1、面向對象面向對象程序設計程序設計（以（以C+C+為例）為例）車建華車建華教材、參考書與課時安排教材、參考書與課時安排 溫秀梅溫秀梅 丁學鈞丁學鈞 編著編著 清華大學出版社清華大學出版社 王燕王燕 清華大學出版社清華大學出版社 譚浩強主編譚浩強主編 中國鐵道出版社中國鐵道出版社理論授課：理論授課：3636學時學時實驗授課實驗授課：3636學時學時 思考問題思考問題面向過程的語言面向過程的語言面向對象的語言面向對象的語言 第第1 1章章 緒緒 論論 CPU指令系統，由0、1序列構成的指令碼組成如：10000000 加 10010000 減用助記符號描述的指令系統如 ADD A, B面向機器的語言程

2、序設計是數據被加工的過程客觀世界可以分類，對象是類的實例對象是數據和方法的封裝對象間通過發送和接受消息發生聯系程序設計關鍵是定義類，并由類派生對象1.1 1.1 面向對象方法的起源面向對象方法的起源5050年代的程序都是用指令代碼或匯編語言編寫的，年代的程序都是用指令代碼或匯編語言編寫的，6060年代高級語言的出現大大簡化了程序設計，縮短了年代高級語言的出現大大簡化了程序設計，縮短了軟件開發周期。自軟件開發周期。自6060年代末到年代末到7070年代初，出現了大型年代初，出現了大型軟件系統，如操作系統、數據庫，這給程序設計帶來軟件系統，如操作系統、數據庫，這給程序設計帶來了新的問題：了新的問題

3、：可靠性差、錯誤多、且不易維護和修改可靠性差、錯誤多、且不易維護和修改- -“”。為了克服為了克服6060年代出現的軟件危機，年代出現的軟件危機，19681968年北約組年北約組織提出織提出“”的概念。對程序設計語言的認識的概念。對程序設計語言的認識從從強調表達能力為重點強調表達能力為重點轉向轉向以結構化和簡明性為重點以結構化和簡明性為重點，將程序從將程序從語句序列語句序列轉向相互作用的轉向相互作用的模塊集合模塊集合。19691969年，年，首先提出了首先提出了的概念，他的概念，他強調從程序的結構和風格上來研究程序設計。強調從程序的結構和風格上來研究程序設計。1.1 1.1 面向對象方法的起源

4、面向對象方法的起源在軟件工程的迫切要求下，在軟件工程的迫切要求下，70年代結構化語言獲得蓬年代結構化語言獲得蓬勃發展并得到廣泛應用。使用結構化程序設計方法可顯著地勃發展并得到廣泛應用。使用結構化程序設計方法可顯著地減少軟件的復雜性，提高軟件的可靠性、可測試性和可維護減少軟件的復雜性，提高軟件的可靠性、可測試性和可維護性。經過幾年的探索和實踐，結構化程序設計的應用確實取性。經過幾年的探索和實踐，結構化程序設計的應用確實取得了成效，用結構化程序設計的方法編寫出來的程序不僅得了成效，用結構化程序設計的方法編寫出來的程序不僅結結構良好，易寫易讀，而且易于證明其正確性構良好，易寫易讀，而且易于證明其正確

5、性。進入進入8080年代，由于一系列高技術的研究，如第五代計年代，由于一系列高技術的研究，如第五代計算機、計算機輔助制造（算機、計算機輔助制造（CAMCAM）和知識工程等領域的研究都）和知識工程等領域的研究都迫切要求大型的軟件系統作為支撐。他們所用的數據類型也迫切要求大型的軟件系統作為支撐。他們所用的數據類型也超出了常規的結構化數據類型的范疇，提出對圖像、聲音、超出了常規的結構化數據類型的范疇，提出對圖像、聲音、規則等非結構化信息的管理。為了適應這些應用領域的需要，規則等非結構化信息的管理。為了適應這些應用領域的需要，迫切要求軟件模塊具有更強的獨立自治性，以便于大型軟件迫切要求軟件模塊具有更強

6、的獨立自治性，以便于大型軟件的管理、維護和重用。由于的管理、維護和重用。由于結構化語言的數據類型較為簡單結構化語言的數據類型較為簡單，所以所以不能勝任對非結構化數據的定義與管理，采用過程調用不能勝任對非結構化數據的定義與管理，采用過程調用機制也不夠靈活，獨立性較差機制也不夠靈活，獨立性較差。為了適應高技術發展的需要，消除結構化編程語言為了適應高技術發展的需要，消除結構化編程語言的局限，自的局限，自8080年代以來，出現了年代以來，出現了，研制出了多種面向對象程序設計語言研制出了多種面向對象程序設計語言，如，如、和當前使用在和當前使用在InternetInternet上的平臺無關語上的平臺無關語

7、言言等。等。軟件設計人員的負擔越來越重，軟件的實現越來越軟件設計人員的負擔越來越重，軟件的實現越來越龐大，為計算機領域自身的發展提出了新的要求。利用龐大，為計算機領域自身的發展提出了新的要求。利用傳統的程序設計思想無法滿足這一要求，人們就開始尋傳統的程序設計思想無法滿足這一要求，人們就開始尋求一種更能反映人類解決問題的自然方法，這就是求一種更能反映人類解決問題的自然方法，這就是技術。技術。1.31.3結構化程序設計與面向對象程序設計結構化程序設計與面向對象程序設計 1.1.結構化程序設計結構化程序設計程序程序=數據結構數據結構+算法算法+程序設計語言程序設計語言+語言環境語言環境 1. 1.

8、結構化程序設計方法結構化程序設計方法 2. 2. 面向對象程序設計面向對象程序設計 2. 2. 面向對象程序設計面向對象程序設計程序設計的新思維程序設計的新思維 是計算機內存中的一塊區域，通過將內存分塊，每個模是計算機內存中的一塊區域，通過將內存分塊，每個模塊（即對象）在功能上相互之間保持相對獨立。當對象的一個塊（即對象）在功能上相互之間保持相對獨立。當對象的一個成員函數被調用時，對象執行其內部的代碼來響應這個調用，成員函數被調用時，對象執行其內部的代碼來響應這個調用，這使對象呈現出一定的行為。行為及其結果就是該對象的功能。這使對象呈現出一定的行為。行為及其結果就是該對象的功能。 是一種認識世

9、界的方法，也是一種程序設計方法。是一種認識世界的方法，也是一種程序設計方法。面向對象的觀點認為，面向對象的觀點認為，。按照這樣的思想設計程序，就是面向對。按照這樣的思想設計程序，就是面向對象的程序設計。象的程序設計。“面向對象面向對象”不僅僅作為一種技術、更作為一不僅僅作為一種技術、更作為一種方法貫穿于軟件設計的各個階段。種方法貫穿于軟件設計的各個階段。 是在面向過程的程序設計基礎上的質的飛是在面向過程的程序設計基礎上的質的飛躍。面向對象方法的產生，是計算機科學發展的要求。面向對躍。面向對象方法的產生，是計算機科學發展的要求。面向對象的技術在系統程序設計、數據庫及多媒體應用等領域都得到象的技術

10、在系統程序設計、數據庫及多媒體應用等領域都得到廣泛應用。廣泛應用。 2. 2. 面向對象程序設計面向對象程序設計程序設計的新思維程序設計的新思維強調的是強調的是，。結構化方法處理問題是。結構化方法處理問題是。面向對象強調的是。面向對象強調的是，。而對象包含數據和對數據的操作，。而對象包含數據和對數據的操作，是對數據和功能的抽象和統一。面向對象方法處理問題是對數據和功能的抽象和統一。面向對象方法處理問題的過程是對一系列相關對象的操縱，即發送消息到目標的過程是對一系列相關對象的操縱，即發送消息到目標對象中，由對象執行相應的操作。因此，面向對象方法對象中，由對象執行相應的操作。因此，面向對象方法是是，這種以對象為中心的方法更自然、，這種以對象為中心的方法更自然、更直接地反映現實世界的問題空間，具有獨特的抽象性、更直接地反映現實世界的問題空間，具有獨特的抽象性、封裝性、繼承性和多態性，能更好地適應復雜大系統不封裝性、繼承性和多態性，能更好地適應復雜大系統不斷發展與變化的要求。斷發展與變化的要求。實驗目的實驗目的1. 1. 了解和使用了解和使用Visual C+6.0Visual C+6.0、VS 2010VS 2010開發環境開發環境2. 2. 熟悉熟悉Visual C+6.0Visual C+6.0 、VS 2010VS 2010開發開發環境的基本命令環境的基本