第7讲类与对象的基本概念290109033.ppt
《第7讲类与对象的基本概念290109033.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第7讲类与对象的基本概念290109033.ppt(86页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第七章 类与对象的基本概念,清华大学 郑 莉,教材:C+语言程序设计(第4版) 第4章 4.1.4.3,4.5,4.6,4.8,4.9 第5章 5.35.5,目录,7.1 面向对象程序设计的基本特点 7.2 类和对象 7.3 构造函数和析构函数 7.4 UML图形标识 7.5 结构体 7.6 类的静态成员 7.7 类的友元 7.8 共享数据的保护 7.9 深度探索 7.10 小结,2,面向对象的方法,目的: 实现软件设计的产业化。 观点: 自然界是由实体(对象)所组成。 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。 要求: 高度概括、分类、和抽象。,3,7.1 面向对象程序设计
2、的基本特点,7.1.1 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。,4,7.1 面向对象程序设计的基本特点,抽象实例钟表,数据抽象: int hour,int minute,int second 代码抽象: setTime(),showTime(),5,7.1 面向对象程序设计的基本特点 7.1.1 抽象,抽象实例钟表(续),class Clock public:
3、void setTime(int newH, int newM, int newS); void showTime(); private: int hour, minute, second; ;,6,7.1 面向对象程序设计的基本特点 7.1.1 抽象,抽象实例人,数据抽象: string name, string gender, int age, int id 代码抽象: 生物属性角度: getCloth(), eat(), step(), 社会属性角度: work(), promote() ,7,7.1 面向对象程序设计的基本特点 7.1.1 抽象,7.1.2 封装,将抽象出的数据成员、代
4、码成员相结合,将它们视为一个整体。 目的是增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,8,7.1 面向对象程序设计的基本特点,7.1.2 封装(续),实例: class Clock public:void setTime(int newH, int newM, int newS); void showTime(); private: int hour, minute, second; ;,9,7.1 面向对象程序设计的基本特点,特定的访问权限,7.1.3 继承,是C+中支持层次分类的一种机制,允许程序员在保
5、持原有类特性的基础上,进行更具体的说明。 实现:声明派生类见第11讲,10,7.1 面向对象程序设计的基本特点,7.1.4 多态,多态:同一名称,不同的功能实现方式。 目的:达到行为标识统一,减少程序中标识符的个数。 实现:重载函数和虚函数见第11讲,11,7.1 面向对象程序设计的基本特点,7.2 类和对象,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。 利用类可以实现数据的封装、隐藏、继承与派生。 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。,12,7.2.1 类的定义,类是一种用户自定义类型,声明形式
6、: class 类名称 public: 公有成员(外部接口) private: 私有成员 protected: 保护型成员 ,13,7.2 类和对象,7.2.2 类成员的访问控制 公有类型成员,在关键字public后面声明,它们是类与外部的接口,任何外部函数都可以访问公有类型数据和函数。,14,7.2 类和对象,私有类型成员,在关键字private后面声明,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。 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。,15,7.2 类和对象 7.2.2 类成员的访问控制,保护类型成员,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,第七章讲。,16,7.2 类和对象 7.2.2 类成员的访问控制,7.2.3 对象,类的对象是该类的某一特定实体,即类类型的变量。 声明形式: 类名 对象名; 例:Clock myClock; 类中成员互访 直接使用成员名 类外访问 使用“对象名.成员名”方式访问 public 属性的成员,17,7.2 类和对象,7.2.4 类的成员函数,在类中说明原型,可以在类外给出函数体实现,并在函数名前使用类名加以限定。也可以直接在类中给出函数体,形成内联成员函数。 允许声明重载函数和带默认形参值的函数,18,7.2 类和对象,内联成员函数,为了提高运行时的效率,对于较简单的函数可以
8、声明为内联形式。 内联函数体中不要有复杂结构(如循环语句和switch语句)。 在类中声明内联成员函数的方式: 将函数体放在类的声明中。 使用inline关键字。,19,7.2 类和对象 7.2.4 类的成员函数,内联成员函数举例(一),class Point public: void init(int initX, int initY) x = initX; y = initY; int getX() return x; int getY() return y; private: int x, y; ;,20,7.2 类和对象 7.2.4 类的成员函数,内联成员函数举例(二),class P
9、oint public: void init(int initX, int initY); int getX(); int getY(); private: int x, y; ;,21,7.2 类和对象 7.2.4 类的成员函数,内联成员函数举例(三),inline void Point: init(int initX,int initY) x = initX; y = initY; inline int Point:getX() return x; inline int Point:GetY() return y; ,22,7.2 类和对象 7.2.4 类的成员函数,7.2.5 程序实例
10、例7-1(教材例4-1 ),#include using namespace std; class Clock public: void setTime(int newH = 0, int newM = 0, int newS = 0); void showTime(); private: int hour, minute, second; int main() Clock myClock; myClock.setTime(8, 30, 30); myClock.showTime(); return 0; ,23,7.2 类和对象,运行结果: First time set and output
11、: 0:0:0 Second time set and output: 8:30:30,例7-1 (续)类的实现,void Clock:setTime(int newH, int newM, int newS) hour = newH; minute = newM; second = newS; void Clock:showTime() cout hour “:“ minute “:“ second; ,24,7.2 类和对象 7.2.2 类成员的访问控制,7.3.1 构造函数,构造函数的作用是在对象被创建时使用特定的值构造对象,或者说将对象初始化为一个特定的状态。 在对象创建时由系统自动调
12、用。 如果程序中未声明,则系统自动产生出一个隐含的参数列表为空的构造函数 允许为内联函数、重载函数、带默认形参值的函数,25,7.3 构造函数和析构函数,构造函数举例,class Clock public: Clock(int newH,int newM,int newS);/构造函数 void setTime(int newH, int newM, int newS); void showTime(); private: int hour, minute, second; ;,26,7.3 构造函数和析构函数 7.3.1 构造函数,构造函数举例(续),构造函数的实现: Clock:Clock
13、(int newH, int newM, int newS) hour = newH; minute = newM; second = newS; 建立对象时构造函数的作用: int main() Clock c(0,0,0); /隐含调用构造函数,将初始值作为实参。 c.showTime(); return 0; ,27,7.3 构造函数和析构函数 7.3.1 构造函数,7.3.2 拷贝构造函数,拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,其形参为本类的对象引用。 class 类名 public : 类名(形参);/构造函数 类名(类名 &对象名);/拷贝构造函数 . ; 类名:类(类名 &对象名)/
14、拷贝构造函数的实现 函数体 ,28,7.3 构造函数和析构函数,例7-2(教材例4-2 ) Point类的完整程序,class Point /Point 类的定义 public: Point(int xx=0, int yy=0) x = xx; y = yy; /构造函数 Point(Point ,29,7.3 构造函数和析构函数 7.3.2 拷贝构造函数,/形参为Point类对象的函数 void fun1(Point p) cout p.getX() endl; /返回值为Point类对象的函数 Point fun2() Point a(1, 2); return a; /主程序 int
15、main() Point a(4, 5); /第一个对象A Point b = a; /情况一,用A初始化B。第一次调用拷贝构造函数 cout b.getX() endl; fun1(b); /情况二,对象B作为fun1的实参。第二次调用拷贝构造函数 b = fun2(); /情况三,函数的返回值是类对象,函数返回时调用拷贝构造函数 cout b.getX() endl; return 0; ,30,7.3 构造函数和析构函数 7.3.2 拷贝构造函数,例4-2 (续),隐含的拷贝构造函数,如果程序员没有为类声明拷贝初始化构造函数,则编译器自己生成一个隐含的拷贝构造函数。 这个构造函数执行的功
16、能是:用作为初始值的对象的每个数据成员的值,初始化将要建立的对象的对应数据成员。,31,7.3 构造函数和析构函数 7.3.2 拷贝构造函数,7.3.3 析构函数,完成对象被删除前的一些清理工作。 在对象的生存期结束的时刻系统自动调用它,然后再释放此对象所属的空间。 如果程序中未声明析构函数,编译器将自动产生一个隐含的析构函数。,32,7.3 构造函数和析构函数,构造函数和析构函数举例,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx,int yy); Point(); /.其他函数原型 private: int x,
17、 y; ;,33,7.3 构造函数和析构函数 7.3.3 析构函数,Point:Point(int xx,int yy) x = xx; y = yy; Point:Point() /.其他函数的实现略,7.3.4 程序实例 例7-3(教材例4-3 ),一圆形游泳池如图所示,现在需在其周围建一圆形过道,并在其四周围上栅栏。栅栏价格为35元/米,过道造价为20元/平方米。过道宽度为3米,游泳池半径由键盘输入。要求编程计算并输出过道和栅栏的造价。,34,7.3 构造函数和析构函数,#include using namespace std; const float PI = 3.141593; /给
18、出p的值 const float FENCE_PRICE = 35; /栅栏的单价 const float CONCRETE_PRICE = 20;/过道水泥单价 class Circle /声明定义类Circle 及其数据和方法 public: /外部接口 Circle(float r); /构造函数 float circumference(); /计算圆的周长 float area(); /计算圆的面积 private: /私有数据成员 float radius; /圆半径 ; /类的实现 /构造函数初始化数据成员radius Circle:Circle(float r) radius =
19、 r; ,35,7.3 构造函数和析构函数 7.3.4 程序实例,例7-3(续),float Circle:circumference() /计算圆的周长 return 2 * PI * radius; float Circle:area() /计算圆的面积 return PI * radius * radius; int main () float radius; cout radius; Circle pool(radius); /游泳池边界 Circle poolRim(radius + 3); /栅栏 /计算栅栏造价并输出 float fenceCost = poolRim.circu
20、mference() * FENCE_PRICE; cout “Fencing Cost is $“ fenceCost endl;,36,7.3 构造函数和析构函数 7.3.4 程序实例,例7-3(续),/计算过道造价并输出 float concreteCost = (poolRim.area() - pool.area() * CONCRETE_PRICE; cout “Concrete Cost is $“ concreteCost endl; return 0; 运行结果: Enter the radius of the pool: 10 Fencing Cost is $2858.8
21、5 Concrete Cost is $4335.4,37,7.3 构造函数和析构函数 7.3.4 程序实例,例7-3(续),7.4.1 UML简介,UML(Unified Modeling Language)语言是一种可视化的的面向对象建模语言。 UML有三个基本的部分 事物(Things) UML中重要的组成部分,在模型中属于最静态的部分,代表概念上的或物理上的元素 关系(Relationships) 关系把事物紧密联系在一起 图(Diagrams) 图是很多有相互相关的事物的组,38,7.4 UML图形标识,7.4.2 UML类图,举例:Clock类的完整表示 Clock类的简洁表示,3
22、9,7.4 UML图形标识,对象图,40,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,几种关系的图形标识,依赖关系 图中的“类A”是源,“类B”是目标,表示“类A”使用了“类B”,或称“类A”依赖“类B”,41,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,几种关系的图形标识,作用关系关联 图中的“重数A”决定了类B的每个对象与类A的多少个对象发生作用,同样“重数B”决定了类A的每个对象与类B的多少个对象发生作用。,42,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,几种关系的图形标识,包含关系聚集和组合 共享聚集 组成聚集(简称组合) 聚集表示类之间的关系是整体与部分的关系,“包含”
23、、“组成”、“分为部分”等都是聚集关系。共享聚集:部分可以参加多个整体;组成聚集:整体拥有各个部分,整体与部分共存,如果整体不存在了,那么部分也就不存在了。,43,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,例7-5(教材例4-5 ) 采用UML方法来描述例7-4中Line类和Point类的关系,44,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,几种关系的图形标识,继承关系泛化,45,7.4 UML图形标识 7.4.2 UML类图,注释,在UML图形上,注释表示为带有褶角的矩形,然后用虚线连接到UML的其他元素上,它是一种用于在图中附加文字注释的机制。,46,7.4 UML图形标识 7
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 对象 基本概念 290109033
链接地址:https://www.31doc.com/p-2542420.html