同濟大學c第八章

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第八章面向對象程序設計8.1面向對象程序設計概述8.2結構

8.3類和對象8.4繼承和派生8.5多態(tài)性8.6程序舉例

8.1面向對象程序設計(OOP)概述ObjectOrientedProgramming

基本概念對象：現(xiàn)實世界的實體，每個對象都有所屬的類類：對一組對象共同具有的屬性和行為的抽象，具有封裝和隱蔽性、還具有繼承性。

消息：向某對象請求服務的一種表達方式，是對象與外界、對象與其它對象之間聯(lián)系的工具

方法：對某對象接受消息后所采取的操作的描述。

特點封裝性C++中，通過類和對象實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的封裝，使得程序的修改維護更便利。是OOP的基礎。

繼承性連接類與類的層次模型，利用現(xiàn)有類派生出新類的過程稱為類繼承,支持代碼重用、提供了無限重復利用程序資源的途徑、節(jié)省程序開發(fā)的時間和資源，是OOP的關鍵。

多態(tài)性發(fā)出同樣的消息被不同類型的對象接收時導致完全不同的行為,是OOP的重要補充

8.2結構C++中的類從C語言中的結構概念蛻變而來結構類型說明形式

struct結構類型標識符{說明結結構成員1;構類型結構成員2;的關鍵字┆結構成員n;};

類型可任意

(不能為該結構自身)

如，說明一個結構類型date,含三個整型數(shù)據(jù)成員structdate{intmonth;intday;intyear;};structman

在此基礎上，又可說明另一個結構類型man

{charname[15];charsex;intage;datebirthday;};

Name

sex

agemonthstructman

birthdaydayyear結構類型

結構變量定義structmanman1,man2;

先說明結構類型再定義結構變量在說明結構數(shù)據(jù)類型的同時定義結構變量省略結構標識符直接定義結構類型變量struct{charname[15];charsex;intage;structdatebirthday;}man1,man2;

structman{charname[15];charsex;intage;structdatebirthday;}man1,man2;

無類型名變量

結構變量的引用形式：

成員訪問運算符優(yōu)先級最高的四個運算符之一

結構變量名.成員名或或

(*指向結構的指針).成員名指向結構的指針-成員名通過指向結構的指針引用結構變量成員

括號不能少如，假設有定義

manm,*p=m;

則可如下引用結構成員

strcpy(,FangMin);p-birthday.month=8;

8.3類和對象引例#includeiostream.h類定義classCircle{private:doublex,y,r;數(shù)據(jù)成員public:成員函數(shù)voidprint(){cout圓心:(x,y)endl;

voidmain(){Circlep;定義類對象p.set(0,0,2);p.print();}對對象調用

cout半徑:rendl;}voidset(doublex1,doubley1,doubler1)

成員函數(shù)Circle類將圓的屬性(圓心坐標和半徑)和操作(print、set)封裝在一起

{x=x1;

y=y1;

r=r1;}

};

上述定義的Circle類實際上也相當于一種新的數(shù)據(jù)類型，包含了

數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作，其成員描述如下：數(shù)據(jù)成員名稱含義圓心坐標x值名稱成員函數(shù)功能設置數(shù)據(jù)成員值

x

set

y

圓心坐標y值圓半徑

print

輸出數(shù)據(jù)成員值

r

8.3.1類的定義類是一種繁雜的數(shù)據(jù)類型，它是將不同類型的數(shù)據(jù)和與這些數(shù)據(jù)相關的運算封裝在一起的集合體，類的結構是用來確定一類對象的行為，而這些行為是通過類的內部數(shù)據(jù)結構和相關的操作來確定的。定義格式：定義類的關鍵字

訪類的說明問權限修飾符實現(xiàn)部分

說明部分class類名{public:成員函數(shù)或數(shù)據(jù)成員的說明;private:成員函數(shù)或數(shù)據(jù)成員的說明;protected:成員函數(shù)或數(shù)據(jù)成員的說明;};

實現(xiàn)部分

各成員函數(shù)的實現(xiàn)

說明：定義包括說明部分和實現(xiàn)部分。若成員函數(shù)在說明部分已定義，則實現(xiàn)部分可省略。訪問權限修飾符：public(公有)、private(私有)和protected(保護)缺省時為private。公有成員尋常為成員函數(shù)，可在程序中引用，私有成員尋常是數(shù)據(jù)成員，只有成員函數(shù)或友元函數(shù)才可引用。類體中不允許對數(shù)據(jù)成員初始化。自身類的對象不可以作為自己的成員classB{private:intyear=2023,month=10,day=12;Bb;……};

錯

如，定義一個職工類，該類是對所有職工某些信息的抽象，包括如下成員：數(shù)據(jù)成員成員函數(shù)

名稱namesexwage

含義職員姓名職員性別職員工資

名稱setdisplay

功能設置數(shù)據(jù)成員值輸出數(shù)據(jù)成員值

作用域運算符(類體外實現(xiàn)時需要)

voidStaff::display()classStaff{coutname:sex,{private:說明部分wageendl;charname[30];}charsex;voidStaff::set(char*n,chars,floatw)floatwage;{public:strcpy(name,n);voiddisplay();sex=s;實現(xiàn)部分voidset(char*n,chars,floatw);wage=w;}};

8.3.2對象的定義類名僅提供一種類型定義，只有在定義屬于類的變量后，系統(tǒng)才會為其預留空間，這種變量稱為對象，它是類的實例。格式:類名對象名表；如，假設A是一個已定義過的類，則可定義：Aa1,*p,a[5]

A類的對象指向A類對象的指針

對象數(shù)組

成員引用一般對象成員數(shù)據(jù)成員：對象名.成員名成員函數(shù)：對象名.成員名(參數(shù)表)對象名.成員名(參數(shù)表)指向對象的指針的成員表示法：數(shù)據(jù)成員：對象指針名-成員名或(*對象指針名).成員名成員函數(shù)：對象指針名-成員名(參數(shù)表)(*對象指針名.成員名(參數(shù)表)

[例8-1]#includeiostream.h#includestring.hclassStaff{private:charname[30];charsex;floatwage;public:voiddisplay()

可修改為如下形式嗎？

=“WangQiang〞s.sex=m;s.wage=1526

S1為指向s的指針

voidmain()

{Staffs,*s1;s.set(“WangQiang〞,m,1526);

s.display();{coutname:sex,wageendl;}s1=s;voidset(char*n,chars,floatw)s1-set(GaoLing,'f',2023);{strcpy(name,n);s1-display();sex=s;wage=w;}}};

8.3.3對象的初始化1.構造函數(shù)和析構函數(shù)[例8-2]看引例的另一種實現(xiàn)#includeiostream.hclassCircle{private:doublex,y,r;public:voidprint(){cout圓心:(x,y)endl;

1.定義的同時初始化對象2.省略對賦初值成員函數(shù)的額外調用

voidmain(){Circlep(0,0,2);p.print();}

cout半徑:rendl;}Circle(doublex1,doubley1,doubler1){x=x1;y=y1;r=r1;}};

構造函數(shù)、同類名

構造函數(shù)特點是成員函數(shù)，可寫在類體內，亦可寫在類體外。函數(shù)名同類名，不能指定函數(shù)類型，可以帶參數(shù)。可重載，即可定義多個參數(shù)個數(shù)不同的函數(shù)。在創(chuàng)立對象時由系統(tǒng)自動調用，程序中不能直接調用。析構函數(shù)特點：

是成員函數(shù)，可寫在類體內，亦可寫在類體外。函數(shù)名同類名，前面多個字符“~〞,不指定類型，無參。不可重載，即一個類只能定義一個析構函數(shù)。可被調用，也可由系統(tǒng)調用。系統(tǒng)自動調用狀況如下：若一個對象被定義在函數(shù)體內，則當該函數(shù)終止時，該對象的析構函數(shù)被自動調用。當一個對象是使用new運算符被動態(tài)創(chuàng)立的，在使用delete釋放時，析構函數(shù)將會被自動調用

2.缺省構造函數(shù)和缺省析構函數(shù)形式：類名::缺省構造函數(shù)名(){}類名::~缺省析構函數(shù)名(){}

說明：若沒有定義任何構造函數(shù)，系統(tǒng)會自動生成上述無參的缺省構造函數(shù)及析構函數(shù)若定義一個靜態(tài)對象而沒有指明初始化時，編譯器會按缺省構造函數(shù)對對象的所有數(shù)據(jù)成員都初始化為0或空。

[例8.3]定義一個Circle1類，具有求一個圓的面積、求兩個圓的面積之和，以及輸出面積等功能。#includeiostream.hclassCircle1{private:doublex,y,r,s;public:voidprint(){cout圓心:(x,y)endl;

voidmain(){初始化了嗎

Circle1p1(0,0,2),p2(1,1,4),p3;

p1.print();

cout半徑:rendl;}Circle1()可缺省嗎？驗