第一章 面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述

1簡(jiǎn)介本課程側(cè)重于面向?qū)ο蠓椒ㄌ幚韱?wèn)題的觀點(diǎn)和原理，用C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言作為描述工具，在各相關(guān)章節(jié)中介紹面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?shí)現(xiàn)機(jī)制、編程技術(shù)。具體內(nèi)容包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述、從C語(yǔ)言到C++語(yǔ)言、類與對(duì)象、繼承和派生、類成員的進(jìn)一步使用、多態(tài)性和虛函數(shù)、運(yùn)算符重載、模板、I/O流等。本課程為考查，成績(jī)計(jì)算為：總評(píng)成績(jī)=期末*70%+實(shí)驗(yàn)*15%+平時(shí)*15%2第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述1.1計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言1.面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(1)機(jī)器語(yǔ)言(2)匯編語(yǔ)言2.面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言3.面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言31.2面向?qū)ο蠹夹g(shù)(Object-OrientedTechnique)的形成與發(fā)展

80年代以來(lái)，面向?qū)ο笳Z(yǔ)言如雨后春筍般出現(xiàn)，形成了面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的兩大類:一類是純面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，如Smalltalk和Eiffel等;另一類是混合型面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，即在過(guò)程語(yǔ)言中增加面向?qū)ο蟮臋C(jī)制，如C++、Objective-C等等。作為80年代最流行的C語(yǔ)言擴(kuò)充的面向?qū)ο驝++，是目前應(yīng)用最廣泛的語(yǔ)言。C++編譯產(chǎn)生的代碼性能幾乎與傳統(tǒng)的C編譯產(chǎn)生的代碼性能相同。面向?qū)ο蟮腜ascal和BASIC也已在DOS、Windows、OS/2上實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已成為一種廣泛使用的成熟的技術(shù)和方法，有一系列成熟的商品軟件工具支持OOT。第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述4第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述1.3面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法經(jīng)驗(yàn)告訴我們:在軟件系統(tǒng)中，“過(guò)程”或“操作”是不穩(wěn)定的、多變的，而“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”或“對(duì)象”卻相對(duì)穩(wěn)定。因此，傳統(tǒng)的以過(guò)程為中心而設(shè)計(jì)的軟件的可重用性差;而以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο鬄橹行亩O(shè)計(jì)的軟件的可重用性較好。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)ο鬄橹行?，力求?wèn)題在現(xiàn)實(shí)世界和機(jī)器世界中的一致性。在使用OOT進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，包括三個(gè)階段：首先進(jìn)行的是面向?qū)ο蟮姆治觯∣bjectOrientedAnalysis）。其任務(wù)是了解問(wèn)題所涉及的對(duì)象、對(duì)象間的關(guān)系，然后在現(xiàn)實(shí)世界中構(gòu)造該問(wèn)題的對(duì)象模型，以反映所要解決的“實(shí)質(zhì)問(wèn)題”。5第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述然后，進(jìn)行面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)（ObjectOrientedDesign），即設(shè)計(jì)軟件的對(duì)象模型。根據(jù)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的功能，把問(wèn)題的對(duì)象模型從現(xiàn)實(shí)世界過(guò)渡到機(jī)器世界。在軟件系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)出各個(gè)對(duì)象、對(duì)象間的關(guān)系（如繼承關(guān)系），對(duì)象間的通信方式（如消息模式）等等?？傊?，在該階段應(yīng)明確各個(gè)對(duì)象應(yīng)做些什么及其關(guān)系。最后是面向?qū)ο蟮膶?shí)現(xiàn)（ObjectOrientedImplementation）即軟件功能的具體實(shí)現(xiàn)，其中包括對(duì)象內(nèi)部功能的實(shí)現(xiàn)、確定系統(tǒng)的用戶接口。在實(shí)際開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，上述三個(gè)階段必須有機(jī)地結(jié)合在一起。6第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述面向過(guò)程語(yǔ)言

Fortran(50年代中期)

Algol(60年代)Pascal(68年

)Basic(64年)C語(yǔ)言(72年

DennisRitchie創(chuàng)建〕面向?qū)ο笳Z(yǔ)言

Simula(60年代后期)

Ada(70年代前期)Smalltalk(72年開(kāi)始)C++(80年由Bell

公司Stroustrup

創(chuàng)建)Java(94年由SUN公司創(chuàng)建)1.4面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言簡(jiǎn)介7第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述1.5C++程序上機(jī)步驟本節(jié)簡(jiǎn)單介紹用MicrosoftVisualC++提供的開(kāi)發(fā)工具生成console字符方式的應(yīng)用程序，如果使用其它廠商的編譯器，細(xì)節(jié)會(huì)略有不同，但編輯、編譯、連接和運(yùn)行的四個(gè)步驟是必不可少的，可以一氣呵成地執(zhí)行整套動(dòng)作，也可以選擇性地實(shí)施其中一個(gè)環(huán)節(jié)，下面簡(jiǎn)要地說(shuō)明程序產(chǎn)生的步驟：1.啟動(dòng)MicrosoftVisualC++編譯系統(tǒng)2.從菜單上選擇File->New，或按Ctrl+N打開(kāi)New對(duì)話框3.選取或激活New對(duì)話框的Projects工程項(xiàng)目，以便生成.dsw（DeveloperStudioworkspace）文件和.dsp（DeveloperStudioproject）文件。8第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述4.進(jìn)一步鼠標(biāo)點(diǎn)擊程序類型Win32ConsoleApplication,在Projectname下鍵入工程名如：dosApp1，將該工程文件置于一合適的磁盤路徑Location下,如：c:\mydoc\dosApp，最后單擊New對(duì)話框的OK按鈕。此時(shí)彈出一個(gè)對(duì)話框。5.在四個(gè)選項(xiàng)中單選Anemptyproject，然后點(diǎn)擊Finish按鈕，在彈出的信息對(duì)話框中，鼠標(biāo)點(diǎn)擊OK按鈕。到此系統(tǒng)生成并打開(kāi)一個(gè)新項(xiàng)目工作區(qū)。6.從菜單上選擇File->New，或按Ctrl+N打開(kāi)New對(duì)話框。7.激活New對(duì)話框的Files標(biāo)簽，選擇C++SourceFile,在Filename下的空白處鍵入源文件名如:example1，鼠標(biāo)點(diǎn)擊OK按鈕。此時(shí)進(jìn)入全屏幕編輯環(huán)境，用戶可輸入源程序。9第一章面向?qū)ο蠹夹g(shù)概述8.從菜單