類與對象C++語言程序設計2主要內容面向對象的思想OOP的基本特點類概念和聲明對象構造函數析構函數內聯成員函數拷貝構造函數類的組合3面向過程的設計方法重點:如何實現的細節和過程，將數據與函數分開。形式：主模塊+若干個子模塊（main()+子函數）。特點：自頂向下，逐步求精——功能分解。缺點：效率低，程序的可重用性差。面向對象的思想4面向對象的方法目的：實現軟件設計的產業化。觀點：自然界是由實體（對象）所組成。程序設計方法：使用面向對象的觀點來描述模仿并處理現實問題。要求：高度概括、分類、和抽象。面向對象的思想5抽象抽象是對具體對象（問題）進行概括，抽出這一類對象的公共性質并加以描述的過程。先注意問題的本質及描述，其次是實現過程或細節。數據抽象：描述某類對象的屬性或狀態（對象相互區別的物理量）。代碼抽象：描述某類對象的共有的行為特征或具有的功能。抽象的實現：通過類的聲明。OOP的基本特點6抽象實例——鐘表數據抽象：intHour,intMinute,intSecond代碼抽象：SetTime(),ShowTime()OOP的基本特點7抽象實例——鐘表類classClock{

public:voidSetTime(intNewH,intNewM,intNewS);

voidShowTime();

private:intHour,Minute,Second;};OOP的基本特點8抽象實例——人數據抽象：char*name,char*gender,intage,intid代碼抽象：生物屬性角度：

GetCloth(),Eat(),Step(),…社會屬性角度：

Work(),Promote(),…OOP的基本特點9封裝將抽象出的數據成員、代碼成員相結合，將它們視為一個整體。目的是曾強安全性和簡化編程，使用者不必了解具體的實現細節，而只需要通過外部接口，以特定的訪問權限，來使用類的成員。實現封裝：類聲明中的{}OOP的基本特點10封裝實例：classClock{

public:voidSetTime(intNewH,intNewM,intNewS);

voidShowTime();

private:intHour,Minute,Second;};邊界特定的訪問權限OOP的基本特點外部接口11繼承與派生是C++中支持層次分類的一種機制，允許程序員在保持原有類特性的基礎上，進行更具體的說明。實現：聲明派生類OOP的基本特點12多態性多態：同一名稱，不同的功能實現方式。目的：達到行為標識統一，減少程序中標識符的個數。實現：重載函數和虛函數OOP的基本特點13c++中的類類是具有相同屬性和行為的一組對象的集合，它為屬于該類的全部對象提供了統一的抽象描述，其內部包括屬性和行為兩個主要部分。利用類可以實現數據的封裝、隱藏、繼承與派生。利用類易于編寫大型復雜程序，其模塊化程度比C中采用函數更高。類和對象14類的聲明形式

類是一種用戶自定義類型，聲明形式：class類名稱{

public:

公有成員（外部接口）

private:

私有成員

protected:

保護型成員}類和對象15公有類型成員在關鍵字public后面聲明，它們是類與外部的接口，任何外部函數都可以訪問公有類型數據和函數。類和對象16私有類型成員在關鍵字private后面聲明，只允許本類中的函數訪問，而類外部的任何函數都不能訪問。如果緊跟在類名稱的后面聲明私有成員，則關鍵字private可以省略。類和對象17保護類型與private類似，其差別表現在繼承與派生時對派生類的影響不同。類和對象18類的成員classClock{public:

voidSetTime(intNewH,intNewM,intNewS);

voidShowTime();private:intHour,Minute,Second;};類和對象成員數據成員函數voidClock::SetTime(intNewH,intNewM,intNewS){Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS;}voidClock::ShowTime(){cout<<Hour<<":"<<Minute<<":"<<Second;}1920成員數據與一般的變量聲明相同，但需要將它放在類的聲明體中。類和對象21成員函數在類中說明原型，可以在類外給出函數體實現，并在函數名前使用類名加以限定。也可以直接在類中給出函數體，形成內聯成員函數。允許聲明重載函數和帶默認形參值的函數類和對象22內聯成員函數為了提高運行時的效率，對于較簡單的函數可以聲明為內聯形式。內聯函數體中不要有復雜結構（如循環語句和switch語句）。在類中聲明內聯成員函數的方式：將函數體放在類的聲明中。使用inline關鍵字。類和對象23內聯成員函數舉例(一)classPoint{public:voidInit(intinitX,intinitY)

{X=initX;Y=initY;}intGetX(){returnX;}intGetY(){returnY;}private:intX,Y;};類和對象24內聯成員函數舉例(二)classPoint{public:voidInit(intinitX,intinitY);intGetX()；

intGetY()；

private:intX,Y;};類和對象inlinevoidPoint::

Init(intinitX,intinitY){X=initX;Y=initY;}inlineintPoint::GetX(){returnX;}inlineintPoint::GetY(){returnY;}2526對象類的對象是該類的某一特定實體，即類類型的變量。聲明形式：

類名對象名；例：

ClockmyClock;類和對象27類中成員的訪問方式類中成員互訪直接使用成員名類外訪問使用“對象名.成員名”方式訪問

public

屬性的成員類和對象28例1-1類的應用舉例#include<iostream>usingnamespacestd;classClock{......//類的聲明略}//......類的實現略intmain(){ClockmyClock;

myClock.SetTime(8,30,30);

myClock.ShowTime();}類和對象29構造函數構造函數的作用是在對象被創建時使用特定的值構造對象，或者說將對象初始化為一個特定的狀態。在對象創建時由系統自動調用。如果程序中未聲明，則系統自動產生出一個默認形式的構造函數允許為內聯函數、重載函數、帶默認形參值的函數構造函數和析構函數30構造函數舉例classClock{public:

Clock(intNewH,intNewM,intNewS);//構造函數

voidSetTime(intNewH,intNewM,intNewS); voidShowTime();private: intHour,Minute,Second;};構造函數和析構函數構造函數的實現：Clock::Clock(intNewH,intNewM,intNewS){ Hour=NewH; Minute=NewM; Second=NewS;}建立對象時構造函數的作用：intmain(){

Clockc(0,0,0);//隱含調用構造函數，將初始值作為實參。

c.ShowTime();}3132拷貝構造函數拷貝構造函數是一種特殊的構造函數，其形參為本類的對象引用。class類名{public:

類名（形參）；//構造函數類名（類名&對象名）；//拷貝構造函數

...}；類名::類（類名&對象名）//拷貝構造函數的實現{函數體}構造函數和析構函數33拷貝構造函數(例1-2)classPoint{public:Point(intxx=0,intyy=0){X=xx;Y=yy;}

Point(Point&p);intGetX(){returnX;}intGetY(){returnY;}private:intX,Y;};構造函數和析構函數Point::Point(Point&p){X=p.X;Y=p.Y;cout<<"拷貝構造函數被調用"<<endl;}3435拷貝構造函數(例1-2)當用類的一個對象去初始化該類的另一個對象時系統自動調用拷貝構造函數實現拷貝賦值。intmain(){PointA(1,2);PointB(A);//拷貝構造函數被調用

cout<<B.GetX()<<endl;}構造函數和析構函數36拷貝構造函數(例1-2)若函數的形參為類對象，調用函數時，實參賦值給形參，系統自動調用拷貝構造函數。例如：voidfun1(Pointp){cout<<p.GetX()<<endl;}intmain(){PointA(1,2);fun1(A);//調用拷貝構造函數}構造函數和析構函數37拷貝構造函數(例1-2)當函數的返回值是類對象時，系統自動調用拷貝構造函數。例如：Pointfun2(){PointA(1,2);returnA;//調用拷貝構造函數}intmain(){PointB;B=fun2();}構造函數和析構函數38默認的拷貝構造函數如果程序員沒有為類聲明拷貝初始化構造函數，則編譯器自己生成一個默認的拷貝構造函數。這個構造函數執行的功能是：用作為初始值的對象的每個數據成員的值，初始化將要建立的對象的對應數據成員。構造函數和析構函數39析構函數完成對象被刪除前的一些清理工作。在對象的生存期結束的時刻系統自動調用它，然后再釋放此對象所屬的空間。如果程序中未聲明析構函數，編譯器將自動產生一個默認的析構函數。構造函數和析構函數40構造函數和析構函數舉例#include<iostream>usingnamespacestd;classPoint{public:Point(intxx,intyy);~Point();//...其他函數原型

private:intX,intY;};構造函數和析構函數Point::Point(intxx,intyy){X=xx;Y=yy;}Point::~Point(){}//...其他函數的實現略4142組合的概念類中的成員數據是另一個類的對象。可以在已有抽象的基礎上實現更復雜的抽象。類的組合43舉例classPoint{private:floatx,y;//點的坐標

public:Point(floath,floatv);//構造函數

floatGetX(void);//取X坐標

floatGetY(void);//取Y坐標

voidDraw(void);//在(x,y)處畫點};//...函數的實現略類的組合classLine{private:Pointp1,p2;//線段的兩個端點

public:Line(Pointa,Pointb);//構造函數

VoidDraw(void);//畫出線段};//...函數的實現略4445類組合的構造函數設計原則：不僅要負責對本類中的基本類型成員數據賦初值，也要對對象成員初始化。聲明形式：類名::類名(對象成員所需的形參，本類成員形參):對象1(參數)，對象2(參數)，......{本類初始化}類的組合46類組合的構造函數調用構造函數調用順序：先調用內嵌對象的構造函數（按內嵌時的聲明順序，先聲明者先構造）。然后調用本類的構造函數。（析構函數的調用順序相反）若調用默認構造函數（即無形參的），則內嵌對象的初始化也將調用相應的默認構造函數。類的組合47類的組合舉例（二）classPart//部件類{

public:Part();Part(inti);~Part();voidPrint();private:intval;};類的組合classWhole{public:Whole();Whole(inti,intj,intk);~Whole();voidPrint();private:Partone;Parttwo;intdate;};48Whole::Whole(){date=0;}Whole::Whole(inti,intj,intk):two(i),one(j),date(k){}//...其他函數的實現略4950前向引用聲明類應該先聲明，后使用如果需要在某個類的聲明之前，引用該類，則應進行前向引用聲明。前向引用聲明只為程序引入一個標識符，但具體聲明在其他地方。類的組合51前向引用聲明舉例classB;//前向引用聲明classA{public:voidf(Bb);};classB{public:voidg(Aa);};類的組合52UML簡介UML語言是一種可視化的的面向對象建模語言。UML有三個基本的部分事物（Things）

UML中重要的組成部分，在模型中屬于最靜態的部分，代表概念上的或物理上的元素關系（Relationships）

關系把事物緊密聯系在一起圖（Diagrams）

圖是很多有相互相關的事物的組UML圖形標識53UML中有4種類型的事物結構事物（Structuralthings）動作事物（Behavioralthings）分組事物（Groupingthings）注釋事物（Annotationalthings）UML圖形標識54UML中的關系依賴（Dependencies）關聯（Association）泛化（Generalization）實現（Realization）UML圖形標識55UML中的9種圖類圖（Classdiagram）對象圖（Objectdiagram）用例圖（Usecasediagram）順序圖（Sequencediagram）協作圖（Collaborationdiagram）狀態圖（Statechartdiagram）活動圖（Activitydiagram）組件圖（Com