《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 张磊 等 第12章 C++程序设计基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 张磊 等 第12章 C++程序设计基础（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、C语言程序设计 第12章 C+程序设计基础,第12章 C+程序设计基础,主要内容 12.1 面向对象程序设计概述 12.2 从C到C+ 12.3 C+的非面向对象知识,12.1 面向对象程序设计概述,12.1.1 面向对象程序设计的基本概念 12.1.2 面向对象程序设计的特点 12.1.3 类和对象的作用 12.1.4 面向对象的软件开发,12.1.1 面向对象程序设计的基本概念,1对象 对象是构成系统的基本单位。任何一个对象都应当具有这两个要素，即属性（ attribute）和行为（behavior），它能根据外界给的信息进行相应的操作。一个对象往往是由一组属性和一组行为构成的。 在C+中
2、，每个对象都是由数据和函数（即操作代码）这两部分组成的。数据体现了 “属性”；函数是用来对数据进行操作的，以便实现某些功能。 2封装与信息隐蔽 所谓“封装”，指两方面的含义：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分对外隐蔽，即隐蔽其内部细节，只留下少量接口，以便与外界联系，接收外界的消息。这种对外界隐蔽的做法称为信息隐蔽（imformation hiding)。信息隐蔽还有利于数据安全，防止无关的人了解和修改数据。 C+的对象中的函数名就是对象的对外接口，外界可以通过函数名来调用这些函数来实现某些行为。,12.1.1 面
3、向对象程序设计的基本概念,3抽象 抽象的作用是表示同一类事物的本质。C和C+中的数据类型就是对一批具体的数的抽象。例如，“整型数据”是对所有整数的抽象。类是对象的抽象，而对象则是类的特例，或者说对象是类的具体表现形式。 4继承与重用 如果在软件开发中已经建立了一个名为A的“类”，又想另外建立一个名为B的“类”，而后者与前者内容基本相同，只是在前者的基础上增加一些属性和行为，显然不必再从头设计一个新类，而只需在类A的基础上增加一些新内容即可。这就是面向对象程序设计中的继承机制。利用继承可以简化程序设计的步骤。 C+提供了继承机制，采用继承的方法可以很方便地利用一个已有的类建立一个新的类，这就可以
4、重用已有软件中的一部分甚至大部分，大大节省了编程工作量。这就是常说的“软件重用”(software reusability)的思想，不仅可以利用自己过去所建立的类，而且可以利用别人使用的类或存放在类库中的类，对这些类作适当加工即可使用，大大缩短了软件开发周期，对于大型软件的开发具有重要意义。 5多态性 由继承而产生的相关的不同的类，其对象对同一消息会作出不同的响应。多态性是面向对象程序设计的一个重要特征，能增加程序的灵活性。,12.1.2面向对象程序设计的特点,传统的面向过程程序设计是围绕功能进行的，用一个函数实现一个功能。所有的数据都可以公用，一个函数可以使用任何一组数据，而一组数据又能被多
5、个函数所使用。程序设计者必须考虑每一个细节，什么时候对什么数据进行操作。当程序规模较大、数据很多、操作种类繁多时，程序设计者往往感到难以应付。 面向对象程序设计采取的是另外一种思路，它面对的是一个个对象。实际上，每一组数据都是有特定的用途的，是某种操作的对象。也就是说，一组操作调用一组数据。 面向对象程序设计者的任务包括两个方面：一是设计所需的各种类和对象，即决定把哪些数据和操作封装在一起；二是考虑怎样向有关对象发送消息，以完成所需的任务,12.1.3 类和对象的作用,类是C+中十分重要的概念，它是实现面向对象程序设计的基础。C+对C的改进，最重要的就是增加了“类”这样一种类型。类是所有面向对
6、象的语言的共同特征，所有而向对象的语言都提供了这种类型。如果一种计算机语言中不包含类，它就不能称为面向对象的语言。一个有一定规模的C+程序是由许多类所构成的。可以说，类是C+的灵魂，如果不真正掌握类，就不能真正掌握C+。 基于对象就是基于类。与面向过程的程序不同，基于对象的程序是以类和对象为基础的，程序的操作是围绕对象进行的。在此基础上利用了继承机制和多态性，就成为面向对象的程序设计。,12.1.4 面向对象的软件开发,1面向对象分析（object oriented analysis，OOA ) 软件工程中的系统分析阶段，系统分析员要和用户结合在一起，对用户的需求作出精确的分析和明确的描述，从
7、宏观的角度概括出系统应该做什么。面向对象的分析，要按照而向对象的概念和方法，在对任务的分析中，针对客观存在的事物和事物之间的关系，归纳出有关的对象以及对象之间的联系，并将具有相同属性和行为的对象用一个类（Class）来表示。建立一个能反映真实工作情况的需求模型。在这个阶段所形成的模型是比较粗略的。,12.1.4 面向对象的软件开发,2面向对象设计（object oriented design，OOD） 根据面向对象分析阶段形成的需求模型，对每一部分分别进行具体的设计。首先是进行类的设计，类的设计可能包含多个层次；然后以这些类为基础，提出程序设计的思路和方法，包括对算法的设计。在设计阶段，并不牵
8、涉某一种具体的计算机语言，而是用一种更通用的描述工具来描述。,12.1.4 面向对象的软件开发,3面向对象编程（object oriented programming，OOP) 选用某种面向对象的计算机语言，如C+，根据面向对象设计的结果编制程序。面向过程的语言，如C语言是无法实现面向对象设计的要求的。 4面向对象测试（object oriented test，OOT ) 在编制好程序交给用户使用前，必须对程序进行严格的测试。测试的目的是发现程序中的错误并改正它。面向对象测试是用面向对象的方法进行测试，以类作为测试的基本单元。,12.1.4 面向对象的软件开发,5面向对象维护（object o
9、riented soft maintenance，OOSM） 正如对任何产品都需要进行售后服务和维护一样，软件在使用中也会出现一些问题，或者软件商想改进软件的性能，这就需要修改程序。由于使用了面向对象的方法开发程序，使得程序的维护比较容易了。因为对象的封装性，修改一个对象对其他对象影响很小。利用面向对象的方法维护程序，大大提高了软件维护的效率。,12.2 从C到C+,C+与C的不同之处主要表现在如下两个方面： 第一个方面是对C语言在面向过程设计中的不足进行了改进，扩充了C语言的功能，提高了程序设计的灵活性。 C+与C的不同之处第二个方面是C+引入了面向对象技术，是一种面向对象的程序设计语言，而
10、C是一种面向过程的程序设计语言，它与面向过程的程序设计在思想和方法上有本质的区别。,12.3 C+的非面向对象知识,12.3.1 简单的C+程序 12.3.2 C+的输入和输出 12.3.3 内联函数 12.3.4 函数重载 12.3.5 函数的参数的默认值 12.3.6 变量的引用,12.3.1 简单的C+程序,例12-1 显示字符串程序。 / 程序e12-1.cpp #include void main() cout“This is a C+ program. “endl；/ 输出字符串 ,12.3.1 简单的C+程序,例12-3 用自定义函数的方法来实现例12-2的问题。 / 程序e12
11、-3.cpp #include double add(double x,double y) return x+y; void main() double a,b; coutab; double c=add(a,b); cout“a+b=“cendl; ,12.3.1 简单的C+程序,例12-2 从键盘上输入两个实数，求它们的和。 / 程序e12-2.cpp #include void main() double x,y； coutxy; / 从键盘输入x和y double z=x+y; coutx“+“y“=“zendl; ,12.3.2 C+的输入和输出,1用cout输出 用cout和“”可
12、以实现任何类型数据的输入，其一般用法如下： cin变量1变量2变量n; 其功能是通过键盘依次输入各变量的值。其中的“”称为提取运算符，通过它从键盘取得数据后再送到输入流cin中，最后送往内存。使用cin和“”输入数据时同样不需要指定数据类型。,12.3.2 C+的输入和输出,例12-4 用cin输入数据，然后用cout将输入的数据输出。 #include void main() char name9; int score; coutname; coutscore; cout“Name: “name“ Score: “scoreendl; ,12.3.3内联函数,内联函数的定义 inline 函
13、数返回值类型 函数名(函数参数表) 函数体 在使用内联函数时需要注意 内联函数内不允许出现循环语句和开关语句，如果一个内联函数包含了这些语句，则系统将该内联函数视为普通函数。 内联函数一般用于函数规模较小的情况，若把函数体较大的函数定义为内联函数，当函数调用较多时，将大大增加程序的目标代码长度。,12.3.3内联函数,例12-5 计算(a+b)3+(a-b)3。 #include int cube(int); / 函数声明 void main() int a,b; coutab; coutcube(a+b)+cube(a-b)endl; / 输出结果 inline cube(int x) /
14、定义求x的三次方的内联函数 return x*x*x; ,12.3.4函数重载,所谓函数重载就是指同一个函数名对应着多个不同的函数实现。 函数重载除了函数功能上比较接近外，相关函数在定义时总要有些差别，否则函数的重载将演变成函数的重复定义，这在C+中是不允许的。各函数重载之间的差别主要表现在函数返回值的类型、函数参数的类型、函数参数的个数、函数参数的顺序等方面的差异，系统根据这些差异来选择相应的函数。需要注意的是，函数重载仅仅靠函数不同的返回值类型是不够的，在进行重载函数的定义时，保证函数名相同的前提下要将上述的那些区别明显地表现出来。,12.3.4函数重载,例12-6 函数重载应用示例。 #
15、include int max(int,int),max(int,int,int),max(int,int,int,int); void main() cout“Max of 2 integers is “max(25,26)endl; cout“Max of 3 integers is “max(25,27,26)endl; cout“Max of 4 integers is “max(25,26,28,27)endl; ,int max(int a,int b) return ab?a:b; int max(int a,int b,int c) int t=max(a,b); return
16、 max(t,c); int max(int a,int b,int c,int d) int t1=max(a,b); int t2=max(c,d); return max(t1,t2); ,12.3.5函数的参数的默认值,C+允许在定义函数或说明函数时设置函数的形参值，这些值称为函数参数的默认值。在进行函数调用时，若不给出对应的实参值，则使用参数的默认值。C+通过设置函数参数的默认值，使函数调用更加方便，同时也使程序设计更灵活。 例：int add(int a, int b=5, int c=8);,12.3.5函数的参数的默认值,在C+中，使用函数参数默认值时需要注意以下几点： C+允许为形参表中的所有参数设置默认值，也允许为部分参数设置默认值。设置参数的默认值要从形参表中最右端的参
