类与对象
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什么是⾯向对象、对象是什么、什么是类、如何使⽤对象、类和对象的关系⾯向对象⼀、⾯向对象 概念:⾯向对象是⼀种编程思想,使⽤编程语⾔解决现实问题的⼀种思路。
分类: ⾯向过程: C 语⾔ ⾯向对象: Java ⾯向对象的思想: ⾯向对象的思想: ⾯向过程的思想:⾃顶向下 逐步执⾏。
---> 当解决⼀件事情的时候,⾸先想到的是我该怎么去做⾯向对象思想:以对象为中⼼,使⽤对象调⽤其功能。
---> 当解决⼀件事情的时候,⾸先想到的是我该让谁帮我做。
想到的谁 ---> 对象 对象:现实⽣活中存在的真实的事物都是对象,Java 中有⼀句名⾔: 万物皆对象,⼤到宇宙、⼩到夸克在Java 的世界中都可以看成对象。
提起对象,就需要提起另⼀个概念——类。
类是对象的模板,对象是类的实例。
⼆、类 概念: 将具有相同特征的⼀类事物的共性进⾏抽取(抽取的过程叫做抽象),形成的⼀个概念叫做类。
类的抽象: 1. 怎么去描述⼀个事物,从哪些维度进⾏描述? 这个事物具有什么 ---> 属性 这个事物会做什么 ---> ⾏为 2. 怎么去描述⼀类事物的共性? 这些事物具有什么 ---> 属性 这些事物会做什么 ---> ⾏为 类和对象的关系: 类是对象的模板 对象是类的实例 类的定义: 概述: 属性 : 使⽤成员变量来进⾏描述 ⾏为 : 使⽤成员⽅法进⾏描述 语法:关键词:class语法:public class 类名{} 成员变量 定义位置:类中⽅法外 语法: 数据类型 变量名; / 数据类型 变量名 = 初始值;作⽤域:⾄少在本类 默认值: 和数组元素的默认值是⼀样的 基本数据类型 整数类型 0 ⼩数类型 0.0 字符类型空字符 布尔类型 false 引⽤数据类型 null 定义的注意事项 1. 在同⼀个类中不能定义两个同名的成员变量 2. 在同⼀个类中成员变量可以和局部变量可以重名,但是在访问的时候,局部变量优先。
怎样使用类和对象使用类和对象是面向对象编程的核心概念之一、类是一种抽象的数据类型,它定义了一类对象的共同属性和方法。
而对象则是类的具体实例,通过实例化一个类,我们可以创建出多个对象。
使用类和对象能够有效地组织和管理代码,提高代码的可读性和可维护性。
下面我们将从定义类和对象、实例化对象、访问属性和方法、类的继承以及类之间的关系等方面来详细介绍如何使用类和对象。
一、定义类和对象在Python中,我们可以使用关键字class来定义一个类,类的命名通常采用首字母大写的驼峰命名法。
类内可以定义属性和方法,属性是类的状态信息,而方法则是类的行为。
例如,我们定义一个名为Person的类,其中包含一个属性name和一个方法greeting:```class Person:def __init__(self, name): = namedef greeting(self):print("Hello, my name is", )```上述代码中,__init__方法是一个特殊的方法,它用来初始化类的实例。
self参数代表类的实例本身,通过self我们可以访问类的属性和方法。
二、实例化对象在定义了一个类之后,我们可以通过调用类来实例化一个对象。
在Python中,对象的实例化操作非常简单,只需要使用类名后跟上一对括号即可。
例如,我们实例化一个名为Tom的Person对象,并调用其greeting方法:```tom = Person("Tom")tom.greeting```代码执行结果为:Hello, my name is Tom三、访问属性和方法访问类的属性和方法通过使用点运算符(.)来实现。
在Python中,类的属性和方法的访问和调用方式是一样的,都是通过对象名后面跟上一对括号来实现。
例如,我们使用前面定义的Person类,实例化一个名为Tom的对象,并访问其name属性和调用greeting方法:```tom = Person("Tom")print()tom.greeting```代码执行结果为:TomHello, my name is Tom四、类的继承在面向对象编程中,继承使得一个类可以继承另一个类的属性和方法,从而得到更多的功能。
类与对象的实验报告类与对象的实验报告引言:在计算机科学领域,类与对象是面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)的核心概念之一。
类是一种抽象的数据类型,用于描述具有相同属性和行为的对象集合。
对象则是类的实例,具体化了类的属性和行为。
本实验旨在通过编写一个简单的类与对象的程序,深入理解类与对象的概念及其在编程中的应用。
实验过程:1. 定义一个类:在这个实验中,我们以动物为例,定义了一个名为Animal的类。
该类具有以下属性和行为:- 属性:名称、年龄、种类- 行为:吃、睡、叫2. 创建对象:在主程序中,我们创建了两个Animal对象,分别代表一只狗和一只猫。
通过调用构造函数,为对象的属性赋值。
3. 调用对象的方法:我们通过调用对象的方法,模拟了动物的行为。
例如,我们调用了eat()方法,让动物吃东西;调用了sleep()方法,让动物睡觉;调用了make_sound()方法,让动物发出叫声。
4. 修改对象属性:我们还演示了如何修改对象的属性。
通过调用set_age()方法,我们改变了动物的年龄;通过调用set_type()方法,我们改变了动物的种类。
实验结果:通过运行程序,我们观察到以下结果:- 狗的名称是"旺财",年龄是3岁,种类是"狗"。
狗吃骨头,睡觉时打呼噜,发出汪汪的叫声。
- 猫的名称是"咪咪",年龄是2岁,种类是"猫"。
猫吃鱼,睡觉时打呼噜,发出喵喵的叫声。
- 经过修改后,狗的年龄变为5岁,种类变为"藏獒";猫的年龄变为3岁,种类变为"波斯猫"。
讨论与分析:通过这个实验,我们深入理解了类与对象的概念及其在编程中的应用。
类是一种抽象的模板,用于描述具有相似属性和行为的对象集合。
对象是类的实例,具体化了类的属性和行为。
通过定义类和创建对象,我们可以更好地组织和管理程序的代码。
第三章类与对象§3—1 面向对象§3—2 类的定义§3—3 对象的定义§3—4 对象的初始化§3—5 特殊类§3—6 特殊对象§3—7 特殊成员§3—8复杂对象§3—9 类类型转换§3—10 友元§3—1 面向对象一.面向对象面向对象本质上是一种自然合理的思维方法,是一种通过模仿人类建立现实世界模型的习惯思维方式和表达方式,运用对象、类、封装、继承、消息、多态性等概念来构造系统的软件开发方法,它包含面向对象的分析、设计、编程、测试和维护等过程。
它从研究的客观事物出发,将它们抽象为系统中的对象,作为构成系统的基本单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节,再把具有相同属性和服务的对象抽象为类。
从客观事物出发,经过不同层次上的抽象得到基类和它的派生类,派生类继承基类的属性和服务,实现了共享。
类中的大多数数据只能用本类的方法进行处理,类通过一个简单的外部接口与外界发生关系,对象与对象之间通过消息进行通信。
向不同对象发送同一消息,可产生不同的行为二.面向对象的三大特性1.封装性:是基础是把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位,并尽可能隐藏对象的内部细节,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系,其目的是有效地实现信息隐藏,它是软件设计模块化、软件复用、软件维护的基础对象和类是封装性的体现。
类是对若干对象的抽象描述,对象是它所属类的实例对象:是用来描述客观事物的一个实体,是问题域中客观事物的抽象表示,是用来构成系统的基本单位,由一组属性和行为构成对象属性:表示客观事物的静态特性,一般用数据表达对象行为:描述客观事物的动态特性,即事物的行为,一般用函数(方法)来表达类:是一种用户自定义的抽象数据类型,包含属性和服务两部分,它为该类的所有对象提供一种统一的抽象描述2.继承性:是关键派生类继承基类的属性和服务,派生类自身还有新的属性和服务继承机制既可避免公用代码的重复开发,减少代码和数据冗余,又可通过增强一致性来减少模块间的接口和界面继承有单继承和多继承,继承有传递性3.多态性:是补充即同一接口,多种方法;相同界面,多种实现指同一个名字对应着多种不同的行为或实现或不同对象收到相同的消息时,产生不同的行为多态性有两种:编译时的多态性:重载,包括函数和运算符重载运行时的多态性:动态联编,即同一属性或行为在基类及其各个派生类中具有不同的语义多态性使高层代码只写一次而在低层可多次复用,提高了程序设计的灵活性和效率三、基本术语1.抽象对一类具体事物共性的描述,即从一类事物中抽取共同的本质特点成为概念2.消息即成员函数的调用是向对象发出的服务请求,它包含提供服务的对象标识、服务标识以及输入信息和回答信息消息的接收者是提供服务的对象,它对外提供的每一种服务是按消息格式规定好的消息协议,该消息协议就是其服务的具体功能,即通过函数体来实现的一条完整的消息包含如下内容:①消息的接收者:对象标识②服务标识:函数名③符合消息协议要求的参数:函数实参表§3—2 类的定义一、类面向对象程序设计=对象+对象+对象对象=算法+数据结构类:是对某一类对象的抽象,它由概括了一组对象共同性质的数据和函数组成是一种用户自定义的抽象数据类型,它具有对数据的抽象性、隐藏性和封装性对象:是某一个类的实例,是对现实世界中真实对象的模拟现实世界是一个对象的世界,任何对象都具有一定的属性和操作,总能用数据结构与算法两者合一地来描述二、类的定义1.类的定义(1)说明部分用于类中成员作说明,告诉使用者“干什么”:①数据成员说明:对象的属性、状态、特征②成员函数说明:对象的行为、操作、服务、方法(2)实现部分用来实现成员函数,告诉使用者“怎么干”即提供成员函数的函数体2.具体定义格式:class 类名{public:成员函数和数据成员的说明或实现protected:成员函数和数据成员的说明或实现private:数据成员和成员函数的说明或实现};各个成员函数的实现说明:(1)类名:用户自定义的标识符,应有一定英文含义,类名本身就是类型名(2)类体:“{ }”括起来的部分,凡在其中实现的成员函数均为内联函数(3)访问权限修饰符:①public:公有访问属性,这种成员可以被任意函数访问(使用),提供类的接口功能②protected:保护访问属性,这种成员只能被本类的成员函数和友元函数以及派生类中的成员函数和友元函数访问(使用)③private:私有访问属性,这种成员只能被本类的成员函数和友元函数访问(使用)(4)当把私有成员的声明放于类体最前时,private可省略,即缺省(默认)访问权限为private(5)三种访问权限符在类体中的出现顺序可任意,也可出现多次或不出现(6)在类体中不允许对声明的数据成员进行初始化(7)在定义类的成员函数时,也可对形参设置默认值。
类的定义与对象的应用小结哎呀,今天咱们来聊聊类和对象,听起来挺高深的,其实就是一些简单的东西。
说白了,类就像是一种模具,而对象呢,就是根据这个模具造出来的产品。
就好比你在厨房里,拿出一个蛋糕模具,倒入面糊,最后烤出来的就是蛋糕。
嘿,这个蛋糕可以是巧克力味、香草味,甚至是水果味,关键在于你用什么原料。
类就像那个模具,定义了一个对象应该具备哪些特征和行为。
对象嘛,就是根据这个定义,实际生成的“蛋糕”。
想象一下,咱们有一个“动物”这个类。
这个类里有一些属性,比如说“颜色”、“大小”,还有一些方法,比如“吃”、“跑”。
这时候,如果我想要一只猫,那我就可以创建一个“猫”的对象。
这个猫的颜色可能是白色的,大小可能是小巧玲珑的,它会跑来跑去,吃着鱼吃得津津有味。
反正你明白了,类是个大框框,对象就是框框里实际存在的东西。
嘿,听起来是不是有点意思?再说了,这个类和对象的概念可不止在编程里用用,生活中到处都有。
比如说,咱们生活中的“人”也是一个类,包含了诸如“姓名”、“年龄”等属性。
然后你认识的每一个人,都是这个类的对象。
每个人都有自己的特征,有的高,有的矮,有的会唱歌,有的擅长运动。
每个人的独特之处让这个类变得丰富多彩。
说到这里,不得不提到“继承”这个概念。
哎呀,这玩意儿可真有趣。
想象一下,有个“鸟”类,里面有“会飞”的特性。
然后,你的朋友养了一只鹦鹉,哎,它是鸟类的一种嘛。
你说这只鹦鹉会飞,当然是因为它继承了鸟类的特性。
再往下说,你又看到一只企鹅,尽管它也是鸟,但可怜的小家伙不会飞。
嘿,这就叫做“多态”,同样是鸟类,但不同的对象有不同的表现,真是妙不可言。
再看看对象之间的关系,咱们可以有“关联”、“聚合”、“组合”这些说法。
想象一下,家里的小狗和小猫,它们都是动物类的对象。
它们之间有“关联”,你可以说它们是好朋友。
但是,如果你把它们放在一个狗窝里,那这就是“组合”了。
小狗和小猫的生活虽然可以分开,但它们一起生活在一个家里,彼此影响,真是让人哭笑不得。
类和对象的区别
其中,类是对某⼀类事物的抽象描述,⽽对象⽤于表⽰现实中该类事物的个体。
在上图中,可以将玩具模型看作是⼀个类,将⼀个个玩具看作对象,从玩具模型和玩具之间的关系便可以看出类与对象之间的关系。
类⽤于描述多个对象的共同特征,它是对象的模板。
对象⽤于描述现实中的个体,它是类的实例。
1. 类是具有相同的属性和功能的事物的抽象的集合,在⾯向对象程序设计中,⼈们把⼀类事物的静态属性和动态可以执⾏的操作组合在⼀起就得到类这个概念。
2. 类是个抽象的概念,⽤来模拟⼀类事物,⼀旦定义了⼀个类,这个类就永远存在。
⽐如:⼈,⼈有男⼈和⼥⼈,他们都有⾝⾼,体重等相同的属性,他们都具有⾛路,吃饭,⼯作等这些相同的,可动态执⾏的操作,所以可以定义“⼈类”这样⼀个类来包含他们相同的属性和功能。
1. 对象是类的⼀个个体,是具体的,实实在在存在的事物,它有⾃⼰的⽣命周期,由类可以创建出对象,对象也会消亡。
2. 类⼀旦被建⽴后,就可以⽤这个类创建出任意个对象,然后去操作这些对象,类是抽象的,对象是具体的。
3. 对象也叫实例,是⼀个真实的实体。
关系: 1. 如果把对象⽐作是实实在在存在⼀辆汽车,那么类就是这辆汽车的设计图纸,当然通过设计图纸(类)还可以制造第⼆辆,第三辆这样的汽车(对象)。
2. 如上,通过Person类可以创建出⼀个叫“⼩明”的对象,也可以创建出另⼀个叫“阿黄”的对象。
创建⼀个对象的过程也叫类的实例化,使⽤new关键字来创建对象。
类与对象的实验总结类与对象是面向对象编程中的重要概念,通过对类与对象的实验,我深入了解了它们的基本概念、特性和使用方法。
首先是对类的实验。
一个类是对象的抽象模板,它描述了对象的共同属性和行为。
在实验中,我创建了一个名为“Person”的类来描述人的属性和行为。
在类中,我定义了属性包括姓名(name)、年龄(age)和性别(gender),并通过构造函数来初始化这些属性。
我还定义了方法来获取和设置属性的值,以及一个方法来展示人的信息。
通过实例化该类,我创建了不同的人对象,每个对象具有不同的属性值。
这样,一个类可以创建多个对象,每个对象都有相同的属性和方法,但属性值可以不同。
这使得代码的复用性大大提高,并且能够方便地对对象进行操作和管理。
接下来是对对象的实验。
一个对象是类的一个实例,它具有类定义的属性和行为。
在实验中,我通过实例化“Person”类来创建了不同的人对象。
通过调用对象的方法,我可以获取和设置对象的属性值,以及展示对象的信息。
对象可以根据需求动态地改变自己的属性值,从而实现了对数据的灵活处理。
同时,对象之间可以相互调用对方的方法,实现了不同对象之间的交互与合作。
通过使用对象,我可以更加方便地管理和操作数据,使代码更加模块化和可维护。
在实验中,我还学习了类的继承和多态的概念,并实际操作了它们。
继承是一种机制,允许一个类从另一个类继承属性和方法。
通过创建一个子类,我可以继承父类的属性和方法,并可以在子类中添加新的属性和方法,或者重写父类的方法。
这种继承的关系使得代码更加灵活和可扩展,可以根据不同的需求创建不同的子类。
多态是一种机制,允许一个对象使用多种形态。
通过创建一个父类的对象,我可以将其赋值给父类和子类的变量,通过调用不同的变量实现对不同的方法的调用。
多态提高了代码的灵活性和可扩展性,使得代码更加易于拓展和维护。
在实验过程中,我遇到了一些问题,并通过实践得到了解决。
首先是对类的理解问题,刚开始接触类的概念时,我对类和对象之间的关系有些模糊,以及如何正确使用类和对象。
什么是对象?对象与类的关系?对象的声明和使⽤你听过这个笑话吗?你有对象吗?没有的话就new⼀个吧!但是此对象⾮彼对象哦~1.什么是对象?Java是⼀门⾯向对象的语⾔(OOP),在Java中,有⼀句话叫:万事万物皆为对象。
我们⽣活中的每⼀件东西都可以看作是⼀个对象,包括我们本⾝都是⼀个对象。
这是⼀种抽象的思想,我们将⼀件事物提取出特征和⾏为,将特征定义为属性,将⾏为封装成⽅法。
如,⼀个⼈,特征有姓名、年龄、性别、职业等等,⾏为有吃饭、睡觉、学习等等。
2.什么是⾯向对象?⾯向过程:了解⾯向对象前,先了解⾯向过程。
我们之前所编写的程序都是⾯向过程的,分析解决问题的步骤,然后按照步骤第⼀步做什么,第⼆步做什么......如果将步骤写成了⽅法,就依次调⽤⽅法。
适合处理简单的问题。
⾯向对象:⽽⾯向对象是⼀种抽象的分类的思想,分析解决问题需要从哪⼏个⽅⾯出发,即有哪⼏个分类,然后对这些分类进⾏单独的⾯向过程的思考,每⼀个分类需要具体的完成什么。
⽤于处理复杂的问题。
例:⾯向过程:⼀个⼈要喝⽔,那么他⾸先就看看杯⼦⾥有没有⽔,有的话就喝⽔,没有的话,就倒⽔再喝⽔。
⾯向对象:现在要建⼀栋房⼦,这就更复杂了,⾸先需要分为三⼤类,需要设计⼈员设计图纸,需要建筑⼈员建房⼦,需要装修⼈员装修;⽽设计⼈员怎么设计图纸,建筑⼈员怎么建造,装修⼈员怎么装修⼜是每⼀个分类的具体细节。
⽽我们到最后要⽤Java来完成的东西,肯定是复杂的,所以⾯向对象思想极其重要。
我们主要从以下思考出发:对象有哪些?对象的特征(属性)和⾏为(⽅法)是什么?对象与对象的关系是什么?3.类与对象的关系我们知道,不管使⽤什么思想,Java的代码⼀定是编写在类中的,所以我们的对象也肯定是在类中的,⽽上述我们⼜提到,我们要在类中定义对象的特征(属性)和⾏为(⽅法),所以我们可以总结⾯向对象编程的本质:⾯向对象编程的本质:以类的形式组织代码,以对象的形式组织(封装)数据。
3.2 类与对象的概念及定义本章目标掌握类与对象的概念掌握类的定义掌握对象的创建1.类与对象的概念在面向对象中,类和对象是最基本、最重要的组成单元。
类是对某一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义;对象是实际存在的该类事物的每个个体,因而也称实例(instance)。
例如,在现实生活中,人就可以表示为一个类,因为人本身属于一种广义的概念,并不是一个具体的。
而某一个具体的人,就可以称为对象,可以通过各种信息完整地描述这个具体的人,如这个人的姓名、年龄、性别等信息,这些信息在面向对象的概念中就称为属性;当然人是可以吃饭、睡觉的,这些人的行为在类中就称为方法。
也就是说如果要使用一个类,就一定要产生对象,每个对象之间是靠各个属性的不同来区分的,而每个对象所具备的操作就是类中规定好的方法。
类与对象的关系如下图所示。
提示:类与对象的另一种解释。
关于类与对象,初学者在理解上是存在一定难度的,下面给大家作一个简单的比喻。
大家都应该知道,如果想要生产出汽车,则首先一定要设计出一个汽车的设计图纸(如下图所示),然后按照些图纸规定的结构生产汽车。
这样生产出的汽车结构和功能都是一样的,但是每辆车的具体内容,如各个汽车颜色、是否有天窗等都会存在一些差异。
在这个实例中,汽车设计图纸实际上就是规定出了汽车应该有的基本组成,包括外型、内部结构、发动机等信息的定义,那么这个图纸就可以称为一个类,显然只有图纸是无法使用的,而通过这个模型生产出的一辆辆的具体汽车是可以被用户使用的,所以就可以称其为对象。
2.类的定义从类的概念中可以了解,类是由属性和方法组成的。
属性中定义类一个个的具体信息,实际上一个属性就是一个变量,而方法是一些操作的行为,但是在Java 程序设计中,定义类也是按照具体的语法要求完成的,类的定义语法如下: 【格式1 类的定义】class 类名称{ 数据类型 属性; …public 返回值的数据类型 方法名称(参数类型 参数1, 参数类型 参数2, …){ 程序语句; [return 表达式;] }}提示:属性也可以称为变量。