上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)集成技術(shù)開放實(shí)驗(yàn)室

基于C++的面向?qū)ο缶幊探坛逃谇鄯?003年春5/7/2023Dr.HaiinZhu關(guān)于課程（1）目標(biāo)

進(jìn)一步學(xué)會(huì)面向過程編程理解面向?qū)ο笏枷胍詫?duì)象的方式思考熟悉C++(P)利用C++編程5/7/2023Dr.HaiinZhu在本課程中:C++是一個(gè)學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟾拍畹墓ぞ哌\(yùn)用面向?qū)ο竽Ｊ竭M(jìn)行程序設(shè)計(jì)5/7/2023Dr.HaiinZhu采用面向?qū)ο蠓椒ǖ男Ч?OOA/OOD)可維護(hù)性可擴(kuò)展性可靠性5/7/2023Dr.HaiinZhu如何實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)閱讀和記憶閱讀書籍,記住語言特點(diǎn)思考以對(duì)象和類的方式思考實(shí)踐多編程5/7/2023Dr.HaiinZhu參考課本C++程序設(shè)計(jì)教程（錢能），清華大學(xué)出版社C++程序設(shè)計(jì)教程，H.M.Deitel,P.J.Deitel著，機(jī)械工業(yè)出版社C++大學(xué)教程（第二版），HarveayM.Deitel著，電子工業(yè)出版社

C++Primer（第三版），StanleyB.lippmanJoseeLajoie著，中國電力出版社C++編程思想（ThinkinginC++),BruceEckel著，機(jī)械工業(yè)出版社5/7/2023Dr.HaiinZhu1從C語言到C++語言C語言以其如下獨(dú)有的特點(diǎn)風(fēng)靡了全世界：（1）語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。C語言只有32個(gè)關(guān)鍵字，程序書寫形式自由。（2）豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型。（3）可以直接訪問內(nèi)存地址，能進(jìn)行位操作，使其能夠勝任開發(fā)操作系統(tǒng)的工作。5/7/2023Dr.HaiinZhu（4）生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序運(yùn)行效率高。（5）可移植性好。5/7/2023Dr.HaiinZhu局限性：（1）數(shù)據(jù)類型檢查機(jī)制相對(duì)較弱，這使得程序中的一些錯(cuò)誤不能在編譯階段被發(fā)現(xiàn)。（2）C本身幾乎沒有支持代碼重用的語言結(jié)構(gòu)，因此一個(gè)程序員精心設(shè)計(jì)的程序，很難為其它程序所用。（3）當(dāng)程序的規(guī)模達(dá)到一定程度時(shí)，程序員很難控制程序的復(fù)雜性。5/7/2023Dr.HaiinZhu發(fā)展1980年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的BjarneStroustrup開始對(duì)C進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)充。1983年正式命名為C++。在經(jīng)歷了3次C++修訂后，1994年制定了ANSIC++標(biāo)準(zhǔn)的草案。以后又經(jīng)過不斷完善，成為目前的C++。C++仍在不斷發(fā)展中。美國微軟公司現(xiàn)已推出C#（CSharp）語言，來代替C++語言。5/7/2023Dr.HaiinZhu編譯器VC++6.0或其它（TurborC3.0,BorlandC++)5/7/2023Dr.HaiinZhu有關(guān)面向?qū)ο缶幊痰木W(wǎng)站5/7/2023Dr.HaiinZhuC++的網(wǎng)站5/7/2023Dr.HaiinZhuObject-Oriented編程簡介5/7/2023Dr.HaiinZhu內(nèi)容方法學(xué)編程技術(shù)面向?qū)ο笳Z言5/7/2023Dr.HaiinZhu1.方法學(xué)5/7/2023Dr.HaiinZhu思考問題的方法歸納從特殊到一般從不同的dogs到詞匯“dog”Dog5/7/2023Dr.HaiinZhu思考問題的方法演繹從一般到特殊從詞匯“dog”，你可以區(qū)別出一個(gè)動(dòng)物是還是不是一條狗DOG5/7/2023Dr.HaiinZhu面向?qū)ο笏且环N思考方法世界上的任何東西都是一個(gè)對(duì)象;任何系統(tǒng)都是由對(duì)象構(gòu)成的(當(dāng)然系統(tǒng)也是一個(gè)對(duì)象);系統(tǒng)的演化和開發(fā)就是通過系統(tǒng)內(nèi)外的對(duì)象進(jìn)行交互完成的。5/7/2023Dr.HaiinZhu世界上的任何東西都是一個(gè)對(duì)象花,樹,動(dòng)物學(xué)生,教授桌子,椅子,教室,建筑大學(xué),城市,國家世界,宇宙學(xué)科，如計(jì)算機(jī)，信息系統(tǒng)，數(shù)學(xué)，歷史…5/7/2023Dr.HaiinZhu任何系統(tǒng)左都是由對(duì)霜象構(gòu)成的法律系統(tǒng)文化系統(tǒng)教育系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)系候統(tǒng)信息系蘭統(tǒng)計(jì)算機(jī)系潑統(tǒng)4/27洪/202沖3Dr.裳Haii隱nZh館u系統(tǒng)開昏發(fā)就是很定義對(duì)間象間的同交互浙江林學(xué)賤院是由下代列對(duì)象的鬧交互構(gòu)成面的:學(xué)生教授職員浙江省盟政府中國政尊府….膝..林院內(nèi)部林院外肥部4/27吼/202缸3Dr.隸Haii截nZh瞇u設(shè)計(jì)方散法學(xué)面向?qū)ο蠛蚴紫仁且秽彿N設(shè)計(jì)方趁法學(xué)(O泛OA/O辮OD)對(duì)象是事程序的袍構(gòu)成模扛塊(純接口對(duì)豪象(存edi置tor詠,m御enu誦,f脫ile暑,e根tc)環(huán),數(shù)虛據(jù)管理崇對(duì)象債(db框),缸etc緩.).對(duì)象代表征了在應(yīng)用膨中對(duì)現(xiàn)實(shí)獻(xiàn)世界的抽癥象.4/27期/202學(xué)3Dr.鬧Haii籠nZh桂u設(shè)計(jì)方法朗學(xué)面向?qū)︶屜笾С謿w納:走對(duì)象-噸>類需要O艙OA/財(cái)OOD隙工具.演繹:米類->對(duì)脫象編程者需鴉要學(xué)習(xí)有遭關(guān)類庫的圣知識(shí)4/2板7/2管023Dr.畝Ha窗iin貼Zh件u設(shè)計(jì)方法藍(lán)學(xué)面向?qū)ο蟠抑С諸op眨-do莫wn:砌從超嶄類到子盯類Bot防tom世-up循:從艙子類到腥超類4/2膝7/2聞023Dr.厚Ha耕iin舅Zh野u面向?qū)ο髷n編程的基蘋礎(chǔ)*對(duì)象*封裝*繼承一般說陪來，對(duì)舞象是根披據(jù)類來勤定義的渡。我們勇也可以吩用一個(gè)加類來定磚義另一鞏個(gè)類。巡壽例如，聾山地車個(gè)、賽車?yán)C和雙座央自行車橫都是自扮行車的碰一種。變用面向澤對(duì)象的宜術(shù)語來干說，它腫都是自型行車類往的子類凈或派生找類，而浸自行車話類是它集們的超躁類或父竹類或基土類。它暢們的關(guān)房誠系如下臺(tái)圖所示底：自行車每一個(gè)射子類繼清承了超撿類的數(shù)盆據(jù)和操破作，但港是，子殺類并不綱是局限案于超類曉的數(shù)據(jù)贊和操作袋。例如同，雙座豆自行車妙有兩個(gè)寧坐墊，飛山地車綁有一個(gè)斧額外的舅低速齒淚輪。繼娘承的主慕要益處每是可以殼復(fù)用超騾類的程鼻序代碼*多態(tài)賽車三地車雙座自名行車4/2涂7/2固023Dr.蘿Haii龍nZh綿u面向?qū)Σ蟆笆澜缡抢嫦驅(qū)ο蠛宓摹?--喜-Al輝an冬Kay券sa矮id.如果你剝對(duì)世界怨了解，質(zhì)那么你虛就了解桃了面向帽對(duì)象.所以，面內(nèi)向?qū)ο笫峭枞菀椎?4/2府7/2后023Dr.千Haii脆nZh預(yù)u2.編丟程4/2茶7/2癥023Dr.繭Ha把iin粥Zh刑u編程就像堅(jiān)寫作.如果你蹈能夠描風(fēng)繪一樣犁東西，所你就可鄰以寫一端個(gè)程序區(qū).所以，找編程也稼是容易尺的.所以，拔面向?qū)蟮木幨С痰扔谥x容勁易+券容易勉,得皆到“緞too種(2)誓ea碗sy”婆.編程4/27劇/202液3Dr.叢Ha納iin移Zh提u編程但是，蹄實(shí)際上源，編程悶并不那皂么容易箏。因?yàn)榇艟幰粋€(gè)菜真正的酒好的程餓序是不笛容易的西。它需露要編程貼者的智僑慧，知黎識(shí)和經(jīng)逐驗(yàn).就象寫闊作一樣秒，要成是為一個(gè)舊好的作定家，就爬需要很物多的經(jīng)忘驗(yàn)和對(duì)倚這個(gè)世緞界的大號(hào)量知識(shí)亭。學(xué)習(xí)和練姐習(xí)就必不態(tài)可少。4/2待7/2咳023Dr.催Haii注nZh址u編程技堡術(shù)非結(jié)構(gòu)均化編程過程編戶程模塊化礦&張結(jié)構(gòu)化羽編程抽象數(shù)據(jù)攤類型面向?qū)⑾缶幊?/27惑/202鋸3Dr.趴Haii漆nZh生u非結(jié)構(gòu)堤化編程我們經(jīng)常猜將一個(gè)簡麗單的程序晃寫成一個(gè)挎主程序.故此處，吹主程序代詠表了命令貧和聲明的統(tǒng)一個(gè)序列連，這個(gè)系械列在整個(gè)俯程序中對(duì)鎖全局?jǐn)?shù)據(jù)姿進(jìn)行修改刊.Main綁Pro招g(shù)ramDat隊(duì)a4/2背7/2招023Dr.古Ha輪iin鋼Zh冊(cè)u(píng)缺點(diǎn)這種技蘆術(shù)只能刮用于很塘小的程貌序中.例如，如門果相同的需聲明序列咽在不同的趁地方要多德次出現(xiàn)時(shí)填，我們就只不得不拷顫貝這些序雪列。如果卻其中發(fā)生狠了一個(gè)錯(cuò)瓶誤，我們歡就需要對(duì)籍每一個(gè)拷欠貝進(jìn)行修頌改.這就導(dǎo)工致了我逆?zhèn)儗⑦@早些序列壟抽取出灶來，單汁獨(dú)命名倚，并通媽過調(diào)用準(zhǔn)和返回瞞值的方桑法來實(shí)塵現(xiàn)多處耽復(fù)用的叮方法。4/27輸/202族3Dr.賊Ha變iin撓Zh贏u過程編吹程在過程編府程中，你物可以將序炒列歸在一發(fā)個(gè)地方過程調(diào)用礎(chǔ)可以被用同于調(diào)用過囑程。在調(diào)袍用完成后備，控制流釘繼續(xù)往下榨。MainPro幸gra濟(jì)mPro沾ced賣ure4/27害/202場(chǎng)3Dr.梢Haii憲nZh途u過程通過參數(shù)曲和子過程頓(過程念的過程)行,程異序就可以皂寫得更有蓄結(jié)構(gòu)并且蘿可以減少禁錯(cuò)誤.例如，孫如果過吵程是正友確的，笛那么每篩一次使與用它必甲然可以誕獲得正貨確的結(jié)吸果因而，愛為了查秀找錯(cuò)誤指，你就窯可以縮蔬小查找也的范圍踐.4/27稻/202遣3Dr.恒Haii串nZh券u模塊化編西程在模塊化矮編程中，槳具有公共吩功能的過您程被集中晉在不同的尺模塊中一個(gè)程序頃就不再是惠一個(gè)單一供整體構(gòu)成傳的了，它文被分解成勤多個(gè)小的精部分，這吊些小的部逃分之間通紐奉過調(diào)用相繁互交互，廢構(gòu)成了整蒼個(gè)程序.4/27鞭/202懇3Dr.驢Haii都nZh軋uMai閃nP廉rog楊ram惜(Al理so括am淚odu紅le)DataDat曉aData1Mod蘆ule2+DataData2Mod帳ule1+DataDat末a1Pro作ced貓ure1Proc掙edur蘇e2主程序協(xié)滅調(diào)多個(gè)模鏟塊之間的塑調(diào)用，并磚進(jìn)行數(shù)據(jù)篩的傳送Proc作edur訪e34/2來7/2割023Dr.唯Haii巖nZh恩u模塊化編劑程每一個(gè)模鋤塊都可以鏟有自己的于數(shù)據(jù)。這溝將允許每磁一個(gè)模塊徑來管理內(nèi)咬部狀態(tài)，助這些狀態(tài)購可以在調(diào)醒用這些模游塊中的過潮程時(shí)得到癥修改.因此，每唱一個(gè)模塊屯都有一個(gè)桂狀態(tài)，每互一個(gè)模塊尋在整個(gè)程餓序中通常弦也最多存政在一次4/2覽7/2缸023Dr.黑Ha隱iin狡Zh漲u結(jié)構(gòu)化編蛙程結(jié)構(gòu)化利程序中餓的三種汽結(jié)構(gòu)順序(s1,糊s2,托…,s矮n)分支(退if-絮the做n-e晶lse朵)循環(huán)Lo揭op(f爐or,d她o,a皆ndw祝hile極loo醉ps)程序中拴有多少倡結(jié)構(gòu)?4/2騰7/2鈴023Dr.麥Ha掏iin萍Zh較u抽象數(shù)據(jù)構(gòu)類型(A糟DTs)抽象模型抽象數(shù)據(jù)搞類型屬性4/27擔(dān)/202嶄3Dr.散Ha旦iin緞Zh殊u抽象識(shí)--問跪題處理森手段為了理匙解問題毛，需要擔(dān)將不必綠要的細(xì)徑節(jié)分離照出去:你將構(gòu)喉造你自停己針對(duì)斬問題的霉抽象視咳圖，抽豆象模型這個(gè)建模微過程稱為令抽象abst刺ract野ion.4/27栗/202榨3Dr.重Ha瞎iin閘Zh蹦u問題模型抽象4/27冤/202宏3Dr.軟Haii檔nZh蛋u模型模型定畝義了一悉個(gè)抽象莊的視圖壞，該視惕圖只關(guān)稿注于與呀問題和隨求解者斥相關(guān)的道部分。躲你需要弓定義下舍列屬性毀：影響的卷數(shù)據(jù);識(shí)別出述來的操三作;ADT文就是一種室模型.4/27貸/202膊3Dr.雕Haii罩nZh走uInt笛erf票aceOpe侮rat吳ion革sAbst上ract級(jí)Dat這aSt耀ruct術(shù)ureAbs鞭tra測(cè)ct承Dat放aT萌ypeADT4/2壩7/2犧023Dr.蒸Ha斗iin辣Zh暢u定義(疤ADT)ADT剃有下剝列一些良特性:1.仗它提供每了一種頸類型.2.禁它提供汗了操作候的集合驚.該假集合被儀稱為接靈口.3.接廟口的操作截是類型數(shù)櫻據(jù)結(jié)構(gòu)的翻唯一訪問率途徑.4.原銹理和前提必定義了類砍型的應(yīng)用汪領(lǐng)域.4/27現(xiàn)/202游3Dr.諷Ha罩iin偵Zh臂u例子:消AD肥TL少ist類型List.類型li匙st實(shí)例榨的接口由假接口定義敲文件定義操作:桿in散ser歡t,彼get片,a臂ppe有nd,體de夾let橫e,s粉ear峽ch,竟…4/27圓/202捎3Dr.渾Haii和nZh蠶u面向?qū)︼嬒蟮木幾o(hù)程對(duì)象是由偉抽象數(shù)據(jù)糧類型來的面向?qū)ο舐菥幊淌菍?duì)脹象交互的悟一個(gè)網(wǎng)絡(luò)集，每一個(gè)經(jīng)對(duì)象保存欣自己的狀抵態(tài)程序中禁的對(duì)象世通過發(fā)岡送消息厭進(jìn)行交歌互4/27志/202謝3Dr.吃Haii詞nZh奏uObje貧ct1Data1+Pr粉oce擦dur倦es1DataData1Obj膠ect3Data3+Proc繞edur核es3Obje挑ct2Dat姑a2+Pro細(xì)ced等ure刺s2Obj案ect4Data4+Pro售ced株ure尿s44/2伍7/2蜓023Dr.倦Ha駐iin飾Zh虹u面向?qū)ο髽尵幊淘诿嫦蚱穼?duì)象編復(fù)程中，旋我們直示接發(fā)送腫一個(gè)消揭息，而戀不是去拍調(diào)用一妹個(gè)程序竿來實(shí)現(xiàn)嶄一個(gè)功熱能.粗略地用說，每犯一個(gè)對(duì)封象實(shí)現(xiàn)口了自己私的模塊4/2距7/2糠023Dr.者Ha熟iin捕Zh電u面向?qū)ο筢u編程每一個(gè)對(duì)清象負(fù)責(zé)正塌確地初始僑化和銷毀貸自身.相應(yīng)地，幫對(duì)對(duì)象而偵言，我們帖就不需要施顯式地創(chuàng)效建和生成洪過程4/27鄉(xiāng)豐/202蜘3Dr.治Ha湊iin棵Zh煮u模塊信息隱殼藏?cái)?shù)據(jù)封裝抽象數(shù)障據(jù)類型對(duì)象面向?qū)χ料蟮难輷Q化4/27蒙/202匹3Dr.積Haii祥nZh三u記住封裝(章Dat輛a&很Op酒era倘tio口ns)鬧---頓信息禮隱藏的兵技術(shù)—訴—對(duì)象爬的用戶呈不能看勞到對(duì)象喜的數(shù)據(jù)拍和操作耀的細(xì)節(jié).數(shù)據(jù)抽邊象-難---從對(duì)象中疏發(fā)現(xiàn)類的云過程抽象數(shù)猾據(jù)類型澤---鋪-類4/2陸7/2圈023Dr.益Haii晝nZh杠u3.編碼星語言4/2貢7/2吵023Dr.扮Haii刑nZh共u面向?qū)合笳Z言面向?qū)μ阆缶幊坦鹫Z言就酷是能夠括很方便醬地支持括面向?qū)︶樝蟾拍盍值恼Z言Smal械ltal眨k:19黎72-1生980.C++:報(bào)1986排.Java芽:199國2(S暗mall棉talk起+瘡C++)納.其它:Eff藝ile永,O捷bje軍cti誕ve-錄C,喪Ada復(fù),.坑..4/2嶄7/2飲023Dr.考Haii亂nZh頸uSmal嫂ltal盒kSmal對(duì)ltal眉k是一尚個(gè)純的面總向?qū)ο笳Z叼言.多數(shù)人認(rèn)影為Sma母llta齡lk程求序比C鍵++程君序開發(fā)起絞來更快.4/2帆7/2載023Dr.恰Haii緞nZh酷uSma淋llt險(xiǎn)alk豐富的榴類庫，疾通過繼孔承實(shí)現(xiàn)聚重用Smal客ltal僻k擁有既動(dòng)態(tài)開發(fā)疤環(huán)境。它接不是編譯呆的，但是肢C++合是編譯燒的.這使得雄開發(fā)過丈程更可東變，你墻可以方?jīng)]便地對(duì)扎類和各剩種情形抬進(jìn)行修誓改4/2撫7/2兩023Dr.趙Haii未nZh隨uSmal聰ltal蜂k編程者妥并不能渣象在C政++中泥那樣立柜即掌握概o-o通概念.醬正因模為如此本，掌握遲Sma妹llt看alk解需要更匪多地時(shí)鄉(xiāng)豐間.拳但是多方數(shù)時(shí)間特是花在油學(xué)習(xí)面裕向?qū)ο髩胤椒▽W(xué)線和技術(shù)鐵上，而筍不是編偶程語言蘋上的。烘實(shí)際上踏，Sm耕all舟tal葵k比奮C和C睡++更仿為簡單鉗.4/27賓/202心3Dr.同Haii特nZh植uC++C++我是隊(duì)C的面馬向?qū)ο竺甙姹?烤它與搜C是繳一致的草(它臥實(shí)際上獸是C的揉超集)哀,所昌以現(xiàn)存安的C盲代碼廟能夠包探含在伸C++使程序盼中.C++手程序違速度快夫，效率杜高.這些特?cái)y性已經(jīng)畫使C成吉為很流楚行的語旦言.4/27嚷/202謙3Dr.微Ha俗iin牢Zh訪uC++它犧牲了客一些靈活岔性以提高裳效率.C++大采用編譯番時(shí)綁定的回方法。這步使得程序矩運(yùn)行時(shí)的融效率很高恭，代碼也鹽較小，但驚是它影響脹了重用類兵的某些能洗力.4/2芬7/2皂023Dr.綿Haii路nZh汽uC++C++泡已經(jīng)棒非常流峽行，絕舊大多數(shù)褲新的濾C編教譯器實(shí)囑際上是高C/散C++譯編譯響器.肯但是，宇如果想凝進(jìn)行面窮向?qū)ο笞骄幊蹋ツ惚仨毩?xí)用C+甚+編程照（思考甩），而雁不是C兼.這些都將月對(duì)有經(jīng)驗(yàn)出的C編程武者帶來挑鐮?wèi)?zhàn)。他們游認(rèn)為他們銷是在運(yùn)用龜C++編棚程，但實(shí)濱際上只用亭了很少的三面向?qū)ο蠼o特點(diǎn)。4/27竄/202遣3Dr.臨Haii裂nZh桐uC++C++分是一個(gè)優(yōu)輩秀的語言駱.利用它,你可罰以編出世乞界上最好跡的程序!C++輕是一里個(gè)差的奸語言.使用它閱，你也盜可能編敘出世界田上最差塘的程序所以，在禽學(xué)習(xí)和使屈用它時(shí)，系注意它的