第1章 面向对象程序设计概述

C++ 陈维兴 课件

C++面向对象程序设计任课教师: 程细柱

韶关学院计算系

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第1章 面向对象程序设计概述

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1.1 什么是面向对象程序设计1.1.1 新的程序 设计范型面向过程程序设计范型 ( C, ...) 函数式程序设计范型 ( LISP, ...) 模块程序设计范型 ( Modula, .. ) 逻辑式程序设计范型 ( PROLOG, ... )

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面向对象程序设计是一种新型的程序设计 范型。这种范型的主要特征是:

程序 = 对象 + 消息 将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为 一

个相互依存、不可分离的整体 —— 对象 对象与对象之间通过消息进行通信

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1.1.2 面向对象程序设计的基本概念

1. 2. 3. 4.

对象 类 消息 方法 ( 算法 )

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1. 对象在现实世界中, 任何事物都是对象, 对象是现实世 界中一个实际存在的事物. 可以是有形的(比如一辆 汽车),也可以是无形的(比如一项计划). 对象是 构成世界的一个独立单位，具有:

静态特征：可以用某种数据来描述 动态特征：对象所表现的行为或具有的功能

因此, 对象一般可以表示为: 属性 + 行为

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1. 对象现实世界中的对象具有以下特性: 每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象; 用属性来描述它的某些特征; 有一组操作,每个操作决定对象的一种行为; 对象的操作可以分为两类:一类是自身所 承受的操作, 一类是施加于其他对象的操作。

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1. 对象在面向对象程序设计中, 对象可以认为是: 数据 + 操作 ( 方法 )

用户

图1-1 具有3个操作的对象(录音机)

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对象是面向对象方法的主体。当一个对象映射 为软件实现时由三个部分组成：

(1) 私有的数据结构。它用于描述对象的内部状 态。(2) 处理。也称为操作或方法，它施加于数据结 构之上。 (3) 接口。这是对象可被共享的部分，消息通过 接口调用相应的操作。接口规定哪些操作是允许的。 它不提供操作是如何实现的信息。

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C++语言中的对象由描述对象状态的数据结构和 作用于这个数据结构上的方法(操作)构成，它们 都可以分为私有的和公有的两个部分，私有部分从 对象的外部不可直接访问，而公有部分可以由对象 的外部访问。C++语言中对象之间的相互联系和作用 通过对公有数据和方法(操作)的访问来实现。

例如对于某个人，它的属性可能是：身高: 175 cm

年龄: 20性别: 男

肤色: 黄色

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它的公共操作可能是： 回答身高 回答年龄 回答性别 回答肤色

其它对象不能直接访问它的内部状态信息，只能通过调用这些公共操作来访问该对象。

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客观世界的同一对象在不同的应用系统中，由 于考察对象的角度不同，对其抽象的数据结构和操

作都可能是不同的。例如对于一个学生，在学籍管理系

统与户籍管理系统两个不同的应用系统中，抽

象出的表示内部状态的数据结构和对数据结构进行的操作都是不同的。因此，在对实际应用系统中的 对象进行分析时，应注意该系统的要求，区分哪些 是该对象的本质特征。

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2. 类人们在认识客观世界的事物时总是采取分类思 想, 即人们在认识事物时总是将具有相同特征的事物 归为一类，属于某类的一个事物具有该类事物的共 同特征。在现实世界中, “类”是一组具有相同属性 和行为的对象的抽象。

类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。类是 多个对象进行综合抽象的结果,一个对象是类的一个 实例。对于学籍管理系统，学生是一个类，而一个 具体的学生则是学生类的一个实例。

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一个类的不同实例具有相同的操作和相同的属性 定义，但属性值可以不同；不同的实例具有不同的 对象标识。对于学生类中的每一个对象，描述它们 所使用的数据结构相同，但是其值不同。 一个类的定义至少包含以下两个方面的描述：

(1) 该类所有实例的属性定义或结构的定义。(2) 该类所有实例的操作(或行为)的定义。

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在面向对象程序设计中, “类”是具有相同数据 和操作的一组对象的集合。 在 C++ 语言中，一个类的定义包含数据成员和 函数成员两部分内容。数据成员定义该类对象的属 性，不同的对象属性的值可以不同；函数成员定义 了该类对象的操作。 在程序设计中, 总是先声明类, 再由类生成对象. 类是建立对象的“模板”, 按照这个模板所建立的 一个个具体的对象, 就是类的实际例子, 通常称为实 例.

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3 .消息 在面向对象程序设计中, 实现一个对象与另一个 对象之间的交互的机制是“消息传递”. 一个对象向另一个对象发出的请求称为“消息”。 消息具有以下3个性质:— 同一个对象可以接收不同形式的消息, 作出不同的响应 — 相同形式的消息可以传递给不同的对象, 作出不同的响应 — 对消息的响应不是必需的, 对象可以不响应消息

在面向对象程序设计中,消息可分为两类:— 公有消息 — 私有消息