请求之后（发生事件）才会被执行。,4.1.3 类与对象,普通逻辑意义上的类是现实世界中各种实体的抽象概念，而对象是现实生活中的一个个实体，例如，在现实世界中大量具体一辆辆汽车、摩托车、自行车等实体是对象，而交通工具则是这些对象的抽象，交通工具就是一个类。 在面向对象的概念中，类（Class）表示具有相同属性和行为的一组对象的集合，为该类的所有对象提供统一的抽象描述。 类是对相似对象的抽象，而对象是该类的一个特例，类与对象的关系是抽象与具体的关系。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,面向对象的最基本的特征是抽象性、封装性、继承

6、性和多态性。 1抽象 抽象（abstraction）是处理事物复杂性的方法，只关注与当前目标有关的方面，而忽略与当前目标无关的那些方面，例如在学生成绩管理中，张三、李四、王五作为学生，我们只关心他们和成绩管理有关的属性和行为，如学号、姓名、成绩、专业等特性。抽象的过程是将有关事物的共性归纳、集中的过程，例如凡是有轮子、能滚动并前进的陆地交通工具统称为“车子”，把其中用汽油发动机驱动的抽象为“汽车”，把用马拉的抽象为“马车”。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,抽象能表示同一类事物的本质，如果你会使用自己家里的电视机，在别人家里看到即便是不同的牌子的电视机，你也能对它进行操作。因这它具有所有电

7、视机所共有的特征，而C#中的数据类型就是对一系列具体的数的抽象，例如：int是对所有整数的抽象，double是对所有双精度浮点型数的抽象。,2封装和信息隐藏 封装（encapsulation）有两个方面的含义：一是将有关的数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位，各个对象之间相对独立，互不干扰。二是将对象中某些部份对外隐藏，即隐藏其内部细节，只留下少量接口，以便与外界联系，接收外界的消息。这种对外界隐藏的做法称为信息隐藏（information hiding）。信息隐藏还有利于数据安全，防止无关的人了解和修改数据。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,封装把对象的全部属性和全部行为结合

8、在一起形成一个不可分割的独立单位。而通过信息隐蔽技术，用户只能见到对象封装界面上的信息，对象内部对用户是隐蔽的。 例如，一台电视机就是一个封装体。从设计者的角度来讲，不仅需要考虑内部的各种元器件，还要考虑主机板、显像管等元器件的连接与组装；从使用者的角度来讲，只关心其型号、颜色、重量等属性，只关心电源开关按钮、音量开关、调频按钮、视频输入输出接口等用起来是否方便，根本不用关心其内部构造。 因此，封装的目的在于将对象的使用者与设计者分开，使用者不必了解对象行为的具体实现，只需要用设计者提供的消息接口来访问该对象。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,3继承 汽

9、车制造厂要生产新型号的汽车，如果全部从头开始设计，将耗费大力的人力、物力和财力。但如果选择已有的某一型号的汽车为基础，再增加一些新的功能，就能快速研发出新型号的汽车。这是提高生产效率的常用方法。 如果在软件开发中已建立了一个名为A的类，又想建立一个名为B的类，而后者与前者内容基本相同，只是在前者基础上增加一些新的属性和行为，显然不必再从头设计一个新类，只需在A类的基础上增加一些新的内容即可，而B类的对象拥有A类的全部属性与方法，称作B类对A类的继承，在B类中不必重新定义已在A类中定义过的属性和方法，这种特性在面向对象中称作对象的继承性。继承在C#中称为派生，其中，A类称为基类或父类，B类称为派

10、生类或子类。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,继承机制的优势在于降低了软件开发的复杂性和费用，使软件系统易于扩充，大大缩短了软件开发周期，对于大型软件的开发具有重要的意义。,4.1.4 抽象、封装、继承与多态,4多态 多态性（polymorphism）是指在基类中定义的属性或方法被派生类继承后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。其对象对同一消息会做出不同的响应，如张三、李四和王五是分别是属于三个班的三个学生，在听到上课铃声后，他们会分别走进3个不同的教室，同样，“启动”是所有交通工具都具有的操作，但不同的具体交通工具其“启动”操作的具体实现是不同的，如汽车的启动是“发动机点火，启动

11、引擎”，启动轮船时要“起锚”，气球飞艇启动是“充气，解缆”，为了实现多态性，需要在派生类中更改从基类中自动继承来的数据类型或方法。这种为了替换基类的部分内容而在派生类中重新进行定义的操作，在面向对象的概念中称为覆盖。这样一来，不同类的对象可以响应同名的消息（方法）来完成特定的功能，但其具体的实现方法却可以不同。,4.2 类的定义,4.2.1 类的声明和实例化 4.2.2 类的数据成员和属性 4.2.3 类的可访问性 4.2.4 值类型与引用类型,返回,4.2.1 类的声明和实例化,1类的声明 类的声明一般形式如下： 访问修饰符 class 类名 :基类 类的成员; 其中，访问修饰符用来限制类的

12、作用范围或访问级别，可省略；类名是一个合法的C#标识符，推荐使用Pascal命名规范，Pascal命名规范要求名称的每个单词的首字母要大写；基类表明所定义的类是一个派生类，可省略；类的成员放在花括号中，构成类的主体，用来定义类的属性和行为。类的成员包括常量、字段、属性、索引器、方法、事件、构造函数等。,4.2.1 类的声明和实例化,2类的实例 定义类之后，可以用定义的类声明对象，然后再通过这个对象来访问其数据或调用其方法。 (1) 对象的声明与创建。 声明对象的格式与声明基本数据类型的格式相同，其语法格式为： 类名 对象名 例如： Student stu1; /声明一个Student对象stu

13、1,4.2.1 类的声明和实例化,但是，对象声明后需要用“new”关键字将对象实例化，这样才能为对象在内存中分配保存数据空间，实例化的语法格式为： 对象名=new 类名(); 例如： stu1 = new Student(); /为stu1分配内存空间 也可以在声明对象同时实例化对象。语法格式为： 类名 对象名=new 类名(); 例如： Student stu2 = new Student(); /声明同时创建对象,4.2.1 类的声明和实例化,(2) 类成员的访问。 类成员有两种访问方式：一种是在类的内部访问，另一种是在类的外部访问。 在类的内部访问类的成员，表示一个类成员要使用当前类中的

14、其他成员，可以直接使用成员名称，有时为了避免引起混淆，也可采用如下形式： this.类成员 其中，this表示当前对象，是C#的关键字。,4.2.1 类的声明和实例化,【实例4-1】定义Student类并实例化类的对象。,4.2.2 类的数据成员和属性,类的成员包括类的常量、字段、属性、索引器、方法、事件、构造函数等，其中，常量、字段和属性都是与类的数据有关的成员。 1常量 常量的值是固定不变的。类的常量成员是一种符号常量，符号常量是由用户根据需要自行创建的常量，在程序设计过程中可能需要反复使用到某个数据，如圆周率3.1415926，如果在代码中反复书写，不仅麻烦而且容易出现书名错误，此时，可

15、考虑将其声明为一个符号常量，用户定义符号常量使用const关键字，在定义时，必须指定名称和值，其一般形式如下： 访问修饰符 const 数据类型 常量名=常量的值;,4.2.2 类的数据成员和属性,2字段 字段表示类的成员变量，字段的值代表某个对象的数据状态。不同的对象，数据状态不同，意味着各字段的值也不同。声明字段的方法与定义普通变量的方法相同，其一般格式如下： 访问修饰符 数据类型 字段名; 其中，访问修饰符用来控制字段的访问级别，可省略。例如： public double radius;,4.2.2 类的数据成员和属性,3属性 字段和常量描述了类的数据，当这些数据允许外界访问时，可以使用

16、访问修饰符public，不允许外界访问时，可以使用private或protected 定义属性的一般形式如下： 访问修饰符 数据类型 属性名 get /获取属性的代码，用return 返回值 set /设置属性的代码，用value赋值 ,4.2.2 类的数据成员和属性,【实例4-2】定义类的数据成员及属性。,4.2.3 类的可访问性,为了控制类和类成员的作用范围或访问级别，C#提供了访问修饰符，用于限制对类和类成员的访问属性。这些访问修饰符包括public、private、internal、protected、protected internal 在使用访问修饰符来定义命名空间、结构和类及其成员时，要注意以下几点。 (1) 一个成员或类型只能有一个访问修饰符，使用 protected internal 组合时除外。 (2) 命名空间上不允许使用访问修饰符，命名空间没有访问限制。 (3) 如果未指定访问修饰符，则使用默认的可访问性，类的成员默认为private，如实例4-2中的pi没有指定访问修饰符，默认为pr