第七章 類和對象

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第7章

類和對象2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部1

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第7章

類和對象

7.1面對對象程序設(shè)計(jì)概述7.2類和對象

7.3構(gòu)造函數(shù)7.4析構(gòu)函數(shù)

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7.1面對對象程序設(shè)計(jì)概述1、傳統(tǒng)開發(fā)方法的不足面對過程的程序設(shè)計(jì)方法(結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法)存在的主要問題：(1)軟件的穩(wěn)定性、可修改性和可重用性都較差；(2)軟件可維護(hù)性差；(3)開發(fā)出的軟件不能滿意用戶需要。

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7.1面對對象程序設(shè)計(jì)概述2、面對對象程序設(shè)計(jì)概念：面對對象程序設(shè)計(jì)(ObjectOrientedProgramming,簡稱OOP)把數(shù)據(jù)及其操作作為一個(gè)整體對待，其程序一般由類的定義和類的運(yùn)用兩部分組成，通過向?qū)ο蟀l(fā)送消息來完成相應(yīng)的操作。特點(diǎn)：封裝性(隱蔽性):通過類將對象的屬性(數(shù)據(jù))和行為(處理數(shù)據(jù)的函數(shù))封裝為整體，通過接口與外界交互；繼承性(派生性):由基類產(chǎn)生派生類；多態(tài)性：不同的對象，收到同一消息可以產(chǎn)生不同的結(jié)果。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部4

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7.2類和對象7.2.1類和對象的概念

7.2.2類的定義7.2.3成員函數(shù)7.2.4對象的定義和運(yùn)用7.2.5類的作用域

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7.2.1類和對象的概念1、對象的概念對象是詳細(xì)的事物。對象具有各自的特征。對象的特征用數(shù)據(jù)值來描述。如：06400020陳紅計(jì)算機(jī)9006400021張藍(lán)計(jì)算機(jī)95對象具有行為，對象及其操作稱為對象的行為。如輸出陳紅的信息，轉(zhuǎn)變其特征。OOP實(shí)現(xiàn)了對象數(shù)據(jù)和操作的結(jié)合，把數(shù)據(jù)和操作封裝在統(tǒng)一體中。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部6

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7.2.1類和對象的概念2、類的概念類是具有相同類型對象的抽象。從程序設(shè)計(jì)的角度看，類是用戶定義的數(shù)據(jù)類型，對象就是類類型(classtype)的變量。類具有屬性，它是對象特征的抽象，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述類的屬性。類具有操作，它是對象行為的抽象，用操作名和實(shí)現(xiàn)該操作的方法來描述。VC++中，把類的成員分為兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)(相當(dāng)于屬性)和對數(shù)據(jù)的操作(相當(dāng)于行為，用函數(shù)實(shí)現(xiàn))。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部7

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7.2.1類和對象的概念3、類和對象的關(guān)系對象的抽象是類，類的詳細(xì)化就是對象，也可以說類的實(shí)例是對象。其關(guān)系如圖7-1。類：同學(xué)屬性：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2022-7-2

對象：陳紅特征：

學(xué)號實(shí)例姓名專業(yè)抽象成果圖7-1類與對象的關(guān)系

06400020陳紅計(jì)算機(jī)908

數(shù)據(jù)值

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7.2.2類的定義VC++中類定義的一般格式如下：classClassName{private:數(shù)據(jù)成員成員函數(shù)public:數(shù)據(jù)成員成員函數(shù)protected:數(shù)據(jù)成員成員函數(shù)};2022-7-2

//類頭//類體開始class是定義類的關(guān)鍵字，ClassName是類名，為標(biāo)識符。類的成員放在類體中：數(shù)據(jù)成員是變量的說明語句；成員函數(shù)是對數(shù)據(jù)成員的操作。類體從“{”開始到“}”結(jié)束。

//類體結(jié)束9

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7.2.2類的定義關(guān)鍵字public(公有)、private(私有)和protected(愛護(hù))稱為訪問掌握符，用于設(shè)置類成員的訪問權(quán)限。public表示在其后聲明的全部成員在類內(nèi)、類外均可以被訪問；private表示在其后聲明的全部成員只能在該類內(nèi)被訪問；protected表示在其后聲明的全部成員可以在該類內(nèi)或派生類內(nèi)被訪問。三個(gè)關(guān)鍵字的運(yùn)用次數(shù)、順次不限，有效范圍至涌現(xiàn)下一個(gè)關(guān)鍵字或類定義結(jié)束止。類中缺省訪問權(quán)限說明的成員聲明是private的。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部10

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7.2.2類的定義定義類時(shí)留意：類的定義是一個(gè)類型說明語句，最末的語句結(jié)束符“;”不能少。類是一種數(shù)據(jù)類型，定義時(shí)系統(tǒng)不為類安排存儲空間，所以不能對類的數(shù)據(jù)成員初始化。類中的任何數(shù)據(jù)成員不能運(yùn)用關(guān)鍵字e*tern、auto或register限定其存儲類型。但可以用static限定存儲類型。類中數(shù)據(jù)成員的類型可以是任意的，如整型、實(shí)型、字符型、指針、引用等，還可以是另一個(gè)類的對象。結(jié)構(gòu)體是類的特例，在結(jié)構(gòu)體中既可以定義成員函數(shù)，也可以指定訪問權(quán)限。不同之處在于結(jié)構(gòu)體中缺省的訪問掌握符為public。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部11

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7.2.2類的定義例7-1定義一個(gè)平面二維坐標(biāo)類。算法：二維坐標(biāo)由橫坐標(biāo)*和縱坐標(biāo)y組成，用數(shù)據(jù)成員*和y表示；行為包括取坐標(biāo)、置坐標(biāo)、打印坐標(biāo)，用相應(yīng)的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)。編程實(shí)現(xiàn)：classPoint{//定義類名為Point的類private://定義私有數(shù)據(jù)成員int*;//*表示橫坐標(biāo)inty;//y表示縱坐標(biāo)public://定義公有成員函數(shù)intGet*();//取*坐標(biāo)intGetY();//取y坐標(biāo)voidSet*Y(int,int);//置*、y坐標(biāo)voidprint*Y();//打印*、y坐標(biāo)};2022-7-2

學(xué)習(xí)與實(shí)踐：通常類的數(shù)據(jù)成員是私有的，而成員函數(shù)是公有的。該類定義能否省略關(guān)鍵字private或關(guān)鍵字public?成員*、y能否如下定義：int*,y;12

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7.2.3類的成員函數(shù)1、成員函數(shù)的定義。類的成員函數(shù)既可以在類中定義，也可以在類中說明、類外定義。在類外定義時(shí)肯定要先在類中說明，此時(shí)為函數(shù)原型說明語句；在類外定義的格式為：函數(shù)類型類名::成員函數(shù)名(形參表){類的成員函數(shù)無論是在類函數(shù)體中定義，還是在類外定義，}都是類的一部份，都可以徑直訪問類中的全部成員。2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部13

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7.2.3類的成員函數(shù)例7-2例7-1中Point類的成員函數(shù)定義。intPoint::Get*(){return*;}intPoint::GetY(){returny;}voidPoint::print*Y(){cout(*,y“)\n”;}voidPoint::Set*Y(inta,intb){*=a;y=b;}學(xué)習(xí)與實(shí)踐：能否將成員函數(shù)定義中的Point::去掉？2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部14

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7.2.3類的成員函數(shù)以下類的定義是否正確?

classPoint{int*,y;public:intGet*(){return*;}intGetY();//AvoidSet*Y(inta,intb){*=a;y=b;}voidprint*Y(){cout(*,y“)\n”;}};intPoint::GetY(){returny;}//B

學(xué)習(xí)與實(shí)踐：(1)能否去掉A行？(2)能否去掉B行？

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7.2.3類的成員函數(shù)2、成員函數(shù)的內(nèi)聯(lián)特性。在類中定義的類的成員函數(shù)，是內(nèi)聯(lián)函數(shù)；類中說明、類外定義的成員函數(shù)不具有內(nèi)聯(lián)特性，要使其成為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，在類體外定義時(shí)，需要在函數(shù)類型前加關(guān)鍵字inline,其定義的格式為：inline函數(shù)類型類名::成員函數(shù)名(形參表){函數(shù)體}2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部16

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7.2.3類的成員函數(shù)3、成員函數(shù)的重載與缺省參數(shù)。與一般函數(shù)一樣，類的成員函數(shù)既可以重載，也可以具有缺省參數(shù)。例7-3定義重載的成員函數(shù)及缺省參數(shù)的成員函數(shù)。classPoint{學(xué)習(xí)與實(shí)踐：int*,y;(1)缺省參數(shù)既可以在說明public:時(shí)給出，也可以在定義時(shí)voidSet*(inta=0){*=a;}voidSetY(int);//A給出，但不能在說明和定voidSet*Y(int=0);義時(shí)同時(shí)給出。voidSet*Y(int,int);(2)能否把A行改為：};voidSetY(int=0);voidPoint::SetY(intb=1){y=b;}voidPoint::Set*Y(intb){*=0;y=b;}voidPoint::Set*Y(inta,intb){*=a;y=b;}2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部17

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7.2.4對象的定義和運(yùn)用1、對象的定義定義了類以后，就可以定義對象(類型的變量)。(1)定義對象的基本格式類名對象名1,對象名2,…,對象名n;(2)定義對象的方法①創(chuàng)建類的同時(shí)定義對象。②創(chuàng)建類后再定義對象。③不定義類名徑直定義對象。(3)關(guān)于對象

定義的幾點(diǎn)說明：①對象需要先定義后運(yùn)用。對象也有作用域。②可以定義指針對象、對象數(shù)組、指針對象數(shù)組，引用對象，指向一維數(shù)組的指針對象等。如：PointS,*P,A[8],*B[10],R=S,(*Q)[6];等。③對象也可以動(dòng)態(tài)生成，即由new產(chǎn)生。如：Point*Q=newPoint;2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部18

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7.2.4對象的定義和運(yùn)用例7-4用三種不同的方法定義對象。classPoint{學(xué)習(xí)與實(shí)踐：int*,y;本例中定義的對象哪些public:intGet*(){return*;}是同類型對象？intGetY(){returny;}voidprint*Y(){cout*\ty\n;}}P1,P2;//定義了Point類型的對象P1和P2PointQ1,Q2;//定義了Point類型的對象Q1和Q2class{int*,y;public:intGet*(){return*;}intGetY(){returny;}voidprint*Y(){cout*\t;couty\n;}}R1,R2;//定義了對象R1和R22022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部19

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7.2.4對象的定義和運(yùn)用2、對象的運(yùn)用。對象具有類定義的全部數(shù)據(jù)成員及成員函數(shù)，一般通過成員運(yùn)算符“.”或“-”來訪問。其基本格式為：(1)通過對象運(yùn)用數(shù)據(jù)成員對象名.成員名(2)通過對象運(yùn)用成員函數(shù)對象名.成員函數(shù)名(實(shí)參表)(3)通過指針運(yùn)用數(shù)據(jù)成員指針對象-成員名(4)通過指針運(yùn)用成員函數(shù)指針對象-成員函數(shù)名(實(shí)參表)對象可以作為函數(shù)參數(shù)，是值傳遞；同樣也可以引用傳遞或地址傳遞；對象可以作為函數(shù)的返回值，以及在賦值語句中被復(fù)制。如：2022-7-2江蘇科技高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部20

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