面向对象程序设计 QQ 群： Object-Oriented Programming 汽车学院

第 1 章 面向对象程序设计概述 本章重点： 本章通过面向过程的程序设计与面向对象的程序设计比较，介绍面 向对象的基本概念，如数据抽象与封装、类的继承性和多态性等。 内容： 1.1 什么是面向对象程序设计 1.2 为什么要使用面向对象程序设计 1.3 面向对象程序设计的语言 本章小结 本章小结 练习题、思考题 练习题、思考题 2

1.1 什么是面向对象程序设计 一种新的程序设计范型  面向过程程序设计：  核心是功能分解：自顶向下、逐步求精的模块化设计方法。  程序 = 过程 + 调用  缺点：算法与数据结构的分离，给软件人员造成沉重的负担。当数据结构发生变化时，算法就要随之改 变，程序的可重用性差、维护代价高。  面向对象程序设计：  是一种新的程序设计范型。  程序 = 对象 + 消息  主要结构特点：  程序一般由类的定义和类的使用两部分组成。  程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的，对象接收到消息后，启动有关方法完成相应的操 作。  最大优点：软件具有可重用性。当人们对软件系统的要求有所改变时，并不需要程序员做大量的工作， 就能使系统做相应的变化。 3

1.1.2 面向对象的基本概念 对象 类 消息与方法 4

对象的概念 1 、对象  对象是具有某些特性的具体事物的抽象  每个对象都具有描述其特征的属性及附属于它的行为 属性：型号 外壳 颜色 功率等 一辆汽车 行为：启动 行驶 加速 刹车等 5

对象的概念  考虑对象 “ 黎明 ” ，具体描述为： 6 对象名黎明 属性年龄： 45 、学历：博士 职称：教授、专业：计算机软件 行为走路、吃饭、授课

对象的概念  对象是描述其属性的数据以及对这些数据 施加的一组操作封装在一起构成的统一体 7 行为 属性数据 操作代码 黎明黎明 对象对象

类的概念 2 、类  类是一组具有相同属性和行为的对象的抽象  类是对象的定义，对象是类的一个实例 类 对象 汽车 某辆汽车 电脑 某台电脑 类是抽象的 对象是具体的 8

类的概念  类是具有相同的数据和相同操作（函数）的一组 对象的集合  类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象 的描述 9 类名教师 属性年龄、学历 职称、专业 行为走路、吃饭、授课

消息与方法 3 、消息与方法  面向对象机制必须提供对象与对象之间的交互即消息传递。 同一个对象可以接受多个消息，做出不同的响应； 相同形式的消息可以传递给不同的对象，做出不同的响应； 对消息的响应并不是必需的。  方法包括界面和方法体两部分  方法界面给出了方法名和调用协议（相当于 C++ 的成员函数名和参数）  方法体则是实现某种功能的一段程序（相当于 C++ 中的函数体） 消息与方法的关系是：对象根据接收到的消息，调用相应的方法 10

1.1.3 面向对象的基本特征 1 、1 、抽象性 2 、2 、封装性 3 、3 、继承性 4 、4 、多态性 11

1 、抽象  抽象是将有关事物的共性归纳，集中的过程。  抽象是通过特定的实例（对象）抽取共同性质后形成概念 的过程。即类的实现过程。 12 共同属性 Char *name // 姓名 int number // 学号 float score // 成绩 input( ) // 数据录入 moify( ) // 数据修改 print( ) // 数据输出 共同行为 类

2 、封装  封装是指把数据和实现操作的代码集中起来存放在对象内 部。对外提供部分接口。 13 操作代码 1 操作代码 2 接口 1 操作代码 3 接口 2 接口 3 数据

3 、继承  子类具有父类的属性和行为特征（软件复用）。 14 客车 轿车 车辆车辆 卡车 非机动车 机动车 普通车 越野车 面包车 大客车

派生  子类在继承父类的基础上增加新的属性和行为特征。 15 客车 轿车 卡车 机动车

单继承与多继承  单继承是指每个派生类只直接继承了一个基类的特征。  多继承是指多个基类派生出一个派生类的继承关系。 16 窗口 对话窗口编辑窗口 车玩具 玩具车

4 、多态性  不同的对象收到相同的消息时执行不同的操作。 17 click

多态性  几何图形类层次中的多态性。其派生类 “ 圆 ” 、 “ 长方形 ” 、 “ 三角形 ” 等都有服务 “ 求面积 ” 18 几何图形

1.2 为什么要使用面向对象程序设计 传统程序设计方法的局限性  1 、传统程序设计开发软件的生产效率低下  2 、传统程序设计难以应付日益庞大的信息 量和多样的信息类型  3 、传统程序设计难以适应各种新环境 19

1.2 为什么要使用面向对象程序设计 面向对象程序设计的主要优点  1 、可提高程序的重用性  2 、可控制程序的复杂性  3 、可改善程序的可维护性  4 、能够更好地支持大型程序设计  5 、增强了计算机处理信息的范围  6 、能很好地适应新的硬件环境 20

1.3 面向对象程序设计的语言 面向对象程序设计语言的发展概况 几种典型的面向对象程序设计语言 实验平台 VC

1.3 面向对象程序设计的语言 面向对象程序设计语言的发展概况 １）第一阶段：从 80 年代到 1995 年 a) 作为 C 语言的增加版出现； b) 这一阶段 C++ 语言基本上是传统类型上的面向对象语言，并且凭 借着接近 C 语言的效率，在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额；面向对象语言 ２）第二阶段：从 1995 年到 2000 年 这一阶段由于标准模板库 (STL) 和后来的 Boost 等程序库的出现，泛 型程序设计在 C++ 中占据了越来越多的比重性。当然，同时由于 Java 、 C# 等语言的出现和硬件价格的大规模下降， C++ 受到了一定的冲击；标准模板库 Boost ３）第三阶段：从 2000 年至今 由于以 Loki 、 MPL 等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出 现， C++ 出现了发展历史上又一个新的高峰，这些新技术的出现以及和 原有技术的融合，使 C++ 已经成为当今主流程序设计语言中最复杂的一 员。 22

1.3 面向对象程序设计的语言 几种典型的面向对象程序设计语言 1. C++ 语言 ● 混合型面向对象程序设计语言；  ● 20 世纪 80 年代在 C 语言的基础上开发而来 ；  ● C++ 是对 C 的革命，既兼容 C 的语法，又全面支持面向对象 ；  ● 广泛流行，并有各种版本的 C++ 编译系统； 2. Java 语言 1995 年 6 月由 SUN 推出； ● 1995 年 6 月由 SUN 推出； ●一种纯粹的面向对象程序设计语言 ； ● 避免了 C 、 C++ 中的不合理因素 ； ●真正实现了与平台无关，可运行于各种操作系统和芯片； 3. C# 语言 ● 2000 年由 Microsoft 公司推出； ●由 C/C++ 发展而来； ● 更易于建立基于 Microsoft.NET 平台，以 XML （扩展标识符语言）为基础的因特网服务； 23

1.3 面向对象程序设计的语言 实验平台 VC++6.0 ● Visual C++ 是以 C++ 作为语言、以 MFC 类库为基础的功能强大的 可视化软件开发工具库； ● Visual C++ 可以完成各种各样的应用程序的开发 ; ● Visual C++ 提供强大的调试功能与排错手段； 24

第 1 章小结  面向对象程序设计的基本概念；  面向对象程序设计的基本特征；  面向对象程序设计的主要优点。 25

第 1 章 练习  编写 C 程序：由键盘输入两个整数，计算两 个整数的和并输出。 26

第 1 章思考作业  什么是面向对象程序设计。  什么是对象、类，之间的关系。  什么是抽象和封装。  什么是继承，举例。  什么是多态性，举例。 27

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