面向过程与面向对象程序设计
一、面向过程的程序设计
面向过程（Process Oriented）这个词是在面向对象（Object Oriented）出现之后为与之相对而提出的，其实它在以前基本被叫做“结构化编程”。早期的程序设计，大量使用共享变量（全局变量）和GOTO语句一类的东西，后来有人证明所有的程序流程都可以使用三种基本流程（顺序、选择、重复）来实现，并提出“GOTO有害说”，从此人们进行编程的方式发生重大变化，每种语言都
提供这些基本控制结构的实现方式，并提供把数据访问局部化的能力，以及某种形式的模块化/分别编译机制。在这些基础上，人们所进行的编程活动基本是通过编写用于不同目的的功能函数/过程来实现，故称为“面向过程”。
1.1面向过程设计概述
面向过程的结构化程序设计方法就是采用面向过程的方法来设计结构化程序。结构化程序通常包含一个主程序和若干个子过程，其中每个子过程都描述了某一个小问题的解决方法再由主过程自顶向下调用各子过程，来逐步解决整个问题。结构化程序设计方法是一种数学思维或计算机思维方法，和人们认识世界时所习惯使用的方法不同。
面向过程开发方式是对计算机底层结构的一层抽象，它把程序的内容分为数据和操纵数据的操作两部分。这种编程方式的核心问题是数据结构和算法的开发和优化。C语言所提供的机制就是典型的结构化编程设施。
1.2面向对象设计的特点
面向过程的程序设计方法通过在程序中模拟问题求解中的过程来进行问题
求解，这种方法认为过程或函数可以作为建立大型复杂软件系统的抽象机制。但由于在问题求解过程中，一些过程比较复杂，为控制复杂性，引入了功能分解的方法，即将一个复杂的过程分解为复杂性较低的低级过程，这种分解一直进行到参与设计和编程的人员可以理解的步骤或过程为止。这样使得系统是过程的组件，在整个分解过程中，数据结构的安排是出于对过程组织的需要而进行的。因此，数据处于次要地位，而过程是关心的焦点。面向过程的程序方法把重点放在解决问题的过程上，将数据结构和操作这些数据结构的函数分开，在方法上存在明显的不足。
二、面向对象的程序设计
人们在认识客观世界中的各种系统时所习惯使用的方法是面向对象的方法。面向对象的程序设计（OOP）方法就是用人类在现实生活中常用的思维方法来认识、理解和描述客观事物，强调最终建立的程序系统能够映射问题域，即程序系统中的对象以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有的事物及其关系。因此，它为我们提出了一个全新的概念，其主要思想是将数据（成员数据）及处理这些数据的相应函数（成员函数）封装到一个类（class）中，而使用类的数
据变量则称为对象（object）。
2.1面向对象设计概述
面向对象的程序在程序结构上表现为类之间的联系，这些联系反映了程序运行时对象之间的消息传递关系，程序正文中类之间的静态联系提供了在程序运行时对象之间的消息传递的通道。面向对象的程序的功能是通过特定的消息传递序列来实现的。使用面向对象的程序设计方法设计软件系统必须首先清楚软件系统的构造块：对象。在面向对象的程序设计中，对象就是将数据和对数据进行的合法操作结合于一体的抽象实体，以这种实体所构成的程序就是面向对象的程序。
面向对象方法中，对象可以接受其他对象传来的消息，也可以向其他对象发送消息。有的语言静态类型，决定了对象可接受的消息的范围，这称为对象的类型的接口。有的语言中对象可以接受任何消息，但只对其有意义的消息进行反应。对象中可以包含其他对象，这成为“聚合”，对象可以被当作其他类型的对象，这要求对象的类型“继承”另外的类型。对象只能通过其所提供的接口来进行访问，其内部具体实现是不可访问的，这成为“封装”。面向对象方法的三个核心要素是：封装、继承、多态。
2.2面向对象设计的基本概念
1.对象
对象的本意是指某一事物，即对象是可以看到、摸到、感觉到的一种实体。在面向对象的技术中，对象是指计算机系统的一个基本成分，它有一个唯一的名，有一组状态（用公共数据和私有数据表示）及表示对象行为的一组公共或私有操作，即“对象=数据+ 动作”，对象具有一个操作集合和一个记录操作结果的局部共享状态。
2.类（class）
类是具有相同操作(功能)与相同数据格式(特征)的对象集合。它是面向对象程序设计语言提供的可再用软件成分，类可以看作为抽象数据类型的具体实现。抽象数据类型是指数据的集合和作用其上的操作的集合，而抽象数据类型则不关心实现的具体细节，从外部看，类的行为可以用新定义的操作加以规定。类为对象集合的抽象，它规定了对象的公共状态与行为特征，即对象为类的一个实例（instance），对象与类的关系相当于程序设计语言中变量与变量所具有的类型的关系。
3.消息
消息是要求某个操作的规格说明，由三部分组成：接受消息的对象、消息选择子（消息名)和零个或多个变元。
4.方法
对象所能执行的操作称为方法，在C++语言中称为成员函数。方法是类中定义的函数，描述对象执行操作的算法。
2.3面向对象设计的优点
面向对象的程序设计方法与面向过程的结构化程序设计方法相比较，面向对象的方法至少有三个优点:第一，面向对象的程序设计方法通过将数据封装在类中，对信息进行了很好的隐藏，面向对象的程序容易阅读和理解，程序员只需了解必要的细节，降低了程序的复杂性，使其具有较好的可维护性；第二，程序员
通过修改、添加或删除对象，可以很容易的修改、添加或删除程序的属性，使程序具有易修改的特性；第三，程序员可以将某些公用的类和对象保存起来，随时插入到应用程序中，不需做什么修改就能使用，具有很好的可重用性。因此，面向对象的设计方法是提高软件开发效率, 解决软件重用的有效方法。
综上，面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。面向对象的程序设计方法所得到的程序是类的集合, 而面向过程的程序设计方法所得到的程序是函数的集合。
三、程序的设计模式
对于设计模式，Christopher Alexander和他的同事们可能最先将模式语言（pattern language）应用于城市建筑领域，他的思想和其他人的贡献已经根植于面向对象软件界。简而言之，软件领域中的设计模式为开发人员提供了一种使用专家设计经验的有效途径。设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的；设计模式使代码编制真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。
一般而言，一个模式包含四个要素：模式名称、问题、解决方案和效果。一个设计模式命名、抽象和确定了一个通用设计结构的主要方面，这些设计结构能被用来构造可复用的面向对象设计。设计模式确定了所包含的类和实例，它们的角色、协作方式以及职责分配。每一个设计模式都集中于一个特定的面向对象设计问题或设计要点，描述了什么时候使用它，在另一些设计约束条件下是否还能使用，以及使用的效果和如何取舍。
虽然设计模式描述的是面向对象设计，但它们都基于实际的解决方案，这些方案的实现语言是Smalltalk 和C + +等主流面向对象编程语言，而不是过程式语言（Pascal、C、Ada）或更具动态特性的面向对象语言（CLOS、Dylan、Self）。
设计模式分为三种类型，共23种，创建型模式包括单例模式、抽象工厂模式、建造者模式、工厂模式、原型模式；结构型模式包括适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式；行为型模式包括模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。
设计模式不能够随意使用。通常你通过引入额外的间接层次获得灵活性和可变性的同时，你也使设计变得更复杂并/或牺牲了一定的性能。一个设计模式只有当它提供的灵活性是真正需要的时候，才有必要使用。当衡量一个模式的得失时，它的效果部分是最能提供帮助的。
第3章面向对象程序设计基础
第3章面向对象程序设计基础 【1】什么是Java程序使用的类？什么是类库？ 答：类是将一类事物的特性描述出来，然后如果用这个类来定义对象，则该对象就拥有了这个类所描述的所有特性。 在Java系统中，系统定义好的类根据实现的功能不同，可以划分成不同的集合，每个集合称为一个包，所有包合称为类库。 【2】如何定义方法？在面向对象程序设计中方法有什么作用？ 答：方法的定义由两部分组成：方法声明和方法体。 方法的声明如下： 返回值类型方法名（参数类型形式参数1，参数类型形式参数2…）{ 程序代码； 返回值； } 在面向对象程序设计中，方法的作用是完成对类和对象属性操作。 【3】简述构造方法的功能和特点。下面的程序片段是某学生为student类编写的构造方法，请指出其中的错误。 void Student(int no,String name) {
studentNo=no; studentName=name; return no; } 答：构造方法的功能是：构造方法是一个特殊的方法，主要用于初始化新创建的对象； 特点：构造方法的方法名要求与类名相同，用户不能直接调用，只能通过new运算符调用，而且构造方法是不返回任何数据类型，甚至也不返回void数据类型，即不能在构造方法前加void。 错误之处：（1）构造方法Student()前不能加void，（2）不能用return语句,(3)类名Student 首字母S改成小写s. 【4】定义一个表示学生的student类，包括的域有学号、姓名、性别、年龄，包括的方法有获得学号、姓名、性别、年龄及修改年龄。编写Java程序创建student类的对象及测试其方法的功能。 class Student { String id; String name; String sex; int age; void talk(){
第1章面向对象软件开发概述 1．简述面向过程问题求解和面向对象问题求解的异同。试列举出面向对象和面向过程的编程语言各两种。 答：面向过程问题求解，以具体的解题过程为研究和实现的主体，其思维特点更接近于计算机；面向对象的问题求解，则是以“对象”为主体，“对象”是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象表示，更接近于人的思维特点。 面向过程的编程语言：C，Pascal，Foratn。 面向对象的编程语言：C++，Java，C#。 2．简述对象、类和实体及它们之间的相互关系。尝试从日常接触到的人或物中抽象出对象的概念。 答：面向对象技术中的对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现。类是同种对象的集合与抽象。类是一种抽象的数据类型，它是所有具有一定共性的对象的抽象，而属于类的某一个对象则被称为是类的一个实例，是类的一次实例化的结果。如果类是抽象的概念，如“电视机”，那么对象就是某一个具体的电视机，如“我家那台电视机”。 3．对象有哪些属性?什么是状态?什么是行为?二者之间有何关系?设有对象“学生”，试为这个对象设计状态与行为。 答：对象都具有状态和行为。 对象的状态又称为对象的静态属性，主要指对象内部所包含的各种信息，也就是变量。每个对象个体都具有自己专有的内部变量，这些变量的值标明了对象所处的状态。 行为又称为对象的操作，它主要表述对象的动态属性，操作的作用是设置或改变对象的状态。 学生的状态：姓名、性别、年龄、所在学校、所在系别、通讯地址、电话号码、入学成绩等； 学生的行为：自我介绍、入学注册、选课、参加比赛等。 4．对象间有哪三种关系?对象“班级”与对象“学生”是什么关系?对象“学生”与对象“大学生”是什么关系? 答：对象间可能存在的关系有三种：包含、继承和关联。 对象“班级”与对象“学生”是包含关系。 对象“学生”与对象“大学生”是继承关系。 5．有人说“父母”和“子女”之间是继承的关系。这种说法是否正确?为什么? 答：“父母”和“子女”之间不是面向对象意义上的“继承”关系。因为这里的继承关系是“is a”的关系，“男人”与“人”之间可以说是继承关系。 6．面向对象的软件开发包括哪些过程?OOA模型包括哪三个层次?OOD模型在OOA模型的基础上引入了哪些工作? 答：面向对象的软件开发过程可以大体划分为面向对象的分析(Object Oriented analysis，OOA)、面向对象的设计(Object oriented design，OOD)、面向对象的实现(Object oriented programming，OOP)三个阶段。 面向对象的分析的主要作用是明确用户的需求，并用标准化的面向对象的模型规范地表述这一需求，最后将形成面向对象的分析模型。 面向对象的设计将在OOA模型的基础上引入界面管理、任务管理和数据管理三部分的内容。 7．面向对象的程序设计方法有哪些优点? 答：由于对象的概念能够以更接近实际问题的原貌和实质的方式来表述和处理这些问题，所以面向对象的软件开发方法比以往面向过程的方法有更好的灵活性、可重用性和可扩展性，使得上述“分析—设计—实现”的开发过程也更加高效、快捷。
第1章习题答案 名词解释 抽象：抽象(Abstract)就是忽略事物中与当前目标无关的非本质特征，而强调与当前目标有关的本质特征，从而找出事物的共性，并把具有共性的事物划为一类。面向对象方法中的抽象，是指对具体问题(对象)进行概括，抽出一类对象的公共性质并加以描述的过程。 封装：面向对象方法中的封装就是把将抽象出来的对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 消息：消息是面向对象程序设计用来描述对象之间通信的机制。一个消息就是一个对象要求另一个对象实施某种操作的一个请求。 填空题 (1) 面向过程的结构化程序设计方法面向对象程序设计方法 (2) 顺序选择循环 (3) 程序=数据结构+算法程序=对象+消息 (4) 过程类 (5) 抽象性封装性继承性多态性 选择题 (1) B (2) C (3) D (4) C (5) D (6) A (7) A (8) B C (9) A D 判断题 (1) t (2) f (3) f (4)f (5) t (6) f (7) f (8) t 简答题 (1) 结构化程序设计方法着眼于系统要实现的功能，从系统的输入和输出出发，分析系统要做哪些事情，进而考虑如何做这些事情，自顶向下地对系统的功能进行分解，来建立系统的功能结构和相应的程序模块结构，有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。 随着程序规模与复杂性的增长，这种面向过程的结构化程序设计方法存在明显的不足之处。首先是数据安全性问题，由于数据被每个模块所共用，因此是不安全的，一旦出错，很难查明原因。其次是可维护性及可重用性差，它把数据结构和算法分离为相互独立的实体，一旦数据结构需要改变时，常常要涉及整个程序，修改工作量极大并容易产生新的错误。每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销。另外，图形用户界面的应用程序，很难用过程来描述和实现，开发和维护也都很困难。 (2) 面向对象的程序设计方法中，将程序设计为一组相互协作的对象（Object）而不是一组相互协作的函数。在程序中，属性用数据表示，用来描述对象静态特征；行为用程序代码实现，用来描述对象动态特征。可见，在面向对象的程序设计方法中，对象是数据结构和算法的封装体。对象之间存在各种联系，它们之间通过消息进行通信。程序可表示为： 程序=对象+消息 在面向对象程序设计中，它着重于类的设计。类正是面向对象语言的基本程序模块，通过类的设计，来完成实体的建模任务。类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系。一个类中的操作不会处理到另一个类中的数据，这样程序模块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障。程序的执行取决于事件发生的顺序，由顺序产生的消息来驱动程序的执行。不必预先确定消息产生的顺序，更符合客观世界的实际。并且面向对象程序设计方法提供了软件重用、解决大问题和复杂问题的有效途径，具有抽象性、封装性、继承性和多态性等特点。
实验一熟悉VC++IDE开发环境 一、实验目的 1、熟悉VC++6.0集成开发环境，熟练掌握VC++6.0项目工作区、各种编辑器、菜单栏和工具栏的使用。 2、掌握如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序。 3、通过运行简单的C++程序，初步了解C++源程序的结构和特点。 二、实验要求 1、分析下列程序运行的结果。 程序一： #include 课题：面向对象程序设计的基本思想 （一）教学设计思想与理论依据： 《算法与程序设计》模块的教学强调通过该模块的学习，学生应该体验客 观世界的计算机对象化表征和算法思维，掌握几种基本算法；能运用面向对 象的方法，设计解决简单问题的算法，并能初步使用一种面向对象的程序设 计语言，编制程序实现算法解决该问题。 （二）教学内容分析 教材以广东教育出版社出版的信息技术（选修一）《算法与程序设计》第五章第一节内容为结构框架，本节主要介绍面向对象思想产生的必然性和面向对象思想的机制，以及通过对同一个问题采取面向过程和面向对象两种不同思想解决的区别，让学生感受到面向对象程序设计的优越性。 （三）学生情况分析： 学生已学完教材前四章内容，基本掌握了传统的面向过程结构化程序设计方法，有一定的程序设计基础。 （四）教学策略与模式： 采用讲解、任务驱动、实践和学生自主学习相结合的教学方式 （五）教学资源： 硬件：多媒体电脑教室，投影仪，广播系统 软件：学生机安装vb6.0 （六）教学目标： 知识与技能 1.了解面向对象程序设计的基本思想和面向对象思想的由来，并能够举例说 明现实世界与面向对象系统之间的对应关系。 2.了解面向对象程序设计的优越性并初步理解其实现的机制。 过程与方法 经历分析、调试解决同一问题的两种不同实现思想的程序，初步理解面向对象程序设计的优势及面向过程程序设计的缺陷。 情感态度和价值观 （1）关注传统结构化程序设计存在的问题。 （2）产生学习面向对象程序设计技术的愿望。 （3）关注面向对象技术是当前程序设计的重要发展方向。 （七）重点难点 教学重点 （1）传统结构化程序设计存在的问题 （2）面向对象程序设计所具有的优点。 教学难点 （1）面向对象思想的产生。 （2）传统结构化程序设计与面向对象程序设计的基本点比较。 （3）实现面向对象程序设计的基本机制。 教学过程： 面向对象程序设计教学大纲西北民族大学数学与计算机科学学院 制定的时间：二〇一二年五月 面向对象程序设计教学大纲 一、课程基本资料 主讲教师：曹永春、蔡正琦、顿毅杰 主教材：《C++面向对象程序设计》中国铁道出版社，陈维兴、林小茶编著，第2版，2009 辅助教材： 1．《C++编程思想》机械工业出版社，美Bruce Eckel，Chuck Alliso著，刘宗田，袁兆山，潘秋菱等译; 第1版，2011年 2. 《C++程序设计教程》机械工业出版社，美H.M.Deitel P.J.deitel 薛万鹏等译，2000年 3．《C++程序设计语言》，机械工业出版社，美Bjarne Stroustrup 著，裘宗燕译，2005年 4．《C++面向对象程序设计习题解析与上机指导》清华大学出版社，陈维兴主编，第2版，2009年 实验教材及参考书： 同上 课程性质：学科选修课 学分：4分 课时：72学时，其中理论课54学时，上机实验18学时 先修课程：计算机导论、C语言程序设计 课程结构：多媒体教学，课堂讨论、课内实验、课后作业 评价方案:（考核依据、评分的办法、权重的分布） ?平时成绩：10% 课堂表现（课堂提问、考勤、作业等） ?实验成绩：20%（实验报告、实验考试） ?期中成绩：20%（闭卷考试） .期末成绩：50%（闭卷考试） 参考书目: 名称编著者出版社出版年月《C++编程思想》刘宗田，袁兆山，潘 机械工业出版社2011年 秋菱等译 机械工业出版社2000年 《C++程序设计教程》H.M.Deitel, P.J.deitel 著，薛万鹏等译 《C++程序设计语言》Bjarne Stroustrup 机械工业出版社2005年 著，裘宗燕译 陈维兴主编清华大学出版社2009年 《C++面向对象程序设计 习题解析与上机指导》 推荐刊物： 1、《计算机学报》 2.《软件学报》 3.《程序员杂志》 4.《码农周刊》 5.《快乐码农》 相关网站： 1. 中国计算机学会https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,/sites/ccf/ 2. 计算机爱好者协会https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,/forum.php 3.C语言中文网https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,/cpp 5.中国悠悠期刊网https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,/ 6. 中国知网https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,/ 文献 1.谭浩强.C程序设计.第4版.北京:清华大学出版社,2010 面向对象程序设计教程（C++吾言描述）题解与课程设计指导 面向对象程序设计概论 一、 名词解释 抽象封装消息 【问题解答】 面向对象方法中的抽象是指对具体问题（对象）进行概括，抽出一类对象的公 共性质并加以描述的过程。 面向对象方法中的封装就是把抽象出来的对象的属性和行为结合成一个独立的 单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 消息是面向对象程序设计用来描述对象之间通信的机制。一个消息就是一个对 象要求另一个对象实施某种操作的一个请求。 二、 填空题 （ 1） 目前有面向过程的结构化程序设计方法和面向对象的程序设计方法两种 重要的程序设计方法。 （2） 结构化程序设计方法中的模块由顺序、选择和循环 3 种基本结构组成。 （ 3） 在结构化程序设计方法中，程序可表示为程序 =数据结构 +算法； 而面向 对象的程序设计方法，程序可表示为程序 =对象 +消息。 （ 4） 结构化程序设计方法中的基本模块是过程； 而面向对象程序设计方法 中的基本模块是类。 （ 5） 面向对象程序设计方法具有抽象性、封装性、继承性和多态性等特点。 三、 选择题（至少选一个，可以多选） （ 1） 面向对象程序设计着重于（ B ）的设计。 A. 对象 B. 类 C. 算法 D. 数据 （ 2） 面向对象程序设计中，把对象的属性和行为组织在同一个模块内的机制 叫做（ C ）。 A. 抽象 B. 继承 C. 封装 D. 多态 （ 3） 在面向对象程序设计中，类通过（ D ）与外界发生关系。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （ 4） 面向对象程序设计中，对象与对象之间的通信机制是（ C ）。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （5）关于C++与 C 语言的关系的描述中，（D ）是错误的。 A. C 语言是C++勺一个子集 B. C 语言与C++是兼容的 C. C++对C 语言进行了一些改进 D. C++和C 语言都是面向对象的 【结果分析】 C 语言是面向过程的。C++吾言是一种经过改进的更为优化的 C 语言，是一种混 合型语言，既面向过程也面向对象。 （ 6） 面向对象的程序设计将数据结构与（ A ）放在一起，作为一个相互依 存、不可分割的整体来处理。 A. 算法 B. 信息 C. 数据隐藏 D. 数据抽象 第1 C++面向对象程序设计教程课后题答案 1.1 什么是面向对象程序设计? 面向对象程序设计是一种新的程序设计范型.这种范型的主要特征是: 1.3 现实世界中的对象有哪些特征？请举例说明。 现实世界中的对象具有以下特征： 1) 每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象； 2) 用属性来描述对象的某些特征； 3) 有一组操作，每组操作决定对象的一种行为； 4) 对象的行为可以分为两类：一类是作用于自身的行为，另一类是作用于其他对象的行为。 例如一个教师是一个对象。每个教师对象有自己的名字来和别的教师区别。教师具有编号，姓名，年龄，职称，专业等属性。教师拥有走路，吃饭，授课等行为操作。走路，吃饭是作用于自身的行为，授课是作用于其他对象的行为。 1.4 什么是消息？消息具有什么性质？ 操作。人们在使用洗衣机的时候只需要按下对应的按钮，而不用关心具体的内部实现。这就是封装。 1.6 什么是继承？请举例说明。 继承就是允许派生类使用基类的数据和操作，同时，派生类还可以增加新的操作和数据。 例如：哺乳动物是一种热血、有毛发、用奶哺育幼崽的动物；狗是有犬牙、食肉、特定的骨骼结构、群居的哺乳动物。狗就继承了哺乳动物。 1.7 若类之间具有继承关系，则他们之间具有什么特征？ 若类之间具有继承关系，则他们之间具有下列几个特征： 1) 类间具有共享特征（包括数据和操作代码的共享）； 1.10 面向对象程序设计的主要优点是什么？ 1.可提高程序的重用性； 2.可控制程序的复杂性； 3.可改善程序的可维护性； 4.能够更好地支持大型程序设计； 5.增强了计算机处理信息的范围； 能够很好地适应新的硬件环境。 1 什么是面向对象程序设计，它与传统的结构式程序有什么不同。 面向对象程序设计是一种适用于设计、开发各类软件的范型。它是将软件看成是一个由对象组成的社会：这些对象具有足够的智能，能理解从其他对象接受的信息，并以适当的行为作出响应；允许低层对象从高层对象继承属性和行为。通过这样的设计思想和方法，将所模拟的现实世界中的事物直接映射到软件系统的解空间。 与传统的结构式程序设计相比，面向对象程序设计吸取了结构式程序设计的一切优点（自顶向下、逐步求精的设计原则）。而二者之间的最大差别表现在： ·面向对象程序采用数据抽象和信息隐藏技术使组成类的数据和操作是不可分割的，避免了结构式程序由于数据和过程分离引起的弊病。 · 面向对象程序是由类定义、对象（类实例）和对象之间的动态联系组成的。而结构式程序是由结构化的数据、过程的定义以及调用过程处理相应的数据组成的 2 用面向对象方法建立模型的思维过程是怎样的。 用面向对象方法建立拟建系统的模型的过程就是从被模拟现实世界的感性具体中抽象要解决的问题概念的过程。这种抽象过程分为知性思维和具体思维两个阶段，其中：·知性思维是从感性材料中分解对象，抽象出一般规定，形成了对对象的普遍认识。·具体思维是从知性思维得到出的一般规定中揭示的事物的深刻本质和规律，其目的是把握具体对象的多样性的统一和不同规定的综合。 3 解释以下概念： ①对象：在现实世界中，对象就是可以感觉到的实体。每个对象具有一个特定的名字以 区别于其他对象；具有一组状态用来描述它的某些特性；具有一组操作，每一个操作决定对象的一种功能或行为（为自身服务的操作和为其他对象提供服务的操作）。而在面向对象系统中，对象是可以标识的存储区域。每个对象的状态被保存在此区域中，而实现一类对象行为的操作（代码）被保存在另外相关的存储器区域中。 ②消息：消息是要求某个对象执行其某种功能操作（方法）的规格说明。因此，消息是 由消息的接收者、消息要求提供的操作（消息名）和必要的参数组成的。 ③类：在现实世界中，类是对一组具有共同特性（属性和行为）的客观对象的抽象。而 在面向对象系统中，类是由程序员自定义的具有特定结构和功能的类型，是一种代码共享的手段。 ④实例：任何一个对象都是该对象所属类的一个具体实例。 ⑤公有消息：是由对象外向对象发送的消息，用于激活该对象的某种方法。 ⑥私有消息：是由对象向自身发送的消息，用于内部操作；该类消息不能从对象外向该 对象发送。 ⑦消息序列：在面向对象系统中一个事件的发生总会有多个对象的多次相互作用才能完 成，使得这些对象能够相互作用的消息组成的序列被称为消息序列。 4 类与实例的关系如何？ 类是创建对象的模板，而对象是实现类的实例。属于同一类的不同实例必须具有： ·相同的操作集合； ·相同的静态属性集合； ·不同的对象名和属性动态值。 《面向对象程序设计》试题(补考) (闭卷考试) 班级：学号：姓名： 1. 单项选择题(每小题3分，共60分) 1)C++语言对C语言做了很多改进。C++语言相对于C语言的最根本的变化是 ( )。 A．增加了一些新的运算符 B．允许函数重载，并允许设置缺省参数 C．规定函数说明符必须用原型 D．引进了类和对象的概念 2)下列描述中，不属于面向对象思想主要特征的是( )。 A．封装性B．跨平台性 C．继承性D．多态性 3)每个C++程序中都必须有且仅有一个( )。 A. 类 B. 预处理命令 C. 主函数 D. 语句 4)sizeof(float)是( )。 A. 一个双精度型表达式 B. 一个整型表达式 C. 一种函数调用 D. 一个不合法的表达式 5)设有int x=11;，则表达式(x++*2/3)的值是( )。 A. 7 B. 8 C. 11 D. 12 6)在下面的二维数组定义中，正确的是( )。 A. int a[5][]; B. int a[][5]; C. int a[][3]={{1,3,5},{2}}; D. int a[](10); 7)设有程序代码： int k=10; while(k=0) k=k-1; 则下面描述中正确的是( )。 A. 循环执行10次 B. 无限循环 C. 循环体语句一次也不执行 D. 循环体语句执行一次 8)对表达式for(表达式1; ; 表达式3)可理解为( )。 A. for(表达式1; 0; 表达式3) B. for(表达式1; 1; 表达式3) C. for(表达式1 ; 表达式3;) D. for( ; ; 表达式3) 9)下面的哪个选项不能作为函数的返回类型? ( )。 A．void B．int C．new D．long 10)有如下说明： int a[ ]= {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, *p=a; 则下面哪一个表达式的值为9 ( )。 A. *p+9 B. *(p+8) C. (*p += 9) D. p+8 11)有如下函数定义： void func(int a, int &b) {a++; b++;} 若执行代码段： int x=0, y=1; func(x, y); 则变量x和y值分别是( )。 A．0和1 B．1和1 C．0和2 D．1和2 12)下列写法正确的是( )。 A. int *p = 15; B. const int a; a=15; C. int& b; D. int b = 15; int* a = &b; 13)下列选项中，与实现运行时多态性无关的是( )。 A．重载函数B．虚函数C．指针D．引用 14)拷贝构造函数的参数一般是( )。 A. 某对象名 B. 某对象成员名 C. 某对象的引用名 D. 指向对象的指针名 15)对类的构造函数和析构函数描述正确的是( )。 A．构造函数可以重载，析构函数不能重载 《面向对象程序设计》课程设计 课程代码：*****（采用现行5位数字的课程代码） 课程名称：面向对象程序设计课程设计 设计周数：1周 学分：0.5学分 课程类别：必修课 一、课程设计的目的与任务 面向对象程序设计课程设计是计算机科学与技术、网络工程、信息管理与信息系统等专业集中实践性环节之一，是学习完《面向对象程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习。通过课程设计，学生可以将本课程所学知识点融会贯通，举一反三，加深实践与理解，提高学生综合运用所学知识的能力；另一方面，在参与一系列子项目的实践过程中，能使学生获得相关项目管理和团队合作等众多方面的实践经验。其目的在于加深对面向对象程序设计理论和基本知识的理解，通过对所选项目的分析、程序算法的设计、运行与调试过程的分析，使学生掌握基本的信息系统分析方法、设计方法和上机操作的各种技巧，对培养学生的逻辑思维能力、团队合作精神、创新能力、动手操作能力各方面素质有提供了良好的实践平台，为后续课程的学习打下一定的基础。 二、本课程设计的基本理论 本课程设计使用面向对象程序设计的方法解决实际问题，涵概了课程的所有重要知识点，如类与对象、继承与组合、虚函数与多态性等。 三、课程设计的形式与基本要求 形式：召开课程设计动员会，根据学生的学习水平和特长进行分组，每组选择指定课程设计的题目和内容。学生在规定的时间内，经过小组的协同工作和指导教师的辅导，完成所选课题的设计，最后由指导教师进行验收及评定。 基本要求：要求学生做好预习，认真分析设计过程中涉及到的算法，并确定所选课题的功能模块，详细描述各模块的具体内容；用流程图描述实现算法，根据算法进行代码的编写，最后进行反复上机调试修改，直到输出正确结果为止。 认真写好课程设计报告，根据每组学生的分工，各自写出对解决问题的详细分析、模块功能、调试结果，最后将课程设计报告上交给指导教师。 四、课程设计的内容 选题一：员工管理信息系统 （1）建立职工信息数据，包括职工编号、姓名、性别、工资、出生时间、部门、参加工作时间和年龄（必须计算得到）。 面向对象程序设计教程（C++语言描述）题解与课程设计指导 第1章 面向对象程序设计概论 一、名词解释 抽象封装消息 【问题解答】 面向对象方法中的抽象是指对具体问题（对象）进行概括，抽出一类对象的公共性质并加以描述的过程。 面向对象方法中的封装就是把抽象出来的对象的属性和行为结合成一个独立的单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节。 消息是面向对象程序设计用来描述对象之间通信的机制。一个消息就是一个对象要求另一个对象实施某种操作的一个请求。 二、填空题 （1）目前有面向过程的结构化程序设计方法和面向对象的程序设计方法两种重要的程序设计方法。 （2）结构化程序设计方法中的模块由顺序、选择和循环3种基本结构组成。（3）在结构化程序设计方法中，程序可表示为程序=数据结构+算法；而面向对象的程序设计方法，程序可表示为程序=对象+消息。 （4）结构化程序设计方法中的基本模块是过程；而面向对象程序设计方法中的基本模块是类。 （5）面向对象程序设计方法具有抽象性、封装性、继承性和多态性等特点。 三、选择题（至少选一个，可以多选） （1）面向对象程序设计着重于（ B ）的设计。 A. 对象 B. 类 C. 算法 D. 数据 （2）面向对象程序设计中，把对象的属性和行为组织在同一个模块内的机制叫做（C ）。 A. 抽象 B. 继承 C. 封装 D. 多态 （3）在面向对象程序设计中，类通过（ D ）与外界发生关系。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （4）面向对象程序设计中，对象与对象之间的通信机制是（C ）。 A. 对象 B. 类 C. 消息 D. 接口 （5）关于C++与C语言的关系的描述中，（D ）是错误的。 A. C语言是C++的一个子集 B. C语言与C++是兼容的 C. C++对C语言进行了一些改进 D. C++和C语言都是面向对象的 【结果分析】 C语言是面向过程的。C++语言是一种经过改进的更为优化的C语言，是一种混合型语言，既面向过程也面向对象。 （6）面向对象的程序设计将数据结构与（ A ）放在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。 第一章：面向对象程序设计概述 [1_1]什么是面向对象程序设计？ 面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型。这种范型的主要特征是： 程序=对象+消息。 面向对象程序的基本元素是对象，面向对象程序的主要结构特点是：第一：程序一般由类的定义和类的使用两部分组成，在主程序中定义各对象并规定它们之间传递消息的规律。第二：程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的，对象接受到消息后，启动有关方法完成相应的操作。 面向对象程序设计方法模拟人类习惯的解题方法，代表了计算机程序设计新颖的思维方式。这种方法的提出是软件开发方法的一场革命，是目前解决软件开发面临困难的最有希望、最有前途的方法之一。 [1_2]什么是类？什么是对象？对象与类的关系是什么？ 在面向对象程序设计中，对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。对象可以认为是：数据+操作 在面向对象程序设计中，类就是具有相同的数据和相同的操作的一组对象的集合，也就是说，类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述。 类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。类是多个对象进行综合抽象的结果，一个对象是类的一个实例。 在面向对象程序设计中，总是先声明类，再由类生成对象。类是建立对象的“摸板”，按照这个摸板所建立的一个个具体的对象，就是类的实际例子，通常称为实例。 [1_3]现实世界中的对象有哪些特征？请举例说明。 对象是现实世界中的一个实体，其具有以下一些特征： （1）每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象。 （2）需要用属性来描述它的某些特性。 （3）有一组操作，每一个操作决定了对象的一种行为。 （4）对象的操作可以分为两类：一类是自身所承受的操作，一类是施加于其他对象的操作。例如：雇员刘名是一个对象 对象名：刘名 对象的属性： 年龄：36 生日：1966.10.1 工资：2000 部门：人事部 对象的操作：吃饭开车 [1_4]什么是消息？消息具有什么性质？ 在面向对象程序设计中，一个对象向另一个对象发出的请求被称为“消息”。当对象接收到发向它的消息时，就调用有关的方法，执行相应的操作。消息是一个对象要求另一个对象执行某个操作的规格的说明，通过消息传递才能完成对象之间的相互请求或相互协作。消息具有以下3个性质： （1）同一个对象可以接收不同形式的多个消息，做出不同的响应。 （2）相同形式的消息可以传递给不同的对象，所做出的响应可以是不同的。（3）消息的发送可以不考虑具体的接收者，对象可以响应消息，也可以不响应。[1_5]什么是方法？消息和方法的关系是什么？ 在面向对象程序设计中，要求某一对象作某一操作时，就向该对象发送一个响应的消息，当对象接收到发向它的消息时，就调用有关的方法，执行响应的操作。方法就是对象所能执行的操作。方法包括界面和方法体两部分。方法的界面也就是消息的模式，它给出了方法的调用协议；方法体则是实现某种操作的一系列计算步骤，也就是一段程序。在C++语言中方法是通过函数来实现的，称为成员函数。消息和方法的关系是：对象根据接收到的消息，调用相应的方法；反过来，有了方法，对象才能响应相应的消息。 [1_6]什么是封装和抽象？请举例说明。 Object- Orien ted Programmi ng C++ 主讲成长生 东华大学计算机科学与技术学院 第一章概述 § 1.1 面向对象程序设计的基本思想 C++是基于C语言发展的，又冲破C语言局限的面向对象的程序设计语言。它与Java 语言都作为当前计算机科学的主流语言, 越来越受到用户的欢迎。 要弄清楚什么是面向对象的程序设计, 首先了解和回顾传统的 （ Pascal（或C））结构化程序设计方法及其设计思想、程序结构及特点。SP（Structure Programming）是60 年代诞生的针对当时爆发的所谓”软件危机” , 为此发展形成了现代软件工程学的基础。 SP的总的设计思想是： . 自顶向下、层次化 . 逐步求精、精细化 程序结构是按功能划分基本模块的树型结构, 使模块间的关系尽可能简单独立。因此SP的程序的基本特点是： . 按层次组织模块（战略上划分战役） . 每一模块只有一个入口, 一个出口 ?代码和数据分离（程序=数据结构+算法） 归纳得到： SP 把数据和过程（代码、函数）分离为相互独立的实体, 用数据代表问题空间中的客体借以表示实际问题中的信 息; 程序代码则用来处理加工这些数据。程序员在编程时 必须时刻考虑所要处理的数据结构和类型。对不同的数据格式即使要作同样 的处理计算, 或者要对相同的数据格式作不同的处理都必须编写不同的程序（如两个整型数和两个浮点数相加）。这样的编程方法，即传统的SP方法设计出来的程序或系统其可重用的成分很少。其次把数据和代码作为不同的分离实体时, 总存在着用错误的数据调用正确的程序模块, 或用正确的数据调用错误的程序模块的危险, 从而使数据与程序始终保持兼容, 已成为程序员 的一个沉重的负担。在开发一个大型软件课题中, 当工程进入到 后期若用户改变了方案要求, 很容易使技术人员的前期工作受到摧毁性的打击，使其前功尽弃。为克服以上的弊端或者该SP方法难以控制处理的矛盾而产生了面向对象程序设计方法, 即Object —Oriented Programming ----------- OOP从二十世纪六十年代提出对象 的雏形, 到七十年代美国国防部的专用语言Ada 语言, 直到当前国际上流行的高品味的Java 和C++（Tc++,Balandc++ 及Vc++）, , 应该讲OOP方法与技术吸取了SP的一切优点，同时又正视和顺应现实世界由物质和意识二部分组成。映射到面向对象的解空间就是: 具体事物—对象; 抽象概念—类。 OOP的基本原理是用问题领域的模型来模拟大千世界，从而设计出尽可能直接、自然地表示问题求解方法的软件, 这样的软件由对象组成, 而对象则是完整反映客观世界事物具有不可分割的静态属性（”数据结构” ）与动态行为（”方法” ）的。而且它们是既有联系又 C#面向对象程序设计知识点汇集 第一章：C#入门 1．namespace关键字 namespace即命名空间，是定义命名空间的关键字，命名空间包含类，是类的组织方式。namespace 命名空间名 { …//类的定义 } 2．using关键字 using关键字用于导入命名空间 using命名空间名； 3．class关键字 class即类，是定义类的关键字。C#中必须用类来组织程序的变量和方法。 4．Main()方法 C#程序必须且只能包含一个Main()方法，它是程序的入口点。 static void Main(string[] args){} static void Main(){} static int Main(string[] args){} static int Main(){} 5．行输出方法 语句“Console.WriteLine("Hello .NET!");”的功能是向显示屏输出双引号之间的字符串。语句“Console.ReadLine();”的功能是输入一个字符串 6．C#程序结构 C#程序的组成要素如下： 1) 命名空间：命名空间包含一个或多个类。 2) 类。 3) 方法：方法必须包含在某一个类中，作为类的一个成员，每个程序有且仅有一个Main()方法。 4) 语句：语句是C#应用程序中执行操作的命令。C#中的语句必须用分号“;”结束。 5) 关键字：关键字也叫保留字，是对C#有特定意义的字符串。 6) 大括号：在C#中，括号“{”和“}”是一种范围标志，表示代码层次的一种方式。7．C#程序书写格式 1)缩进 2) 字母大小写 C#是大小写敏感的语言，它把同一字母的大小写当作两个不同的字符对待。 3) 程序注释 (1) 单行注释，以双斜线“//”开始，一直到本行尾部，均为注释内容。 (2) 多行注释，以“/*”开始，以“*/”结束，可以注释多行，也可以注释一行代码中间的一部分，比较灵活。 (3) 文档注释，使用“///”，若有多行文档注释，每一行都用“///”开头。 8．Console类 Console类是System命名空间中预定义的一个类，用于实现控制台的基本输入输出。 《面向对象程序设计》课程实验指导书 合肥学院计算机系 实验一 Java开发环境的安装与配置,熟悉Java程序 结构 一、实验目的： 1. 掌握JDK的安装步骤。 2. 理解环境变量PATH, CLASSPATH的作用，以及它们的设置方法。 3. 熟悉Editplus（或notePad,JCreator）编辑环境，编写简单的程序，并 编译和执行。 二、实验内容： 熟悉JDK的安装和配置，学习如何编写并运行简单的Application程序和Applet程序(能输出一条简单的问候信息)； 三、实验要求： 1. 能正确地安装JDK 2. 熟悉环境变量Path, Classpath设置方法，熟悉编辑环境 3. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 4. 写出实验报告，要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。 四、实验步骤： 1．从https://www.doczj.com/doc/7612718613.html,上下载最新版本的JDK，并安装。 2．设置环境变量PATH, CLASSPATH, 使得Java程序能正确编译和执行。 3．在Editplus（或 Textpad）环境下编写一个HelloWorld.java程序， (1)在主方法static public void main(String[ ] args)中调用System. out.println()方法，使程序输出一条问候信息； (2) 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。（使用JDK环境，调用 javac.exe和java.exe编译和执行程序） 实验二 Java语言基础 一、实验目的： 熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。 二、实验内容： 1.输出100以内的所有素数。 提示: 逐个判断小于a的每个正整数x，第二重循环针对x，判断其是否是质数。 2.编写程序，分别用do-while和for循环计算1+1/2!+1/3!+1/4!...的前 20项和 三、实验要求： 1. 正确使用Java语言的选择语句,循环语句； 2. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成 示，并给出解决办法。 四、实验步骤： 1.编写主类； 2.在static public void main(String[ ] args)方法中加入实现要求功能 的代码。 3.编译运行程序，观察输出结果是否正确。 五、自主实验（选1题完成实验报告） 1. 将所输入之正整数，以二、八、十六进制表示出来。 提示: 可写三个方法分别计算输出二、八、十六进制表示。 2．用户输入的一个分数（分别输入分子和分母）进行约分，并且输出约分后的分数（分别输出分子和分母）。例如输入分子为6并且分母为12，那么输出结果为1/2。 3．编程，计算e=1+1/1! +2/2! +……+n/n!。要求e值精确到小数点第5位。 面向对象程序设计基本概念 面向对象设计是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。 对象：对象是要研究的任何事物。从一本书到一家图书馆，单的整数到整数列庞大的数据库、极其复杂的自动化工厂、航天飞机都可看作对象，它不仅能表示有形的实体，也能表示无形的（抽象的）规则、计划或事件。对象由数据（描述事物的属性）和作用于数据的操作（体现事物的行为）构成一独立整体。从程序设计者来看，对象是一个程序模块，从用户来看，对象为他们提供所希望的行为。 类：类是对象的模板。即类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义，一个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同属性和行为。类是在对象之上的抽象，对象则是类的具体化，是类的实例。类可有其子类，也可有其它类，形成类层次结构。 消息：消息是对象之间进行通信的一种规格说明。一般它由三部分组成：接收消息的对象、消息名及实际变元。 面向对象主要特征： 封装性：封装是一种信息隐蔽技术，它体现于类的说明，是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法（函数）封装为一个整体，以实现独立性很强的模块，使得用户只能见到对象的外特性（对象能接受哪些消息，具有那些处理能力），而对象的内特性（保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法）对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开，使用者不必知晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。 继承性：继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功能体现。一个类直接继承其它类的全部描述，同时可修改和扩充。继承具有传递性。继承分为单继承（一个子类只有一父类）和多重继承（一个类有多个父类）。类的对象是各自封闭的，如果没继承性机制，则类对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性，而且还促进系统的可扩充性。 多态性：对象根据所接收的消息而做出动作。同一消息为不同的对象接受时可产生完全不同的行动，这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用的信息，而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定，如是，同一消息即可调用不同的方法。例如：Print消息被发送给一图或表时调用的打印方法与将同样的Print消息发送给一正文文件而调用的打印方法会完全不同。多态性的实现受到继承性的支持，利用类继承的层次关系，把具有通用功能的协议存放在类层次中尽可能高的地方，而将实现这一功能的不同方法置于较低层次，这样，在这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在OOPL中可通过在派生类中重定义基类函数（定义为重载函数或虚函数）来实现多态性。面向对象程序设计的基本思想
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