cchap類和對象的特性

會計學1cchap類和對象的特性課件作者：劉葳第8章類和對象的特性2第1頁/共63頁詞匯對象屬性行為封裝信息隱藏重用3繼承多態(tài)性私有公有保護產(chǎn)生目的權(quán)限屬于具有擁有描述第2頁/共63頁0.從結(jié)構(gòu)到類1.結(jié)構(gòu)的基本概念當一些復雜的數(shù)據(jù)用基本數(shù)據(jù)類型無法描述時，可以考慮自己定義數(shù)據(jù)類型。如：描述學生信息可以用結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)來描述結(jié)構(gòu)類型是將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個整體，這些不同類型的數(shù)據(jù)是相互聯(lián)系的，是對該整體的不同側(cè)面的描述4第3頁/共63頁0.從結(jié)構(gòu)到類如：學生信息的描述5

struct

student{char*name;intstu_no;floatscore[3];}s1,s2;只包含數(shù)據(jù)信息，不包含對數(shù)據(jù)的操作第4頁/共63頁0.從結(jié)構(gòu)到類structstudent{char*name;intstu_no;floatscore[3];};voidmain(){structstudents1,s2;strcpy(,”Majing”);s1.stu_no=99012;s1.score[0]=79;s1.score[1]=80;s1.score[2]=90;……….}6結(jié)構(gòu)中定義的數(shù)據(jù)成員對結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)成員的操作第5頁/共63頁0.從結(jié)構(gòu)到類結(jié)論：①用struct定義的結(jié)構(gòu)類型只有數(shù)據(jù)，沒有相關(guān)操作，操作需要在應用程序中單獨編寫，增加了程序員的負擔。②類似問題的程序代碼無法與其它程序員共享。基于以上特點，提出基于對象的程序設(shè)計思想，，進而引入了類的概念。7第6頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述(1)什么是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計基本概念：對象客觀世界中任何一個事物都可以看成一個對象，每一個對象都有兩個要素：靜態(tài)特征和動態(tài)特征。例如：班級可以看作一個對象，按鈕也可看作一個對象。8第7頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述班級對象班級的靜態(tài)特征：所屬系和專業(yè)、班級人數(shù)，所在的教室等等。這種靜態(tài)特征稱為屬性；班級的動態(tài)特征：如學習、開會、體育比賽等等，這種動態(tài)特征稱為行為。按鈕對象：按鈕的靜態(tài)特征：按鈕的動態(tài)特征：9外形、大小，按鈕的字體、圖案等等針對按鈕的各種操作。如：單擊、雙擊等等第8頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述任何一個對象都應當具有這兩個要素，一是屬性(attribute)；二是行為(behavior)，即能根據(jù)外界給的信息進行相應的操作。所以對象是由一組屬性和一組行為構(gòu)成的。在C++中，每個對象都是由數(shù)據(jù)和函數(shù)(即操作代碼)這兩部分組成的。10第9頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述封裝和信息隱藏封裝有兩個含義：一是將有關(guān)的數(shù)據(jù)和操作代碼封裝在一個對象中，形成一個基本單位，各個對象之間相對獨立，互不干擾。二是將對象中某些部分對外隱藏，即隱藏其內(nèi)部細節(jié)，只留下少量接口，以便與外界聯(lián)系，接收外界消息。這種對外界隱藏的做法稱為信息隱藏。11第10頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述抽象例如：“人”就是一種抽象。世界上只有具體的人，如張三、李四等等，將所有國籍為中國的人歸納為一類，稱為中國人，這就是一種抽象，再將所有國家的人抽象為“人”。在實際生活中，你只能看到具體的人，而看不到抽象的人。抽象的作用是表示同一類事物的本質(zhì)12第11頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述類是抽象的，對象是具體存在的。例如：一個三角形可以作為一個對象，10個不同尺寸的三角形就是10個三角形對象，由于他們具有相同的屬性和行為，所以可將他們抽象為一種類型，稱為三角形類型。在C++中，這種類型稱為“類”，10個三角形就是屬于同一“類”的對象。所以，類是對象的抽象，而對象則是類的特例，即類的具體表現(xiàn)形式。13第12頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述#include<iostream>usingnamespacestd;classStudent{public: intxuehao;charname[100]; charclass_str[100]; voidinput_data() {cin>>xuehao>>name>>class_str;} voidoutput_data() {cout<<"xuehao:"<<xuehao<<endl; cout<<"name:"<<name<<endl; cout<<"class:"<<class_str<<endl; }};intmain(){Studentzhangsan;zhangsan.input_data();zhangsan.output_data();return0;}為Student類，是抽象的zhangsan是具體的對象第13頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述繼承和重用例如：如果已經(jīng)建立了一個名為A的“類”，又想建立一個名為B的“類”，后者與前者內(nèi)容基本相同，只是在前者的基礎(chǔ)上增加一些屬性和行為，顯然不必重頭設(shè)計一個新類，只需在類A的基礎(chǔ)上增加一些新的內(nèi)容即可，這就是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的繼承機制。15第14頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述例如：“白馬”繼承了“馬”的基本特征，又增添了新的特征（顏色），“馬”是父親，或稱基類，“白馬”是從“馬”派生出來的，稱為子類或派生類。采用C++提供的繼承機制，可以很方便地使用一個已有的類建立一個新的類，這就可以重用已有軟件中的一部分甚至大部分，大大節(jié)省編程工作量，這就是常說的“軟件重用”。16第15頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述多態(tài)性在C++中，多態(tài)性是指：由繼承而產(chǎn)生的不同的派生類，其對象對同一消息會作出不同的響應。多態(tài)性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的一個重要特征，能增加程序的靈活性。17第16頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述(2)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點主要從兩方面考慮：一是設(shè)計所需的各種類和對象，即決定把哪些數(shù)據(jù)和操作封裝在一起；二是考慮怎樣向有關(guān)對象發(fā)送消息，以完成所需的任務。當各個對象的操作完成了，整體任務也就完成了。18第17頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述因此人們設(shè)想把相關(guān)的數(shù)據(jù)和操作放在一起，形成一個整體，與外界相對分隔。這就是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計中的類。C++面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計結(jié)構(gòu)：

一般由類的聲明及定義和類的使用兩部分組成。類的使用部分一般由main函數(shù)和有關(guān)子函數(shù)組成。以下是C++的基本結(jié)構(gòu)。

19第18頁/共63頁1.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述＃include<iostream.h>//類的定義部分classC{intx,y,z;//類C的數(shù)據(jù)成員聲明……f(){…..}//類C的成員函數(shù)的聲明和定義……};//類的使用部分voidmain(){Ca;//建立一個類C的對象a

a.f();//給對象a發(fā)消息，調(diào)用成員函數(shù)f()}20結(jié)論：類中封裝了數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作，用戶只有通過對象才能訪問類中的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)。提高了數(shù)據(jù)的安全性。第19頁/共63頁2.類的聲明和對象定義(1)類和對象的關(guān)系每一個實體都是對象。每個對象都屬于一個特定的類型。

在C++中對象的類型稱為類(class)。類代表了某一批對象的共性和特征。類是對象的抽象，而對象是類的具體實例(instance)。

21第20頁/共63頁2.類的聲明和對象定義(2)聲明類類型類類型的聲明是由結(jié)構(gòu)類型的聲明演變而來StructStudent//聲明一個名為Student的結(jié)構(gòu)類型{intnum;charname[20];charsex;};Students1,s2;//定義2個結(jié)構(gòu)體變量s1和s222只包含數(shù)據(jù)信息，不包含對數(shù)據(jù)的操作第21頁/共63頁2.類的聲明和對象定義classStudent//聲明一個名為Student的類{intnum;charname[20];charsex;voiddisplay()//以上3行是數(shù)據(jù)成員 {cout<<“num:”<<num<<endl; cout<<“name:”<<name<<endl; cout<<“sex:”<<sex<<endl; }//以上3行是函數(shù)中的操作語句};Students1,s2;//定義2個Student類的對象s1和s223類中的數(shù)據(jù)和函數(shù)不能在類外訪問（即直接調(diào)用或使用）第22頁/共63頁2.類的聲明和對象定義classStudent//聲明一個名為Student的類{private：intnum;charname[20];charsex;public：voiddisplay()//以上3行是數(shù)據(jù)成員 {cout<<“num:”<<num<<endl; cout<<“name:”<<name<<endl; cout<<“sex:”<<sex<<endl; }//以上3行是函數(shù)中的操作語句};Students1,s2;//定義2個Student類的對象s1和s224類中的數(shù)據(jù)一般是隱藏的，成員函數(shù)display()作為對外界的接口第23頁/共63頁2.類的聲明和對象定義歸納得出聲明”類”類型的一般形式：class<類名>{private:

數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)的定義protected:

數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)的定義public:

數(shù)據(jù)成員定義和成員函數(shù)的定義}；25此為類頭class是關(guān)鍵字此為類體。類體用來定義類的成員，它包括兩種：數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)不能丟私有保護公有第24頁/共63頁2.類的聲明和對象定義26注意：訪問權(quán)限三種訪問權(quán)限：私有(private)、公有(public)和保護(protected)定義為private的私有數(shù)據(jù)成員或私有成員函數(shù)，限定在該類的內(nèi)部使用，即只允許該類中的成員函數(shù)使用，對于私有的成員函數(shù)，只能被該類內(nèi)的成員函數(shù)調(diào)用；第25頁/共63頁2.類的聲明和對象定義27定義為public的公有數(shù)據(jù)成員或成員函數(shù)不受類的限制，可以在類內(nèi)或類外自由使用；對類而言是透明的；定義為protected的數(shù)據(jù)成員或成員函數(shù)，只允許在類內(nèi)及該類的派生類中使用，其作用域是該類及該類的派生類。如果未加說明，類中成員默認的訪問權(quán)限是private，即私有的。第26頁/共63頁2.類的聲明和對象定義28練習1：按下列要求編寫一個類A，該類中包括：（1）三個私有數(shù)據(jù)成員：字符型數(shù)據(jù)成員n1，字符成員n2,整型成員

n3；（2）兩個公有成員函數(shù)：①實現(xiàn)輸入的函數(shù)input()，其功能是為A類的三個私有成員賦初值，即：n1＝'a',n2='b',n3=0；②輸出函數(shù)成員show(),用來實現(xiàn)輸出三個私有數(shù)據(jù)成員的值，請寫出這個類。第27頁/共63頁2.類的聲明和對象定義29練習2：編寫一個Dsum類，該類中包括：（1）2個私有數(shù)據(jù)成員：x,y；（2）3個公有成員函數(shù)：①實現(xiàn)給x和y賦值的函數(shù)input()；②實現(xiàn)求和的函數(shù)sum()，③輸出結(jié)果的函數(shù)output()，請寫出這個類。第28頁/共63頁2.類的聲明和對象定義30#include<iostream.h>classBase{ intm;

public:

f1() {cout<<"A";}

f2(charc) {cout<<c;}};數(shù)據(jù)成員m的訪問權(quán)限？第29頁/共63頁2.類的聲明和對象定義31注意：數(shù)據(jù)成員：通常是私有的。目的是將類內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隱藏在類中，類的外部無法看到，使數(shù)據(jù)得到有效保護。成員函數(shù)：成員函數(shù)一定從屬于類，通常是公有的。公有成員函數(shù)可在類外被訪問，也稱之為類與外界的接口，來自外部的訪問需要通過這種接口來進行。第30頁/共63頁2.類的聲明和對象定義(3)定義對象的方法先聲明”類”類型，再定義對象方法1：class類名對象名如：classStudents1,s2;方法2：類名對象名如：Students1,s2;32第31頁/共63頁2.類的聲明和對象定義33#include"iostream"usingnamespacestd;classStudent{private:intnum;charname[20];charsex[2];public:voidinput(){cin>>num;cin>>name;cin>>sex;}voiddisplay(){cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;}};voidmain(){

Students1; s1.input(); s1.display();}第32頁/共63頁3.類的成員函數(shù)(1)成員函數(shù)的性質(zhì)類的成員函數(shù)與之前介紹的函數(shù)基本一樣，也具有函數(shù)類型和返回值，它與一般函數(shù)的區(qū)別是：成員函數(shù)屬于一個類中的成員，是類體中的組成部分。成員函數(shù)可以定義在類體中，也可以定義在類體外。34第33頁/共63頁3.類的成員函數(shù)使用函數(shù)時要注意：私有的成員函數(shù)只能被本類中的其他成員函數(shù)調(diào)用，不能被類外的函數(shù)調(diào)用，成員函數(shù)可以訪問本類中的任何成員（包括公有和私有）一般做法：將需要被外界調(diào)用的成員函數(shù)指定為public，它是類的對外接口。但要注意不是要將所有的成員函數(shù)指定為public。35第34頁/共63頁3.類的成員函數(shù)(2)成員函數(shù)的定義在類內(nèi)定義成員函數(shù)classStudent{private：intnum;charname[20];charsex;public：voiddisplay() {cout<<“num:”<<num<<endl; cout<<“name:”<<name<<endl; cout<<“sex:”<<sex<<endl; }}

；36成員函數(shù)，在類內(nèi)定義第35頁/共63頁3.類的成員函數(shù)在類外定義成員函數(shù)classStudent{private：intnum;charname[20];charsex;public： voiddisplay()}

；voidStudent

::display(){cout<<“num:”<<num<<endl;cout<<“name:”<<name<<endl;cout<<“sex:”<<sex<<endl;}37成員函數(shù)，在類外定義::作用域限定符第36頁/共63頁3.類的成員函數(shù)(3)內(nèi)置成員函數(shù)（內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)）C++要求對一般的內(nèi)聯(lián)函數(shù)要用關(guān)鍵字inline說明，但對類內(nèi)定義的成員函數(shù)可以省略inline，因為這些成員函數(shù)已被隱含指定為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。注意：在類外定義的成員函數(shù)不被默認為內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)，如果要將類外定義的成員函數(shù)定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，要用關(guān)鍵字inline說明。38第37頁/共63頁3.類的成員函數(shù)classStudent{private：intnum;charname[20];charsex;public：voiddisplay() {cout<<“num:”<<num<<endl; cout<<“name:”<<name<<endl; cout<<“sex:”<<sex<<endl; }}

；39默認為內(nèi)聯(lián)函數(shù)第38頁/共63頁3.類的成員函數(shù)classStudent{private：intnum;charname[20];charsex;public： voiddisplay()}

；inlinevoidStudent::display(){cout<<“num:”<<num<<endl;cout<<“name:”<<name<<endl;cout<<“sex:”<<sex<<endl;}40說明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)第39頁/共63頁3.類的成員函數(shù)(4)成員函數(shù)的存儲方式同一類的不同對象的數(shù)據(jù)成員的值一般是不同的，而不同對象的函數(shù)的代碼是相同的，不論調(diào)用哪一個對象的函數(shù)代碼，其實調(diào)用的都是相同內(nèi)容的代碼。因此每個對象占用的存儲空間實際上只是該對象的數(shù)據(jù)成員占用的存儲空間，不包括函數(shù)代碼所占用的存儲空間。41第40頁/共63頁3.類的成員函數(shù)42第41頁/共63頁2.類的聲明和對象定義43#include"iostream"usingnamespacestd;classStudent{private:intnum;charname[20];charsex[2];public:voidinput(){cin>>num;cin>>name;cin>>sex;}voiddisplay(){cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;}};voidmain(){Students1,s2;cout<<“請輸入第1個學生信息:”;s1.input();cout<<“請輸入第2個學生信息:”;s2.input();s1.display();s2.display();}第42頁/共63頁4.對象成員的引用訪問對象中的成員有3種方法：通過對象名和成員運算符訪問對象中的成員通過指向?qū)ο蟮闹羔樤L問對象中的成員通過對象的引用訪問對象中的成員44第43頁/共63頁4.對象成員的引用(1)通過對象名和成員運算符訪問對象中的成員voidmain(){Studentstud1;stud1.num=1001;="zhangsan";stud1.sex='f';stud1.display();}45#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;classStudent{public:intnum;stringname;charsex;voiddisplay(){cout<<"num:"<<num<<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl;}};第44頁/共63頁4.對象成員的引用(2)通過指向?qū)ο蟮闹羔樤L問對象中的成員voidmain(){Timet,*p;p=&t;cin>>p->hour;cout<<p->hour;//cout<<(*p).hour;}46#include<iostream>usingnamespacestd;classTime{public:inthour;intminute;};p指向t，相當于t.hourp指向t，也相當于t.hour第45頁/共63頁4.對象成員的引用(3)通過對象的引用訪問對象中的成員voidmain(){Timet1;t1.hour=15;Time&t2=t1;cout<<t2.hour;}47#include<iostream>usingnamespacestd;classTime{public:inthour;intminute;};第46頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例48例8.1：用類實現(xiàn)輸入和輸出時間（時：分：秒）#include<iostream>usingnamespacestd;classTime{public:inthour;intminute;intsec;};intmain(){Timet1;cin>>t1.hour;cin>>t1.minute;cin>>t1.sec;cout<<t1.hour<<":"<<t1.minute<<":"<<t1.sec<<endl;return0;}運行時輸入：1223512:23:5第47頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例49例8.2：用例8.1中的類定義多個對象，分別輸入和輸出各對象中的時間（時：分：秒）intmain(){Timet1;cin>>t1.hour;cin>>t1.minute;cin>>t1.sec;cout<<t1.hour<<":"<<t1.minute<<":"<<t1.sec<<endl;Timet2;cin>>t2.hour;cin>>t2.minute;cin>>t2.sec;cout<<t2.hour<<":"<<t2.minute<<":"<<t2.sec<<endl;return0;}#include<iostream>usingnamespacestd;classTime{public:inthour;intminute;intsec;};結(jié)論：主函數(shù)完成對2個對象實現(xiàn)輸入操作，如果對象更多，將造成程序冗長。第48頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例50例8.3：將例8.2的程序改用含成員函數(shù)的類來處理#include<iostream>usingnamespacestd;classTime{public:voidset_time();voidshow_time();private:inthour;intminute;intsec;};intmain(){Timet1;t1.set_time();t1.show_time();Timet2;t2.set_time();t2.show_time();return0;}voidTime::set_time(){cin>>hour;cin>>minute;cin>>sec;}voidTime::show_time(){cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;}第49頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例51例4：使用類的方法實現(xiàn)交換兩個變量的值第50頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例52例4：使用類的方法實現(xiàn)交換兩個變量的值#include"iostream"usingnamespacestd;classSwap{private: doublex,y;public: voidinput() {cout<<"請輸入x，y值："; cin>>x>>y; } voidswap() {doublez; z=x;x=y;y=z; } voidprint() {cout<<"x="<<x<<endl; cout<<"y="<<y<<endl; }};voidmain(){ Swapt; t.input(); t.swap(); t.print();}第51頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例53例5：使用類的方法實現(xiàn)求：1+2+3+…+100的值第52頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例54例5：使用類的方法實現(xiàn)求：1+2+3+…+100的值#include"iostream"usingnamespacestd;classSum{private: ints;public: voidsum() {s=0; for(inti=1;i<=100;i++) s=s+i; } voidprint() {cout<<"sum="<<s<<endl;}};voidmain(){ Sumt; t.sum(); t.print();}方法1第53頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例55例5：使用類的方法實現(xiàn)求：1+2+3+…+100的值#include"iostream"usingnamespacestd;classSum{private: ints; intsum() {s=0; for(inti=1;i<=100;i++) s=s+i; returns; }public: voidprint() {cout<<"sum="<<sum()<<endl;}};voidmain(){ Sumt; t.print();}方法2第54頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例56例6：使用類的方法實現(xiàn)求n！第55頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例57例6：使用類的方法實現(xiàn)求n！#include"iostream"usingnamespacestd;classFac{private: intn; intf;public: voidset() {cin>>n; } voidfac() {f=1; for(inti=1;i<=n;i++) f=f*i; } voidprint() {cout<<"n!="<<f<<endl; }};voidmain(){ Fact; t.set(); t.fac(); t.print();}第56頁/共63頁5.類和對象的簡單應用舉例58例6：使用類的方法實現(xiàn)求圓的面積例7：使用類的方法實現(xiàn)求兩個數(shù)的最大值第57頁/共63頁59#include"iostream"usingnamespacestd;classCircle{private: doubler,s;public: voidset() {cin>>r; } voidarea() { s=r*r*3.14; } voidprint() {cout<<"area="<<s<<endl; }};voidmain(){ Circlet; t.set(); t.a