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面向对象

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《面向对象程序设计》课程设计报告

报告题目:

所在院系:

所在班级:

姓名:

2011年12月29日

目录

一、课程设计目的 (3)

二、课程设计要求 (3)

三、课程设计内容 (3)

四、类层次图 (3)

五、程序代码 (5)

六、调试过程 (24)

七、总结 (26)

八、参考书目 (26)

一、课程设计目的:

1、熟练掌握C++的基本知识和技能。

2、掌握面向对象程序设计的基本思路和方法。

3、能够利用所学的知识和技能,解决面向对象程序设计实际应用问题。

二、课程设计要求:

1、利用面向对象的方法和C++的编程思想完成设计。

2、在设计过程中要求建立清晰的类层次。

3、在定义和实现类过程中,每个类都要有各自的成员变量和成员函数。

4、注意运用面向对象的机制(继承、派生及多态)来实现课程设计。

三、课程设计内容:

设计一个计算图形面积、体积的类库:

它的顶层是一个抽象类Shape,

第二层是二维图形(TwoDimShape)和三维图形(ThreeShape),

第三层是由第二层派生出来的具体图形类,圆、椭圆、矩形、三角形;

球体、圆柱体、长方体。

本程序完成的主要功能有:

(1)计算二维图形的面积

(2)计算三维图形的体积

四、类层图:

派生关系:

基类:Shape

基类派生出:二维图形(TwoDimShape)和三维图形(ThreeShape)

二维图形派生:圆、椭圆、矩形、三角形

三维图形派生:球体、圆柱体、长方体

程序内容:

定义一个抽象类形状(Shape),包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show(),它们均是纯虚函数。通过

继承派生出二维图形和三维图形,二维图形类中包含输入基本图形的

信息函数input()、显示基本图形信息函数show()、计算面积的函数 area(),其中area()函数是虚函数;三维图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()、计算体积的函

数volume(),其中volume()函数是虚函数;进而,通过继承二维图形

类和三维图形类分别派生出具体的图形类,圆、椭圆、矩形、三角形;

球体、圆柱体、长方体。二维图形类派生出的具体图形类中包含输入

基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()计算面

积的函数area()以及各自的构造函数与默认构造函数;三维图形类

派生出的具体的图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显

示基本图形信息函数show()、计算体积的函数volume()以及各自的

构造函数与默认构造函数。

派生图:

五、程序代码:

1、总体思路:

程序首先建立一个抽象类Shape,作为公共接口;然后构建

两个基类:TwoDinShape、ThreeShape,公有继承Shape类;

最后再由这两个基类派生出具体的图形类,分别计算其面积和

体积,然后在主函数中调用各类中的成员函数,输出结果。

2、详细设计:

input():数据输入函数

show():输出计算结果

area():计算图形的面积

volume():计算图形的体积

run():定义指针,调用抽象类里的每个函数

3、源代码:

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

const double PI=3.14159;

class Shape

{

virtual void input(){};

virtual void show(){};

};

class TwoDimShape:public Shape

{

private:

double f;

public:

void input()

{

cout<<"所选图形的边长:";

cin>>f;

}

void show()

{

cout<<"所求图形的面积是: "<

}

virtual double area()=0;

};

class ThreeShape:public Shape

{

private:

double f;

public:

void input()

{

cout<<"所选图形的边长:";

cin>>f;

}

void show()

{

cout<<"所求图形的体积是: "<

}

virtual double volume()=0;

};

/*****圆*****/

class Circle:public TwoDimShape

{

double r;

public:

void input()

{

cout<<"请输入所要求的圆的半径:";

cin>>r;

}

Circle()

{

r=0;

}

Circle(double new_r)

{

r=new_r;}

double area()

{

return PI*r*r;

}

void show()

{

cout<<" r="<

cout<<"所求的圆的面积是:"<

}

};

/*****椭圆*****/

class Elliptise:public TwoDimShape

{

double a,b;

public:

void input()

{

cout<<"请输入所要求的椭圆的长轴半径和短轴半径:";

cin>>a>>b;

}

Elliptise()

{

a=0;

b=0;

}

Elliptise(double new_a,double new_b)

{

a=new_a;

b=new_b;

}

double area()

{

return PI*a*b;

}

void show()

{

cout<<" a="<

}

};

/*****矩形*****/

class Rectangle:public TwoDimShape

{

double width,length;

Rectangle()

{

width=0;

length=0;

}

Rectangle(double new_width,double new_length)

{

width=new_width;

length=new_length;

}

double area()

{

return width*length;

}

void input()

{

cout<<"请输入所要求的矩形的长和宽:";

cin>>width>>length;

}

void show()

{

cout<<" width="<

}

};

/*****三角形*****/

class Triangle:public TwoDimShape

{

double a,b,c;

public:

void input()

{

cout<<"请输入所要求的三角形的三条边:";

cin>>a>>b>>c;

}

Triangle()

{

b=0;

c=0;

}

Triangle(double new_a,double new_b,double new_c)

{

a=new_a;

b=new_b;

c=new_c;

}

double area()

{

double s=(a+b+c)/2.0;

//double area;

return (sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)));

}

void show()

{

double s=(a+b+c)/2.0;

cout<<" a="<

<<" b="<

<<" c="<

cout<<"所求三角形的面积是:"<

}

};

/*****球体*****/

class Ball:public ThreeShape

{

double r,v;

public:

Ball()

{

r=0;

}

Ball(double new_r)

{

r=new_r;

}

double volume()

{

//double v;

v=PI*r*r*r*4/3;

return v;

}

void input()

{

cout<<"请输入所要求的球体的半径:";

cin>>r;

}

void show()

{

cout<<" r="<

cout<<"所求的球体的体积是:"<

}

};

/*****圆柱体*****/

class Cylinder:public ThreeShape

{

double r,height,v;

public:

Cylinder()

{

r=0;

height=0;

}

Cylinder(double new_r,double new_height)

{

r=new_r;

height=new_height;

}

double volume()

{

//double v;

v=PI*r*r*height;

return v;

}

void input()

{

cout<<"请输入所要求的椭圆的底面半径和高:";

cin>>r>>height;

}

void show()

{

cout<<" r="<

<<" height="<

cout<<"所求圆柱体的体积是:"<

}

};

/*****长方体*****/

class Box:public ThreeShape

{

double width,length,height,v;

public:

Box()

{

width=0;

length=0;

height=0;

}

Box(double new_width,double new_length,double new_height)

{

width=new_width;

length=new_length;

height=new_height;

}

double volume()

{

//double v;

v=width*length*height;

return v;

}

void input()

{

cout<<"请输入所要求长方体的长、宽、高:";

cin>>length>>width>>height;

}

void show()

{

cout<<" width="<

}

};

void run1(TwoDimShape *ptr)//定义指针,调用抽象类里的每个函数{

ptr->input();

ptr->area();

ptr->show();

}

void run2(ThreeShape *ptr)

{

ptr->input();

ptr->volume();

ptr->show();

}

void area(const& i,bool& flag)

{

TwoDimShape *p1;

Circle circle;

Elliptise elliptise;

Rectangle rectangle;

Triangle triangle;

switch(i)

{

case '1':

p1=&circle;

run1(p1);

break;

case '2':

p1=&elliptise;

run1(p1);

break;

case '3':

p1=&rectangle;

run1(p1);

break;

case '4':

p1=▵

run1(p1);

break;

}

}

void volume(const& i,bool& flag)

{

ThreeShape *p2;

Ball ball;

Cylinder cylinder;

Box box;

switch(i)

{

case '1':

p2=&ball;

run2(p2);

break;

case '2':

p2=&cylinder;

run2(p2);

break;

case '3':

p2=&box;

run2(p2);

break;

}

}

int main()

{

TwoDimShape *p1;

ThreeShape *p2;

char i;

Circle circle;

Elliptise elliptise;

Rectangle rectangle;

Triangle triangle;

Ball ball;

Cylinder cylinder;

Box box;

bool flag=1;//退出标记,为0退出或返回上级 cout<<"进入程序:\n";

do

{

cout<<" [1] TwoDimShape \n"

<<" [2] ThreeShape \n"

<<" [3] Exit "<

cout<<"请输入所选择的标号:";

cin>>i;

switch(i)

{

case '1':do{

cout<<" [1] 圆"<<'\n'

<<" [2] 椭圆"<<'\n'

<<" [3] 矩形"<<'\n'

<<" [4] 三角形"<

cout<<"请输入所选图形的标号:";

cin>>i;

area(i,flag);

}while(flag);

flag=1;//保证flag为1,不至于影响后面的使用 break;

case '2':do{

cout<<" [1] 球体"<<'\n'

<<" [2] 圆柱体"<<'\n'

<<" [3] 长方体"<

cout<<"请输入所选图形的标号:";

cin>>i;

volume(i,flag);

}while(flag);

flag=1;

break;

default:return 0;

}

}while(flag);

}

六、调试过程:

七、总结:

在程序的编写过程中遇到很多麻烦,譬如:如何定义成员函数,把哪个函数定义为虚函数,对各个层次类的成员函数的声明或定义等,但最后在老师和同学的帮助下都解决了,这让我觉得很有成就。程序调试时遇到的错误,让我记忆深刻,也证明了学习程序不能只看书,更重要的是实际操作。

通过这次程序设计,让我进一步认识到细节的重要性,有时仅仅少了一个后括号‘}’h或一个分号,都可能导致整个程序无法运行。同时也是我明白现在学的知识远远不够,不许有进一步学习的金精神,才可以将事办得更好;还有就是要有与社会更近一些,这也是对当代大学生的呼吁,只有了解实际用处,才能更合理的应用所学。

八、参考书目:

【1】Walter Savitch著《C++面向对象程序设计》(第六版双语版).清华大学出版社

【2】谭浩强著《C程序设计》(第三版).清华大学出版社

面向对象三大基本特性,五大基本原则

透切理解面向对象三大基本特性是理解面向对象五大基本原则的基础 三大特性是:封装,继承,多态 所谓封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。简单的说,一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部,某些代码或某些数据可以是私有的,不能被外界访问。通过这种方式,对象对内部数据提供了不同级别的保护,以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。 所谓继承是指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”,被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程,就是从一般到特殊的过程。要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。继承概念的实现方式有二类:实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力; 所谓多态就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着,虽然针对不同对象的具体操作不同,但通过一个公共的类,它们(那些操作)可以通过相同的方式予以调用。 五大基本原则 单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle) 是指一个类的功能要单一,不能包罗万象。如同一个人一样,分配的工作不能太多,否则一

Java的三大特性

Java是完全面向对象的计算机编程语言,它有三大特性: 1、封装性 封装是面向对象的方法所遵循的一个重要原则,它有两个含义:一是指把对象的属性和行为看成一个密不可分的整体,将这两者“封装”在一个不可分割的独立单位(即对象)中;二是指“信息隐藏”,把不需要让外界知道的信息隐藏起来,有些对象及行为允许外界用户知道或使用,但不允许更改,而另一些属性或行为,则不允许外界知道,或只允许使用对象的功能,而尽可能隐藏对象的功能实现细节。 封装机制在程序设计中表现为,把描述对象属性的变量及实现对象功能的方法合在一起,定义为一个程序单位,并保证外界不能任意更改其内部的属性值,也不能任意调动其内部的功能方法。 封装机制的另一个特点是,为封装在一个整体内的变量及方法规定不同级别的“可见性” 或访问权限。 2、继承性 继承是面向对象方法中的重要概念,并且使提高软件开发效率的重要手段。首先拥有反映事物一般特性的类,然后再其基础上派生出反映特殊事物的类。在Java程序设计中,已有的类可以是Java开发环境所提供的一批最基本的程序——类库,用户开发的程序类就是继承这些已有的类。这样,现在类所描述的属性及行为,即已定义的变量和方法,在继承产生的类中可以使用。面向对象程序设计中的继承机制大大增加了程序代码的可复用性,提高了软件的开发效率,降低了程序产生错误的可能性,也为程序的修改扩充提供了便利。Java支持单继承,通过接口的方式来弥补由于Java不支持多继承而带来的子类不能享用多个父类的成员的缺点。 3、多态性 多态是面向对象程序设计的又一个重要特征。多态是允许程序中出现重名现象。Java语言中含有方法重载与对象多态两种形式的多态。 方法重载:在一个类中,允许多个方法使用同一个名字,但方法的参数不同,完成的功能也不同。 对象多态:子类对象可以与父类对象进行相互转换,而且根据其使用的子类的不同,完成的功能也不同。 多态的特性使程序的抽象程度和简捷程度更高,有助于程序设计人员对程序的分组协同开发。 怎样理解面向对象的三大特性: 一、封装 1、概念:封装也称为信息隐藏,是指利用抽象数据类型(即ADT,一个ADT是一个仅由保 存的数据类型和可能在这个数据类型上进行的操作定义的,用户只能通过ADT的操作方法来访问ADT的属性,而且用户不会知道这个数据类型内容各种操作是如何实现的。ADT 提供了一个对象公共接口中的操作和其具体的实现公开的强有力的工具,这使得一个ADT的实现可以不断变化和演化同时保持其公共接口不变。)将数据和基于数据的操作封装在一起,使其构成一个不可分割的独立实体,数据被保护在抽象数据类型的内部,尽可能地隐藏内部的细节,只保留一些对外接口使之与外部发生联系。系统的其他部分中有通过包裹在数据外面的被授权的操作与这个抽象数据类型交流与交互,即用户不需要知道对象内部方法的实现细节,但可以根据提供的外部接口(对象名和参数)访问该对象。 2、优点:a)实现了专业的分工:将能实现某一特定功能的代码封装成一个独立的实体后, 各程序员可以在需要的时候调用,从而实现了专业的分工。b)实现了信息的隐藏:通

面向对象程序设计的基本思想

课题:面向对象程序设计的基本思想 (一)教学设计思想与理论依据: 《算法与程序设计》模块的教学强调通过该模块的学习,学生应该体验客 观世界的计算机对象化表征和算法思维,掌握几种基本算法;能运用面向对 象的方法,设计解决简单问题的算法,并能初步使用一种面向对象的程序设 计语言,编制程序实现算法解决该问题。 (二)教学内容分析 教材以广东教育出版社出版的信息技术(选修一)《算法与程序设计》第五章第一节内容为结构框架,本节主要介绍面向对象思想产生的必然性和面向对象思想的机制,以及通过对同一个问题采取面向过程和面向对象两种不同思想解决的区别,让学生感受到面向对象程序设计的优越性。 (三)学生情况分析: 学生已学完教材前四章内容,基本掌握了传统的面向过程结构化程序设计方法,有一定的程序设计基础。 (四)教学策略与模式: 采用讲解、任务驱动、实践和学生自主学习相结合的教学方式 (五)教学资源: 硬件:多媒体电脑教室,投影仪,广播系统 软件:学生机安装vb6.0 (六)教学目标: 知识与技能 1.了解面向对象程序设计的基本思想和面向对象思想的由来,并能够举例说 明现实世界与面向对象系统之间的对应关系。 2.了解面向对象程序设计的优越性并初步理解其实现的机制。 过程与方法 经历分析、调试解决同一问题的两种不同实现思想的程序,初步理解面向对象程序设计的优势及面向过程程序设计的缺陷。 情感态度和价值观 (1)关注传统结构化程序设计存在的问题。 (2)产生学习面向对象程序设计技术的愿望。 (3)关注面向对象技术是当前程序设计的重要发展方向。 (七)重点难点 教学重点 (1)传统结构化程序设计存在的问题 (2)面向对象程序设计所具有的优点。 教学难点 (1)面向对象思想的产生。 (2)传统结构化程序设计与面向对象程序设计的基本点比较。 (3)实现面向对象程序设计的基本机制。 教学过程:

面向对象的高级特性_参考答案

Ⅰ.选择题 1、给定下列代码:B 当在第6行加入什么方法时会引起编译错误? 2、给定以下代码:B 执行后的结果是? A. 打印字符串“T ested” B. 编译失败 C. 代码运行成功但无输出 D. 运行时抛出异常 3、MAX_LENGTH是int型public成员变量, 变量值保持为常量100,用简短语句定义这个变量?( CD ) A. public int MAX_LENGTH=100; B. final int MAX_LENGTH=100; C. final public int MAX_LENGTH=100; D. public final int MAX_LENGTH=100. 4、给出以下代码,请问该程序的运行结果是什么?(B) 1.class A { static void foo(int i ) {};} 2. class B extends A{ void foo( int i ){};}

A 第1行编译错误。 B 第2行编译错误。 C 代码编译成功。 //静态方法不能被重写 4、有关类的说法正确的是(B) A.类具有封装性,所以类的数据是不能被访问的 B.类具有封装性,但可以通过类的公共接口访问类中的数据 C.声明一个类时,必须使用public修饰符 D.每个类中必须有main方法,否则程序无法运行 5、将类的访问权限设置为默认的,则该成员能被(A) A. 同一包中的类访问 B.其他包中的类访问 C.所有的类访问 D.所有的类的子类访问 6、假设下面的程序代码都放在MyClass.java文件中,(D)程序代码能够编译通过。 A.import java.awt.*; package mypackage; calss MyClass{ } B.package mypackage; import java.awt.*; public class myClass{ } C.int m; package mypackage; import java.awt.*; class MyClass{ } D./*This is a comment*/ package mypackage; import java.awt.*; public class MyClass{ } 7、假设在java源程序文件“MyClass.java”中只含有一个类,而且这个类必须能够被位于一个庞大的软件系统中的所有java类访问到,那么下面(C )声明有可能是符合要求的类声明。A.private class MyClass extends Object B.public class myclass extends Object C.public class MyClass D.class MyClass extends Object Ⅱ.程序分析题 1、分析并完善如下程序,并写出最后执行结果: class Person{ String name="zhangsan"; int age=18; double height=1.75;

面向对象的三个基本特征讲解

面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。 封装 封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。 封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。 继承 面向对象编程(OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。 被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。 继承的过程,就是从一般到特殊的过程。 要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。 在某些OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。 继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力; 接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力; 可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。 在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类

都可以继承Person 类。但是Leg 类却不能继承Person 类,因为腿并不是一个人。 抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字Interface 而不是Class。 OO开发范式大致为:划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。 多态 多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。 实现多态,有二种方式,覆盖,重载。 覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。 重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。 其实,重载的概念并不属于“面向对象编程”,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。” 那么,多态的作用是什么呢?我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。 概念讲解 泛化(Generalization)

《面向对象程序设计》教学大纲资料

面向对象程序设计教学大纲西北民族大学数学与计算机科学学院 制定的时间:二〇一二年五月

面向对象程序设计教学大纲 一、课程基本资料 主讲教师:曹永春、蔡正琦、顿毅杰 主教材:《C++面向对象程序设计》中国铁道出版社,陈维兴、林小茶编著,第2版,2009 辅助教材: 1.《C++编程思想》机械工业出版社,美Bruce Eckel,Chuck Alliso著,刘宗田,袁兆山,潘秋菱等译; 第1版,2011年 2. 《C++程序设计教程》机械工业出版社,美H.M.Deitel P.J.deitel 薛万鹏等译,2000年 3.《C++程序设计语言》,机械工业出版社,美Bjarne Stroustrup 著,裘宗燕译,2005年 4.《C++面向对象程序设计习题解析与上机指导》清华大学出版社,陈维兴主编,第2版,2009年 实验教材及参考书: 同上 课程性质:学科选修课 学分:4分 课时:72学时,其中理论课54学时,上机实验18学时 先修课程:计算机导论、C语言程序设计 课程结构:多媒体教学,课堂讨论、课内实验、课后作业 评价方案:(考核依据、评分的办法、权重的分布) ?平时成绩:10% 课堂表现(课堂提问、考勤、作业等) ?实验成绩:20%(实验报告、实验考试)

?期中成绩:20%(闭卷考试) .期末成绩:50%(闭卷考试) 参考书目: 名称编著者出版社出版年月《C++编程思想》刘宗田,袁兆山,潘 机械工业出版社2011年 秋菱等译 机械工业出版社2000年 《C++程序设计教程》H.M.Deitel, P.J.deitel 著,薛万鹏等译 《C++程序设计语言》Bjarne Stroustrup 机械工业出版社2005年 著,裘宗燕译 陈维兴主编清华大学出版社2009年 《C++面向对象程序设计 习题解析与上机指导》 推荐刊物: 1、《计算机学报》 2.《软件学报》 3.《程序员杂志》 4.《码农周刊》 5.《快乐码农》 相关网站: 1. 中国计算机学会https://www.docsj.com/doc/5a13152756.html,/sites/ccf/ 2. 计算机爱好者协会https://www.docsj.com/doc/5a13152756.html,/forum.php 3.C语言中文网https://www.docsj.com/doc/5a13152756.html,/cpp 5.中国悠悠期刊网https://www.docsj.com/doc/5a13152756.html,/ 6. 中国知网https://www.docsj.com/doc/5a13152756.html,/ 文献 1.谭浩强.C程序设计.第4版.北京:清华大学出版社,2010

1.2 面向对象的基本概念

1.2 面向对象的基本概念 本节着重介绍面向对象的基本概念,也对相应的面向对象的技术方法做些说明和解释。 面向对象方法学的基本原则 面向对象方法学认为:客观世界是由各种“对象”所组成的,任何事物都是对象,每一个对象都有自己的运动规律和内部状态,每一个对象都属于某个对象“类”,都是该对象类的一个元素。复杂的对象可以是由相对比较简单的各种对象以某种方式组成的。不同对象的相互作用就构成了我们要研究分析和构造的客观系统。 面向对象方法学认为:通过类比,发现对象间的相似性,即对象间的共同属性,这就是构成对象类的根据。 面向对象方法学认为:对于已分成类的各个对象,可以通过定义一组“方法”来说明该对象的功能,也即是:允许作用于该对象上的各种操作。对象间的相互联系是通过传递“消息”来完成的。 面向对象方法学比较自然地模拟了人类认识客观世界的方法。即应使描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能地一致。我们分析设计和实现一个系统的方法尽可能接近我们认识一个系统的方法。 1.2.1 对象、类、消息 面向对象技术是基于对象(object )概念的。下面介绍对象概念。 在现代汉语词典中,对象是行动或思考时作为目标的人或事物。 在思维科学中,对象是客观世界中具有可区分性的、能够唯一标识的逻辑单元。对象所代表的本体可能是一个物理存在,也可能是一个概念存在。 “面向对象”是计算机科学中的一个技术名词,具有其特定的技术含义。从面向对象的观点来看,现实世界是由各式各样独立的、异步的、并发的实体对象组成,每个对象都有各自的内部状态和运动规律,不同对象之间或某类对象之间的相互联系和作用,就构成了各式不同的系统。 面向对象方法是基于客观世界的对象模型化的软件开发方法。在面向对象程序设计中,所谓对象,就是一个属性(数据)集及其操作(行为)的封装体。作为计算机模拟真实世界的抽象,一个对象就是一个实际问题论域,一个物理的实体或逻辑的实体。在计算机程序中,可视为一个“基本程序模块”,因为它包含了数据结构和所提供的相关操作功能。 我们把客观世界的实体称之为问题空间的对象,任何事物都是对象。 我们用计算机解题是借助某种语言规定对计算机实体施加某种动作,以此动作的结果去映射解,我们把计算机实体称之解空间的对象。 在面向对象的程序设计中,“对象”是系统中的基本运行实体。即对象是具有特殊属性(数据)和行为方式(方法)的实体。 从动态的观点看,对象的操作就是对象的行为。问题空间对象的行为是极其丰富的,而解空间对象的行为是极其死板的。因此,只有借助于极其复杂的算法才能操纵解空间对象而得到解。面向对象语言提供了“对象”概念,这样,程序员就可以定义解空间对象。 从存储的角度来看,“对象”是一片私有存储,其中有数据也有方法。其它对象的方法

面向对象的三大特性(封装-继承-多态)

一丶封装 1 权限修饰符 可以用来修饰成员变量和成员方法,对于类的权限修饰只可以用public和缺省default。 被public修饰的类可以在任意地方被访问;default类只可以被同一个包内部的类访问。 权限由大到小:public protected default(不写) private 被private修饰的成员只能在本类中访问,外界不能访问 2 set()/get()方法 (1)this关键字 a.可以用来调用变量,方法,构造方法; b.this.xx 理解为调用当前类的xx。 (2)成员变量和局部变量 1)在类中的位置不同 a:成员变量:在类中,方法外 b:局部变量:在方法声明上(形式参数),或者是在方法定义中

2)在内存中的位置不同 a:成员变量:在堆内存 b:局部变量:在栈内存 3)生命周期不同 a:成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失 b:局部变量:随着方法调用而存在,随着方法的调用结束而消失 4)初始化值不同 a:成员变量:有默认值 b:局部变量:必须初始化值,否则报错!(在使用它之前,没有初始化) (3)set()/get()方法 当成员变量被private修饰时,不在本类中无法直接访问,便需要set()/get()方法来解决这个问题 3 封装性 封装:是面向对象的第一大特性,所谓封装,就是值对外部不可见(一般而言被private修饰),外部只能通过对象提供的接口(如set()/get()方法)来访问。 封装的好处:a.良好的封装能够减少耦合;

b.类内部的结构可以自己修改,对外部影响不大; c.可以对成员进行更精准的控制(防止出现与事实不符的情况); d.影藏实现细节。 注意:在开发中,类的成员变量全部要进行封装,封装之后通过set()/get()方法访问。 二丶继承extends 1 实现:通过 class Zi extends Fu{} 实现类的继承 (1)子类继承父类,父类中声明的属性,方法,子类都可以获取到; 当父类中有私有的属性方法时,子类同样可以获取到,由于封装性的设计,使得子类不能直接调用访问。 (2)子类除了可以继承父类的结构外,还可以定义直接特有的成员变量,成员方法; (3)Java中类的继承只支持单继承,一个类只能继承一个父类,父类可以有多个子类,但是可以多层继承; (4)子类不能继承父类的构造方法,可以间接的通过super关键字去访问父类的构造方法(super();); 在子类的构造方法中如果没有显示的调用父类的构造方法,会默认调用父类的无参构造(所以最好父类都写有无参构造方法)。 子类继承父类的访问特点:首先父类进行初始化,然后子类进行初始化;多层访问! 2 方法的重写(区别重载) 子类继承父类以后,若父类的方法对子类不适用,那么子类可以对父类方法重写(override) 规则:1)要求子类方法的返回值类型方法名(参数列表)与父类方法一致; 2)子类方法的权限修饰符不能小于父类方法的修饰权限; 3)若父类方法抛异常,那么子类方法抛的异常类型不能大于父类; 注意: a.当子类重写了父类的方法以后,可以用 super.方法调用父类被重写的内容; b.子父类的方法必须同为static或同为非static。 class Fu{ private int i; public Fu(){ //无参构造 super();可以省略 super(); } public Fu(int i){ //有参构造

面向对象的三大特性

面向对象的三大特性 收藏 面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。 封装 封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。 封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。 在Java中类中成员的属性有:public,protected,,private,这四个属性的访问权限依次降低。 继承 面向对象编程(OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。 被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。 继承的过程,就是从一般到特殊的过程。 要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。 在某些OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。 继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。 ?实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力; ?接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力; ?可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。 在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承Person 类。但是Leg 类却不能继承Person 类,因为腿并不是一个人。

面向对象程序设计期末复习分析

一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1 分,共20 分) 3.下列不属于面向对象技术的基本特征的是(B)。 A. 封装性 B. 模块性 C. 多态性 D. 继承性 4. 面向对象程序设计将描述事物的数据与(C ) 封装在一起,作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。 A. 信息 B. 数据隐藏 C. 对数据的操作 D. 数据抽象 5. 关于面向对象方法的优点,下列不正确的叙述是(C )。 A. 与人类习惯的思维方法比较一致 B. 可重用性好 C. 以数据操作为中心 D.可维护性好 8. 下列不属于类的成员函数的是( C )。 A. 构造函数 B. 析构函数 C. 友元函数 D. 拷贝构造函数 9. 继承机制的作用是( C )。 A. 信息隐藏 B. 数据封装 C. 派生新类 D. 数据抽象 14. (D )是从用户使用系统的角度描述系统功能的图形表达方法。 A. 类图 B. 对象图 C. 序列图 D. 用例图 15. (C ) 是表达系统类及其相互联系的图示,它是面向对象设计的核心,建立状态图、协作 图和其他图的基础。 A.对象图 B. 组件图 C. 类图 D. 配置图 16.(D )描述了一组交互对象间的动态协作关系,它表示完成某项行为的对象和这些对 象之间传递消息的时间顺序。 A.对象图 B. 协作图 C. 状态图 D. 序列图 17.(D )就是用于表示构成分布式系统的节点集和节点之间的联系的图示,它可以表示 系统中软件和硬件的物理架构。 A. 组件图 B. 协作图 C. 状态图 D. 配置图 18. 在用UML进行数据库的分析与设计过程中,( B ) 就是进行数据库的需求分析,使用用 例图、类图、顺序图、活动图等建立业务模型。 A. 逻辑数据模型设计 B 业务Use Case模型设计 C. 物理数据模型设计 D. 物理实现设计 19. 使用UML进行关系数据库的(B )时,需要设计出表达持久数据的实体类及其联系,并把它们映射成为关系数据库表(Table)、视图(View)等。 A. 业务Use Case模型设计 B. 逻辑数据模型设计 C. 物理数据模型设计 C. 物理实现设计 20. UML的动态建模表示包含(C )种图。 A. 9 B. 5 C. 4 D. 2 二、填空题( 每空1 分,共20 分) 1. 面向对象开发方法一改过去传统的以_功能分析,面向过程_为基础的_对象_的结 构化分析与设计方法,它模拟人们理解和处理客观世界的方式来分析问题,把系统视为

面向对象的三大特性

面向对象的三大特性 类:属性(变量)和方法 一、封装 1.定义:封装最简单的理解就是包装,指隐藏对象的属性和实现细节,仅仅对外公开接口,即对象的内部状态对外界是透明的。 2.原则:“该隐藏的一定要隐藏,该公开的一定要公开。” *对象的属性尽可能的私有,根据需要配上相应的get/set方法。 *对象的方法根据需要决定是否公开,公开的是声明,隐藏的是实现。意义:使方法实现的改变对架构的影响最小化。 二、继承 1.定义:是一种由已存在的类型创建一个或多个子类型的机制. 2.父类到子类是从一般到特殊的关系。 *泛化:将不同子类中的共性抽象成父类的过程。 *特化:在原有父类的基础上加入一些个性的过程。 *原则:父类放共性,子类放个性。 3.继承的关键字:extends 4.Java 只支持单继承:一个类最多只有一个直接的父类。 *注:父子类之间的关系是树状关系,而多继承是网状关系。 5.父类中的私有属性可以继承但是不能访问,也可以说父类中的私有属性子类不能继承。 6. 访问权限: 宽 | public 全部类可见 | protected本类可见,同包类可见,子类可见 | default 本类可见,同包类可见 | private 本类可见

严 private:本类内部可以访问,不能继承到子类。 *能否继承到子类?不能 default:本类内部可以访问,同包其他类也可以访问。 protected:本类内部可以访问,不同包的子类也可 以访问,同包其他类也可以访问。 *能否继承到子类?能继承到子类 public:任何地方都可以访问 *能否继承到子类?能继承到子类 7.方法覆盖(Override): *方法名:相同 *参数表:相同 *访问限制符:相同或者更宽 *返回值类型:相同或者子类返回的类型是父类返回 的类型的子类(在JDK5.0 以后) *抛出的异常:以后再说。 8.属性遮盖:属性不能够被覆盖。 9.super 关键字 *super()表示调用父类的构造方法。 *super()也和this 一样必须放在方法的第一句。 *super 可以屏蔽子类属性和父类属性重名时带来的属性遮盖,super. 表示调用父类的方法或属性。 *在子类的构造函数中如果没有指定调用父类的哪一个构造方法,那么就会调用父类的无参构造方法,即super()。 10.带继承关系的子类对象创建的过程 1)类加载,初始化静态属性(零值)和执行静态代码 块,顺序为:先父类后子类; 2)分配空间; 3)初始化属性(零值)和执行普通代码块; 4)调用本类的某一个构造方法(递归地构造父类对 象),顺序为:先父类后子类。 三、多态(美女、汽车) 1.定义:指引用变量拥有许多不同形式的能力 2.多态分为两种:编译时多态和运行时多态。 *编译时类型:主观概念,把它看作什么。 *运行时类型:客观概念,实际它是什么。 例:Animal a=new Dog(); 指着狗问,这个动物是什么动物? 3.运行时多态的三原则: *对象类型不变。

面向对象的C++理论与实践 复习题

复习题 一、全面复习课程内容和所有平时布置的作业、课堂讲过的例题 二、练习下列题型示例。要求掌握各种基本概念和基本原理,学会灵活应用。 1、简要回答下列问题 (1)什么是面向对象的程序设计? (2)什么是对象?它有哪些特征?什么是类?对象与类的关系是什么? (3)什么是消息?如何区分公有消息与私有消息?消息具有什么性质? (4)什么是多态性?在面向对象系统中多态性表现在哪些方面? (5)什么是继承性?继承的作用是什么? (6)C++是如何实现数据封装和信息隐藏的?若类间具有继承关系,则它们之间具有什么特征? (7)为什么要引入构造函数和析构函数?它们各有什么特性? (8)this指针的主要作用是什么?静态成员有哪些特性? (9)使用内部(内置)函数的优点是什么? (10)假设在程序中已经声明了类point,并建立了其对象p1和p4。请回答以下几个语句有什么区别? ①point p2,p3; ②point p2=p1; ③point p2(p1); ④p4=p1; (11)友元函数有什么作用? (12)用成员函数重载运算符和用友元重载运算符,在定义和使用上有什么不同? (13)什么是重载?函数重载有几种表现形式? (14)为什么要引入引用概念,在程序设计中它经常被用在什么场合? (15)简述引用与指针的异同。 (16)派生有几种方式,每种方式中派生类对基类成员的继承性如何? (17)派生类构造函数和析构函数的构造规则是什么?执行顺序怎样? (18)什么是多继承?多继承时,构造函数和析构函数执行顺序是怎样的? (19)在C++中的何种情况下要引入虚基类?虚基类的构造函数的调用顺序是如何规定的? (20)保护段成员与公有段成员有何差别?在派生类中如何继承? (21)什么是虚函数?函数重载与虚函数有哪些异同? (22)什么是纯虚函数?什么是抽象类? (23)在什么情况下要引入抽象类?抽象类有什么特点? (24)什么是多重继承的名字冲突?怎样解决多重继承的名字冲突? (25)C++中多态性体现在哪几方面? (26)为什么使用模板?函数模板声明的一般形式是什么? (27)函数模板与同名的非模板函数重载时,调用的顺序是怎样的? 2、填空 (1)面向对象的程序设计具有等特征。 (2)构造函数是和同名的函数。 (3)假定用户没有给一个名为AB的类定义析构函数,则系统自动给出的缺省析构函数定义为_______。(4)类的私有成员只能被它的成员函数和_________访问。 (5)如果类C的一个成员函数访问func( ) 时,无法确定是访问基类A还是基类B,就出现二义性。使用可以消除二义性。 (6)假定AB为一个类,则语句AB( AB &x );为该类_________构造函数的原型说明。 (7)继承机制的作用是。 (8)在C++程序中,对象之间的相互通讯通过实现。 (9)对于任意一个类,析构函数最多可以有个,而构造函数可以有个。

面向对象名词解释

用来解决问题的、由有限多个步骤组成的具体过程称为算法(Algorithm)。 算法指解决某个问题的严格方法,通常还需辅以某种程度上的运行性能分析。 ●算法的主要操作对象是数据, 除了输入/输出数据外, 还包括保存中间计算结果的数据。 ●通常一个实体应具有一个名字、一组表示该实体特征的数据以及若干作用在这些数 据上的行为。 ●实体具有的数据表示了它的状态,而这些状态可由实体的行为来改变。 数据+结构+算法=程序 计算机程序,也称为软件,简称程序.是指一组指示计算机或其他具有信息处理能力装置每一步动作的指令,通常用某种程序设计语言编写,运行于某 种目标体系结构上。 通常,计算机程序要经过编译和链接而成为一种人们不易看清而计算机可解读的格式,然后运行。未经编译就可运行的程序,通常称之为脚本程序 (script)。 数据可分为数值型和字符型 每一条指令都是由二进制编码表示的,这种表示程序的低级语言称为机器语言。 采用一些易记的符号表示这些代码,这种比机器更容易读/写的语言称为汇编语言。 接近自然语言的称为高级语言。 早期程序设计:追求程序的效率,依赖技艺和天份,不注重程序结构,不加限制使用goto语句。 结构化程序设计:自顶向下,逐步求精,采用单入口/单出口的控制结构(顺序、选择、循环)。 面向对象程序设计:建立在结构化程序设计基础上,程序围绕被操作的数据来设计,而不是围绕操作本身。程序设计为一组相互协作的对象而不是一组 相互协作的函数。 在C++中,类是一种规范,它描述了这种新型数据格式,对象是根据这种规范构造的特定数据结构。通常,类规定了可使用哪些数据来表示对象以及可以对这些数据执行哪些操作。 ●从低级组织(如类)到高级组织(如程序)的处理过程叫做自下向上(bottom-up ) 的编程。 类型:要理解一个数据到底表达的是什么含义必须依赖于这个数据应做何解释,这种对数据的解释称为类型(type) ●程序中所有的数据都属于特定的类型,数据的表示方式、取值范围以及对数据可以 使用的操作都由数据所属的类型决定。 标识符是由字母或下划线开头的字母、数字与下划线的序列 ●四种基本数据类型: ?字符类型(char) ?整数类型(int) ?浮点类型 ?单精度(float) ?双精度(double)

面向对象的分析通常要建立三个模型,请问三个模型的作用

1.面向对象的分析通常要建立三个模型,请问三个模型的作用? 答:a)功能模型:表达系统的详细需求,为软件的进一步分析和设计打下基础。在面向对象方法中,由用例图和场景描述组成。 b)对象模型:表示静态的、结构化的系统“数据”性质。描述现实世界中实体的对象以及它们之间的关系,表示目标系统的静态数据结构。在面向对象方法中,类图是构建对象模型的核心工具。 c)动态模型:描述系统的动态结构和对象之间的交互,表示瞬时的、行为化的系统的“控制”特性。面向对象方法中,常用状态图、顺序图、合作图、活动图构建系统的动态模型。 2.请举例说明用例之间的包含关系和扩展关系的区别? 答:包含关系:通常是指一个大的用例包含了几个小的用例,几个小的用例组成一个大的用例; 扩展关系:两个独立的用例,完成一个后可以开启另一个,两个用例本身都是独立的。 例如:用户管理的用例包括用户添加和用户删除;用户登陆用例后可以进行用例退出。 3.软件设计中的抽象是什么意思? 答:它是一种思维工具,就是把事物本质的共同特性抽出来而不考虑其他细节,比如说我们可以把把男人女人老人小孩的共同本质特性抽出来之后形成一个概念"人",这个概念就是抽象的结果。在软件工程中就是这样,在每个阶段中,抽象的层次逐步降低,在软件结构设计中的模块分层也是由抽象到具体的分析和构造出来的。 4.活动图与状态图的区别? 答:状态图是描述某一对象的状态转化的,它主要表现的是该对象的状态。从状态图中可以看出,该对象在接受了外界的某种刺激之后,会做出什么样的反应。描述的是一个对象的事情。可以说是对类图的一种补充,帮助开发者完善某一类。 活动图是描述系统在执行某一用例时的具体步骤的,它主要表现的是系统的动作。从活动图中可以看出,系统是如何一步一步的完成用例规约的,主要用于业务建模阶段。活动图描述的是整个系统的事情。可以说活动图是对用例图的一种细化,帮助开发者理解业务领域。

面向对象心得体会

面向对象心得体会 篇一:完成Java面向对象程序设计实验课的心得体会 Java面向对象程序设计实验课的心得体会经过这几周对Java面向对象程序设计的学习,让我更加了解到Java学习的重要性。 在实验课上,我们完成多个实验,在这个阶段的学习中,我从认识到熟悉,而后到能够自主运用。通过对Java的了解,我发现它确实有很多方便之处,它集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体,实现了代码重用和代码扩充,提高了软件开发的效率。对于我们这个专业来说学好Java语言是很重要的,所以在实验的过程中我都尽力理解java编程思想、掌握基本技巧,尽量学到最多的知识。学习程序设计的基本目的就是培养描述实际问题的程序化解决方案的关键技能,Java面向对象程序设计是一门实践性比较强的课程,在实际中,我们必须把理论和实践结合起来。在实验中,我们理解理论课上的知识,然后运用到实际的操作中,我们必须在现有的理论的基础上,进行实践。多次实验后,也让我看到了现在学习的一个很大弱点:只听不练,永远不会熟练运用;空记技巧,忽略思想,会在多变的习题中十分无奈。 Java思想:Java是一门面向对向语言,他定义一切都是对象面向对象,就是面对现实;

现实中的一切都是对象,他们有分类,就产生了“类”;他们有不同,类和类之间的不同,使用类来区分;同一个类中不同的对象的区别,使用成员区分。 所以,面向对象的内部逻辑是分类。面向对象编程思想就象数学上的一些概念,如:空间、群、环、域等原始的编程思想就象古典数学,人们只在一个集合上探讨问题,没有系统的方法(即运算)定义,于是仁者见仁、智者见智,这样在一定程度上造成了理论的一种混乱局面,不利于科学的发展。于是近代数学向公理化发展,这是什么意思呢?就是说,人们除了在限定论域(即上面的集合,面向对象也有此概念)外,还在此论域上加进了一套通用的、公认的运算(方法);集合加上集合上定义的运算就构成了数学上的空间、群等,在计算机领域里,就变成为“类”。这种集合上定义了操作的东西利用起来就方便多了,这使得人们讨论问题时都在给定集合的运算能力上下工夫,即有通用性可事半功倍。 面向对象的编程思想就要想近世代数的分析思想,首先要确定“论域”,即工程所涉及到的所有的“对象”,然后要分类处理,把隶属同一类别的对象集合在一起(做成一个集合),定义他们之间的运算性质及可以进行的操作,这样就构建了一个类,当然以后用到这个类的对象时都要通过已经定义了的操作来完成各项功能,这就是常要求的类的“类

面向对象程序设计基本概念

面向对象程序设计基本概念 面向对象设计是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中,指导开发活动的系统方法,是建立在“对象”概念基础上的方法学。所谓面向对象就是基于对象概念,以对象为中心,以类和继承为构造机制,来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。 对象:对象是要研究的任何事物。从一本书到一家图书馆,单的整数到整数列庞大的数据库、极其复杂的自动化工厂、航天飞机都可看作对象,它不仅能表示有形的实体,也能表示无形的(抽象的)规则、计划或事件。对象由数据(描述事物的属性)和作用于数据的操作(体现事物的行为)构成一独立整体。从程序设计者来看,对象是一个程序模块,从用户来看,对象为他们提供所希望的行为。 类:类是对象的模板。即类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义,一个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同属性和行为。类是在对象之上的抽象,对象则是类的具体化,是类的实例。类可有其子类,也可有其它类,形成类层次结构。 消息:消息是对象之间进行通信的一种规格说明。一般它由三部分组成:接收消息的对象、消息名及实际变元。 面向对象主要特征: 封装性:封装是一种信息隐蔽技术,它体现于类的说明,是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法(函数)封装为一个整体,以实现独立性很强的模块,使得用户只能见到对象的外特性(对象能接受哪些消息,具有那些处理能力),而对象的内特性(保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法)对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开,使用者不必知晓行为实现的细节,只须用设计者提供的消息来访问该对象。 继承性:继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功能体现。一个类直接继承其它类的全部描述,同时可修改和扩充。继承具有传递性。继承分为单继承(一个子类只有一父类)和多重继承(一个类有多个父类)。类的对象是各自封闭的,如果没继承性机制,则类对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性,而且还促进系统的可扩充性。 多态性:对象根据所接收的消息而做出动作。同一消息为不同的对象接受时可产生完全不同的行动,这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用的信息,而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定,如是,同一消息即可调用不同的方法。例如:Print消息被发送给一图或表时调用的打印方法与将同样的Print消息发送给一正文文件而调用的打印方法会完全不同。多态性的实现受到继承性的支持,利用类继承的层次关系,把具有通用功能的协议存放在类层次中尽可能高的地方,而将实现这一功能的不同方法置于较低层次,这样,在这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在OOPL中可通过在派生类中重定义基类函数(定义为重载函数或虚函数)来实现多态性。

面向对象的三个基本特征和概念

面向对象的三个基本特征(讲解) 面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。 封装 封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。 封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。 继承 面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。 被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。 继承的过程,就是从一般到特殊的过程。 要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。 在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。 继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力; 接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力; 可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。

在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。 抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字 Interface 而不是 Class。 OO开发范式大致为:划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。 多态 多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说,就是一句话:允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。 实现多态,有二种方式,覆盖,重载。 覆盖,是指子类重新定义父类的虚函数的做法。 重载,是指允许存在多个同名函数,而这些函数的参数表不同(或许参数个数不同,或许参数类型不同,或许两者都不同)。 其实,重载的概念并不属于“面向对象编程”,重载的实现是:编译器根据函数不同的参数表,对同名函数的名称做修饰,然后这些同名函数就成了不同的函数(至少对于编译器来说是这样的)。如,有两个同名函数:function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的:int_func、 str_func。对于这两个函数的调用,在编译器间就已经确定了,是静态的(记住:是静态)。也就是说,它们的地址在编译期就绑定了(早绑定),因此,重载和多态无关!真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后,父类指针根据赋给它的不同的子类指针,动态(记住:是动态!)的调用属于子类的该函数,这样的函数调用在编译期间是无法确定的(调用的子类的虚函数的地址无法给出)。因此,这样的函数地址是在运行期绑定的(晚邦定)。结论就是:重载只是一种语言特性,与多态无关,与面向对象也无关!引用一句Bruce Eckel的话:“不要犯傻,如果它不是晚邦定,它就不是多态。” 那么,多态的作用是什么呢?我们知道,封装可以隐藏实现细节,使得代码模块化;继承可以扩展已存在的代码模块(类);它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用!多态的作用,就是为了类在继承和派生的时候,保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

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