面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)應(yīng)用復(fù)習(xí)課件

C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材中國高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系規(guī)劃教材譚浩強(qiáng)編著

湖南工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院.7/22/20231面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)應(yīng)用15.1授課內(nèi)容面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)應(yīng)用。主要內(nèi)容：1．面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法；2．類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的設(shè)計(jì)；3．運(yùn)算符重載的應(yīng)用；4．類的繼承和多態(tài)性的應(yīng)用。.7/22/20232面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)應(yīng)用授課要求1．進(jìn)一步熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法；2．進(jìn)一步熟悉和掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)。.7/22/20233面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)應(yīng)用3授課重點(diǎn)1)．重點(diǎn)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法。4授課難點(diǎn)1)．難點(diǎn)是熟練掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。.7/22/202341．面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法（1）設(shè)計(jì)類設(shè)計(jì)一個(gè)類，主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問題：（a）進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出系統(tǒng)存在的對(duì)象，再抽象出各種類。類的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)類的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)，然后決定這些成員的訪問屬性。在一個(gè)類中的所有成員共享某個(gè)數(shù)據(jù)成員時(shí)，該成員應(yīng)定義為靜態(tài)成員。（b）在考慮對(duì)象的初始化和對(duì)象結(jié)束后的清理工作時(shí)，還需要設(shè)計(jì)類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。（c）另外，為考慮函數(shù)的靈活調(diào)用，需要考慮到函數(shù)的重載。.7/22/20235（d）為了輸出我們自己設(shè)計(jì)的對(duì)象信息，需要考慮到運(yùn)算符重載。（e）為了編程的靈活，有時(shí)會(huì)用到友元函數(shù)，即用友元函數(shù)來訪問類的私有成員。（f）為了軟件的重用，需要用到類的繼承，即需要設(shè)計(jì)基類和派生類。（g）為了編程的方便，有時(shí)會(huì)用到用基類指針來訪問派生類對(duì)象與基類同名的成員函數(shù)，此時(shí)，需要用到虛函數(shù)。.7/22/20236（2）定義對(duì)象對(duì)象是實(shí)現(xiàn)程序功能的具體實(shí)現(xiàn)者。定義對(duì)象時(shí)主要考慮:（a）對(duì)象的作用域。對(duì)象是全局的、局部的、還是臨時(shí)的。（b）建立對(duì)象時(shí)，對(duì)象的初始化，即應(yīng)調(diào)用類的哪個(gè)構(gòu)造函數(shù)。（c）采用new建立的對(duì)象，應(yīng)用delete刪除。.7/22/20237（3）對(duì)象之間相互發(fā)送和接收消息程序的運(yùn)行過程就是對(duì)象之間相互發(fā)送和接收消息，然后響應(yīng)消息的過程。響應(yīng)消息，也就是執(zhí)行對(duì)象自己的成員函數(shù)，從而完成程序的功能。發(fā)送消息時(shí)，應(yīng)考慮發(fā)送的消息必要性和及時(shí)性，即要考慮程序功能的要求。發(fā)送消息時(shí)，還應(yīng)考慮參數(shù)傳遞，即在調(diào)用其他對(duì)象的成員函數(shù)時(shí)的參數(shù)傳遞。.7/22/202382．針對(duì)設(shè)計(jì)類的幾個(gè)問題，舉例說明例如：定義一個(gè)矩陣類Matrix//首先定義了矩陣類的最大行數(shù)和列數(shù)#include<iostream>usingnamespacestd;#defineMaxRow100#defineMaxColumn100classMatrix//定義Matrix類{public:Matrix(){Row=2;Column=2;};//默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)

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Matrix(intr,intc)//帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) {inti,j; if(r>MaxRow) Row=MaxRow; else Row=r; if(c>MaxColumn) Column=MaxColumn; else Column=c; for(i=0;i<Row;i++) for(j=0;j<Column;j++) MatVal[i][j]=0; };.7/22/202310private:intMatVal[MaxRow][MaxColumn];//矩陣值intRow;//行數(shù)intColumn;//列數(shù)};//主程序intmain(){ Matrixa,b,c(2,3); return0;}.7/22/202311還可以增加矩陣的輸入和輸出函數(shù)：voidMatrix::input()//定義輸入數(shù)據(jù)函數(shù){ inti,j; cout<<"inputvalueofmatrix:"<<endl;for(i=0;i<Row;i++) for(j=0;j<Column;j++) cin>>MatVal[i][j];}voidMatrix::display()//定義輸出數(shù)據(jù)函數(shù){ inti,j; cout<<"outputvalueofmatrix:"<<endl;for(i=0;i<Row;i++) { for(j=0;j<Column;j++) { cout<<""<<MatVal[i][j]<<""; } cout<<endl; }}intmain(){ Matrixa,b,c(2,3);a.input();cout<<endl<<"Matrixa:"<<endl;a.display(); return0;}.7/22/202312還可增加其他一些成員函數(shù)：intMatrix::SetValueXY(intx,inty,intv){ if((x>=Row)||(y>=Column)) return0; MatVal[x][y]=v; return1;}intMatrix::GetValueXY(intx,inty){ returnMatVal[x][y];}.7/22/202313（d）為了輸出我們自己設(shè)計(jì)的對(duì)象信息，需要考慮到運(yùn)算符重載。Matrixoperator+(Matrix&b)

{ Matrixc; c.Row=Row; c.Column=Column; for(inti=0;i<c.Row;i++) for(intj=0;j<c.Column;j++) c.MatVal[i][j]=MatVal[i][j]+b.MatVal[i][j]; returnc;}.7/22/202314則：主程序中可以添加：{

c=a+b;//用重載運(yùn)算符“+”實(shí)現(xiàn)兩個(gè)矩陣相加cout<<endl<<"Matrixc=Matrixa+Matrixb:"<<endl;c.display();}//注意：如果重載運(yùn)算“+”為成員函數(shù)，即：Matrixoperator+(Matrix&a,Matrix&b)將出錯(cuò)：errorC2804:binary'operator+'hastoomanyparameters（二元運(yùn)算符“+”的參數(shù)過多）.7/22/202315（e）用友元函數(shù)來訪問類的私有成員比如：有一個(gè)友元函數(shù)訪問該類的私有成員Row。friendintReadMatrixRow(Matrix&m)；類外的普通函數(shù)：intReadMatrixRow(Matrix&m){returnm.Row;}在主程序中，添加：{intr=ReadMatrixRow(c);cout<<r<<endl;}.7/22/202316使用類的繼承和虛函數(shù)：#include<iostream.h>classPet

{public:

virtualvoidSpeak()

{cout<<"Howdoesapetspeak?"<<endl;}};classDog:publicPet

{public:

virtualvoidSpeak() {cout<<"wang!wang!"<<endl;}};classCat:publicPet

{public:

virtualvoidSpeak(){cout<<"miao!miao!"<<endl;}};.7/22/202317voidmain(){ Pet *p1,*p2,*p3,obj; Dogdog1; Catcat1; obj=dog1; obj.Speak(); dog1.Speak();p1=&cat1; p1->Speak();

p2=newCat; p2->Speak(); p3=newDog; p3->Speak(); Pet &p4=cat1; p4.Speak(); deletep2; deletep3;}輸出結(jié)果：Howdoesapetspeak?wang!wang!miao!miao!.7/22/202318voidmain(){ Pet *p1,*p2,*p3,obj; Dogdog1; Catcat1; obj=dog1; obj.Speak(); dog1.Speak();p1=&cat1; p1->Speak();

輸出結(jié)果：Howdoesapetspeak?wang!wang!miao!miao!miao!miao!wang!wang!miao!miao!p2=newCat; p2->Speak(); p3=newDog; p3->Speak(); Pet &p4=cat1; p4.Speak(); deletep2; deletep3;}.7/22/202319（2）定義對(duì)象針對(duì)前面矩陣類，可以如下定義對(duì)象：(a)Matrixm1,m2;(b)Matrixm3(3,4);(c)Matrix*pt1=newMatrix();//或newMatrix;(d)Matrix*pt2=newMatrix(5,6);

注意：用new建立的對(duì)象，需要用delete刪除。(e)Matrixmz1[5];(f)Matrixmz2[5]={Matrix(1,2),Matrix(3,4)};.7/22/202320（3）對(duì)象之間相互發(fā)送和接收消息比如：m1.display();則向m1對(duì)象發(fā)送讓它顯示數(shù)據(jù)的消息。.7/22/2023213．講解幾個(gè)程序（1）閱讀下面的程序，寫出程序運(yùn)行的結(jié)果。（通信02考題）#include<iostream.h>#include<string.h>classPerson{ char m_strName[10];//姓名 int m_nAge;//年齡public: Person(char*name,intage) { strcpy(m_strName,name); m_nAge=age; cout<<"constructorofperson"<<m_strName<<endl; } ~Person() {cout<<"deconstrutorofperson"<<m_strName<<endl;}};.7/22/202322classEmployee:publicPerson{ char m_strDept[20]; Person Wang;public: Employee(char*name,intage,char*dept,char*name1,intage1) :Person(name,age),Wang(name1,age1) { strcpy(m_strDept,dept); cout<<"constructorofEmployee"<<endl; } ~Employee(){cout<<"deconstrucorofEmployee"<<endl;}};.7/22/202323voidmain(){ Employeeemp("張三",40,"人事處","王五",36);}程序運(yùn)行結(jié)果：constructorofperson張三constructorofperson王五constructorofEmployeedeconstrucorofEmployeedeconstrutorofperson王五deconstrutorofperson張三.7/22/202324（2）閱讀下面的程序，寫出程序運(yùn)行的結(jié)果。（計(jì)05考題）#include<iostream.h>constintN=5;voidfun();voidmain(){for(inti=1;i<N;i++)fun();}voidfun(){staticinta=2;cout<<(a+=3)<<"";}程序運(yùn)行結(jié)果：581114.7/22/202325選擇題1.已知：p是一個(gè)指向類A數(shù)據(jù)成員m的指針，A1是類A的一個(gè)對(duì)象。如果要給m賦值為5，（）是正確的。A．A1.*p=5B．A1->p=5C．A1.p=5D．*A1.p=52.若在函數(shù)func中存在語句this->x=0;假設(shè)該語句的語法是正確的，則與該語句有關(guān)的下列敘述中，錯(cuò)誤的是：()A.func是該類的友元函數(shù)B.x是類的數(shù)據(jù)成員C.this->x和x是指同一個(gè)變量D.x一定不是靜態(tài)數(shù)據(jù)成員3.若函數(shù)f的原型說明為：intf(chara,char*b=NULL,doublec=0.0);則以下調(diào)用函數(shù)f的選項(xiàng)中，存在語法錯(cuò)誤的是()A.f(‘A’,”123”,4.5)B.f((char)65,”123”)C.f(‘A’,”123”)D.f(‘A’,4.5)AAD.7/22/202326基本概念1.什么是多態(tài)性？在C++中有哪兩種多態(tài)性？2.在C++中，繼承的方式由哪幾種？如果不顯式地給出繼承方式關(guān)鍵字，系統(tǒng)默認(rèn)的是什么繼承方式？在不同的繼承方式下，派生類自身及其使用者對(duì)基類的訪問控制權(quán)限是否相同？3.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特征有哪些？4.C++程序在編譯中會(huì)出現(xiàn)哪兩類錯(cuò)誤?這兩類錯(cuò)誤在本質(zhì)上有什么區(qū)別?5.簡述類和對(duì)象的含義。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和面向過程程序設(shè)計(jì)的主要區(qū)別是什么？6.什么是友元函數(shù)？友元函數(shù)的作用是什么？7.函數(shù)重載的主要作用是什么？函數(shù)重載時(shí)參數(shù)個(gè)數(shù)不同時(shí)，能否有缺省參數(shù)，為什么？8.類和結(jié)構(gòu)有什么異同？.7/22/202327填空題1．根據(jù)程序說明和程序中的注釋，填充程序中不完整的部分。類Number的成員函數(shù)TwoTimes是遞歸函數(shù)，功能是求2n（假設(shè)n<0時(shí)返回值為0）。#in