华东师范大学：《C++ 语言程序设计》课程教学资源（课件讲稿）第九讲 类与对象（I）面向对象基础

华东师范大学数学科学学院 目录页 School of Mathematical Sciences,ECNU Contents 面向对象的基本特点 2 类和对象的基本操作 3 构造函数和析构函数 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan

目录页 Contents 华东师范大学 数学科学学院 School of Mathematical Sciences, ECNU http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 1 2 面向对象的基本特点 类和对象的基本操作 3 构造函数和析构函数

面向对象的基本特点 高级语言发展 ■为什么面向对象 面向对象的特征 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 3

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 3 面向对象的基本特点  高级语言发展  为什么面向对象  面向对象的特征 1

高级语言发展 ●第一代：对数学表达式有很强的运算处理能力 代表有Fortran,Algol60 ●第二代：重点是如何有效地表达算法 代表有Pascal,C ●第三代：引入抽象数据类型的程序设计语言 代表有Ada ●第四代：面向对象程序设计语言 代表有Simulac67,Smalltalk80、C++、Java http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 4

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 4 高级语言发展  第一代：对数学表达式有很强的运算处理能力 代表有 Fortran，Algol 60  第二代：重点是如何有效地表达算法 代表有 Pascal，C  第三代：引入抽象数据类型的程序设计语言 代表有 Ada  第四代：面向对象程序设计语言 代表有 Simula67，Smalltalk80、C++、Java

为什么面向对象 出发点 模仿人类认识和理解现实世界的自然思维，更直观地描述 客观世界中存在的事物（对象)以及它们之间的关系。 目的 通过提高代码的可重用性，降低软件开发成本和维护成本， 从而大大提高程序员的生产力。 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 5

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 5 为什么面向对象 模仿人类认识和理解现实世界的自然思维，更直观地描述 客观世界中存在的事物（对象）以及它们之间的关系。 出发点 通过提高代码的可重用性，降低软件开发成本和维护成本， 从而大大提高程序员的生产力。 目的

面向对象程序设计语言 基本特点 ·高级语言 ·将客观事物看作具有属性（数据）和行为（函数）的对象 ●通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类 通过类的继承与多态实现代码重用 主要特征 抽象、封装、继承、多态 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 6

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 6 面向对象程序设计语言 基本特点 抽象、封装、继承、多态 主要特征  高级语言  将客观事物看作具有属性（数据）和行为（函数）的对象  通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类  通过类的继承与多态实现代码重用

抽象 什么是抽象 对具体问题/事物（对象）进行概括，抽出这一类对象的 共有性质并加以描述的过程。 ·首先关注的是问题的本质及描述，其次是实现过程或细节 ●抽象包括：数据抽象和行为抽象 一数据抽象： 描述某类对象的属性或状态（对象相互区别的物理量） 一行为抽象（或功能抽象）： 描述某类对象的共同行为或功能特征 ·抽象的实现：类与对象 http://math.ecnu.edu.cn/-jypan 7

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 7 抽象 对具体问题/事物（对象）进行概括，抽出这一类对象的 共有性质并加以描述的过程。  首先关注的是问题的本质及描述，其次是实现过程或细节  抽象包括：数据抽象和行为抽象 － 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） － 行为抽象（或功能抽象）： 描述某类对象的共同行为或功能特征  抽象的实现：类与对象 什么是抽象

抽象示例 例：时钟的描述 ·数据抽象： int hour,int minute,int second ●行为抽象： ShowTime(),SetTime() http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 8

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 8 抽象示例 例：时钟的描述 ► 数据抽象： int hour, int minute, int second ► 行为抽象： ShowTime(), SetTime()

封装 什么是封装 将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体， 即将数据与操作数据的函数进行有机结合，形成“类”，其中数据 和函数都是类的成员。 为什么封装 十封装可以增强数据的安全性，并简化编程。用户不必了解具体的实现 细节，而只需要通过外部接口，以给定的访问权限，来访问类的成员。 十提供接口供外部调用，隐藏内部细节。 中简化被封装对象间的接口，降低系统的耦合度。 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 9

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 9 封装 将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体， 即将数据与操作数据的函数进行有机结合，形成 “类”，其中数据 和函数都是类的成员。 † 封装可以增强数据的安全性，并简化编程。用户不必了解具体的实现 细节，而只需要通过外部接口，以给定的访问权限，来访问类的成员。 † 提供接口供外部调用，隐藏内部细节。 † 简化被封装对象间的接口，降低系统的耦合度。 什么是封装 为什么封装

示例（时钟类) 例：时钟的描述 数据抽象：int hour,int minute,int second D行为抽象：ShowTime(),SetTime() 时钟类的声明 class Clock public: void SetTime(int h,int m,int s); void ShowTime(); private: int hour,minute,second; 此处的分号不能省！ public和private用于指定成员的不同访问权限 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 10

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan class Clock { public: void SetTime(int h, int m, int s); void ShowTime(); private: int hour, minute, second; }; 10 示例（时钟类） 例：时钟的描述 ► 数据抽象：int hour, int minute, int second ► 行为抽象： ShowTime(), SetTime() 此处的分号不能省！ 时钟类的声明 † public 和 private 用于指定成员的不同访问权限

继承与多态 继承 C++提供继承机制，允许程序员在保持原有类特性的基础上， 进行更具体、更详细的说明。 多态 同一段程序能处理多种类型对象。 在C++中，多态有强制多态（如类型转换)、重载多态（如 函数重载、运算符重载)、类型参数化和虚函数、模板等。 http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 11

http://math.ecnu.edu.cn/~jypan 11 继承与多态 C++ 提供继承机制，允许程序员在保持原有类特性的基础上， 进行更具体、更详细的说明。 同一段程序能处理多种类型对象。 在 C++ 中，多态有强制多态（如类型转换）、重载多态（如 函数重载、运算符重载）、类型参数化和虚函数、模板等。 继承 多态