C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課件第一章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述

C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(第二版)

第一章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)第一章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)概述1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍?.2C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的本質(zhì)是把數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法放在一起，作為一個(gè)相互依存、不可分離的整體——對(duì)象。對(duì)同類型對(duì)象抽象出其共性，形成類。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法具有4個(gè)基本特征：抽象、封裝、繼承和多態(tài)性。抽象（abstract）就是忽略事物的非本質(zhì)特征，只注意那些與當(dāng)前目標(biāo)有關(guān)的本質(zhì)特征，從而找出事物的共性，把具有共同性質(zhì)的事物劃分為一類，得出一個(gè)抽象的概念。面向?qū)ο蠓椒ㄖ械摹邦悺睂⒕哂邢嗤瑢傩院托袨榈囊唤M對(duì)象提供了抽象的描述，一個(gè)屬于某類的對(duì)象稱為該類的一個(gè)實(shí)例。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍罘庋b（encapsulation）就是把每個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)（屬性）和操作（行為）包裝在一個(gè)類中，并盡可能隱藏對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)。一般限制直接訪問對(duì)象的屬性，而應(yīng)通過操作接口訪問，這樣使程序中模塊之間關(guān)系更簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)更安全。對(duì)程序的修改也僅限于類的內(nèi)部，使得由于修改程序所帶來的影響局部化。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍疃鄳B(tài)性（polymorphism）是指允許不同類的對(duì)象對(duì)同一消息作出的響應(yīng)不相同。一般類中定義的屬性或行為，被特殊類繼承后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或者是表現(xiàn)出不同的行為。這使得同一個(gè)屬性或行為在一般類及其各個(gè)特殊類中具有不同的語義18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.1面向?qū)ο蟮幕靖拍钔ㄟ^使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的抽象、封裝、繼承和多態(tài)性等機(jī)制，程序更易于維護(hù)、更新和升級(jí)。利用代碼可重用性，程序員可以在程序中大量使用成熟的類庫，從而縮短程序的開發(fā)時(shí)間，提高程序員的工作效率和程序的可靠性。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.2C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)本書介紹的主要就是使用最為廣泛的C++語言和使用C++語言進(jìn)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的方法。在學(xué)習(xí)編程之前，我們首先來簡(jiǎn)單了解以下C++程序的開發(fā)過程。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.2C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)程序的開發(fā)通常要經(jīng)過編輯、編譯、連接、運(yùn)行調(diào)試這幾個(gè)步驟。編輯是將源程序輸入到計(jì)算機(jī)中，生成后綴為.cpp的磁盤文件。編譯（compile）是將程序的源代碼轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言代碼。程序員編制的源程序被編譯后，會(huì)生成一個(gè)目標(biāo)文件，這個(gè)文件通常以.obj作為文件擴(kuò)展名，該目標(biāo)文件為源程序的目標(biāo)代碼。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.2C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)但是編譯后的程序還不能由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，因?yàn)槟繕?biāo)代碼只是一個(gè)個(gè)的程序塊，需要相互銜接成為一個(gè)適應(yīng)一定操作系統(tǒng)環(huán)境的程序整體。為了把它轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行程序，必須進(jìn)行連接（link）。C++程序通常是通過同時(shí)連接一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件以及一個(gè)或幾個(gè)庫而創(chuàng)建的。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.2C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)庫（.lib）是一組由機(jī)器指令構(gòu)成的程序代碼，是可連接文件。庫有標(biāo)準(zhǔn)庫和用戶生成的庫。標(biāo)準(zhǔn)庫是由C++提供的，用戶生成的庫是由軟件開發(fā)商或程序員提供的。文件與庫連接的結(jié)果，即生成一個(gè)后綴為.exe的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成我們就從最簡(jiǎn)單的例子來分析C++程序的構(gòu)成:#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){cout<<"Hello,World!\n";cout<<"I'mastudent.\n";}18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成程序運(yùn)行結(jié)果為：Hello,World!I’mastudent.18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成一個(gè)C++程序是由三部分組成的，分別是：注釋部分、編譯預(yù)處理和程序主體。程序的注釋部分是程序員為讀者作的說明，是提高程序可讀性的一種方法。每個(gè)以符號(hào)“#”開頭的行，稱為編譯預(yù)處理行。如本例中“#include”稱為編譯指令。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成在程序的主體部分中，main是主函數(shù)名，函數(shù)是C++程序中最小的功能單位，每一個(gè)C++程序都必須有一個(gè)main()函數(shù)，并且main()表明了程序執(zhí)行的開始點(diǎn)。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成每一種編程語言都使用一組字符來構(gòu)造成編程語句。用C++語言編寫程序時(shí)，除了字符型數(shù)據(jù)以外，其它所有成分都只能由字符集中的字符構(gòu)成。C++語言的字符集由下列字符構(gòu)成：18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成26個(gè)大寫英文字母：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ26個(gè)小寫英文字母：abcdefghijklmnopqrstuvwxyz10個(gè)數(shù)字字符：0123456789特殊字符：

+-*/=,._:;?\"'~︱!#%&()[]{}^<>空格18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成詞法記號(hào)是最小的詞法單元，接下來介紹C++的關(guān)鍵字、標(biāo)識(shí)符、文字、運(yùn)算符、分隔符、空白符。關(guān)鍵字

C++中，關(guān)鍵字又稱保留字，它是預(yù)先定義好的標(biāo)識(shí)符，這些標(biāo)識(shí)符對(duì)C++編譯程序有著特殊的含義。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成標(biāo)識(shí)符

標(biāo)識(shí)符是程序員聲明的單詞，它命名程序正文中的一些實(shí)體，如函數(shù)名、變量名、類名、對(duì)象名等。

文字

文字是在程序中直接使用符號(hào)表示的數(shù)據(jù)，包括數(shù)字、字符、字符串和布爾文字。操作符（運(yùn)算符）

操作符是用于實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算的符號(hào)。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.3C++程序的基本組成分隔符

分隔符用于分隔各個(gè)詞法記號(hào)或程序正文，這些分隔符不表示任何實(shí)際的操作，僅用于構(gòu)造程序

。

空白

在程序編譯時(shí)的詞法分析階段將程序正文分解為詞法記號(hào)和空白。空白是空格、制表符、換行符和注釋的總稱。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境VisualC++6.0是微軟公司推出的一個(gè)功能強(qiáng)大的可視化軟件開發(fā)工具。VisualC++6.0不僅是一個(gè)C++編譯器，它還有一個(gè)非常好的集成開發(fā)環(huán)境——DeveloperStudio，包括編輯器編譯器、調(diào)試器以及程序向?qū)У冉M件，用它可以在編寫C++程序時(shí)對(duì)程序的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化的管理。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境本節(jié)簡(jiǎn)單介紹VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境的特點(diǎn)、界面風(fēng)格和簡(jiǎn)單工具的使用。安裝完VisualC++6.0后，從Windows的“開始|程序”菜單中選擇MicrosoftVisualStudio6.0菜單中的MicrosoftVisualC++6.0菜單項(xiàng)，就啟動(dòng)了VisualC++集成開發(fā)環(huán)境，出現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境的主窗口DeveloperStudio。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境下面通過實(shí)例說明如何利用VisualC++6.0創(chuàng)建一個(gè)C++程序。啟動(dòng)VisualC++6.0，打開File菜單，執(zhí)行New菜單命令，出現(xiàn)New對(duì)話框，如圖1-1所示。在Project頁面窗口中選擇Win32ConsoleApplication選項(xiàng)，創(chuàng)建一個(gè)Win32控制臺(tái)應(yīng)用程序。在Projectname編輯框中輸入項(xiàng)目名稱Hello，在Location編輯框中輸入保存項(xiàng)目的路徑。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境圖1-1創(chuàng)建一個(gè)Win32控制臺(tái)應(yīng)用程序18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境在Win32ConsoleApplication-Step1of1對(duì)話框中設(shè)置控制臺(tái)應(yīng)用程序的類型，如圖1-2所示。這里我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目程序，因此選擇第一項(xiàng)Anemptyproject，單擊Finish按鈕，出現(xiàn)NewProjectInformation對(duì)話框，單擊OK按鈕，將生成一個(gè)空項(xiàng)目。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境圖1-2設(shè)置控制臺(tái)應(yīng)用程序的類型18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境向項(xiàng)目Hello中添加源程序文件。打開Project菜單，選擇AddtoProject|New，出現(xiàn)如圖1-3所示的添加項(xiàng)目文件對(duì)話框。在的Files頁面窗口中選擇C++SourceFile，在右邊的File編輯框中輸入C++源程序文件名稱Hello，在Location編輯框中輸入保存該文件的路徑。單擊OK按鈕，在主窗口DeveloperStudio左邊的項(xiàng)目工作區(qū)窗口的SouceFiles文件夾目錄下出現(xiàn)Hello.cpp文件，雙擊該文件，在右邊的編輯窗口中輸入例1-1的源程序代碼。18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境圖1-3添加項(xiàng)目文件18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境編譯運(yùn)行源程序Hello.cpp。打開Build菜單，選擇BuildHello.exe命令項(xiàng)或按快捷鍵F7，系統(tǒng)開始對(duì)項(xiàng)目Hello進(jìn)行編譯、連接，同時(shí)在輸出窗口中顯示出編譯的內(nèi)容，當(dāng)出現(xiàn)Hello.exe–0error(s),0warning(s)字樣時(shí)，表示Hello.exe可執(zhí)行文件已經(jīng)正確無誤地生成了，如圖1-4所示。在Build菜單中選取ExecuteHello.exe命令項(xiàng)或按快捷鍵Ctrl+F5，就可以運(yùn)行剛剛生成的Hello.exe

。

18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境圖1-4Hello項(xiàng)目DeveloperStudio窗口18十二月2023C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)1.4VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境MSDN幫助系統(tǒng)。除了有關(guān)VisualC++6.0IDE具體操作說明的聯(lián)機(jī)幫助文件，MicrosoftVisualStudio還提供了MSDNLibrary（Microsoftdevelopernetworklibrary）組件。MSDN幫助系統(tǒng)是一個(gè)HTML格式的幫助文件，它所包含的內(nèi)容非常豐富，包含了有關(guān)VisualStudio的編程原理、方法和應(yīng)用實(shí)例