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02 类与对象(1)-类定义

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第四讲 类和对象(1)

第四讲 类和对象(1)
第四讲 类的定义和对象使用
第4章 类和对象
***温故***

Java程序 数据类型 运算符和表达式 语句
本讲要点ห้องสมุดไป่ตู้

面向对象编程的基本概念 类的定义

类首部 类体

成员变量 成员方法

对象的创建与使用

创建对象 使用对象

构造方法
面向对象编程的基本概念


类和对象 类是定义对象的模板，用来描述一 类事物的共有属性和功能。 对象是一个具体的事物。 例： 汽车类—某辆汽车 学生类—某个学生 窗口类—某个具体的窗口 汽车(类) 品牌 型号 颜色 ---------加速与减速设计 转向设计 刹车设计 ……
使用对象—例5 梯形
public static void main(String[]args) { float area; Ladder ladder=new Ladder(); ladder.a=10.0f; ladder.b=20.0f; ladder.setH(5f); area=ladder.calculatArea(); System.out.println("area="+area); }
class Triangle{ float sideA,sideB,sideC,lengthSum; void setSide(float sideA,float sideB,float sideC){ this.sideA=sideA; this.sideB=sideB; this.sideC=sideC; } }

哺乳动物：胎生，能用母乳喂养幼仔。 猫：胎生，能用母乳喂养幼仔。会捉老鼠。

概述一些类和对象的理解

概述一些类和对象的理解

概述一些类和对象的理解类和对象是面向对象编程中非常重要的概念，它们是构建程序的基本单元，用于描述现实世界中的事物及其属性和行为。

在本文中，我将概述类和对象的理解，并探讨它们在程序设计中的作用和用法。

让我们从类的角度来看。

类是一种用户自定义的数据类型，它是对一组具有相同属性和行为的对象进行抽象的模板或蓝图。

类可以看作是一种数据结构，它定义了对象的属性和方法。

属性是描述对象特征的变量，而方法是描述对象行为的函数。

通过定义类，我们可以创建多个具有相同属性和行为的对象。

举个例子来说，我们可以定义一个名为"Person"的类来描述人的属性和行为。

这个类可以包含属性如姓名、年龄和性别，方法如吃饭、睡觉和工作等。

通过这个类，我们可以创建多个具体的人，如小明、小红和小李等。

每个人都有自己的姓名、年龄和性别，同时也拥有吃饭、睡觉和工作等行为。

接下来，我们来谈谈对象。

对象是类的一个实例，它是具体的、可以在程序中使用的实体。

对象具有类定义的属性和方法，并可以通过调用方法来执行相应的操作。

对象是程序中的数据和功能的封装单元，它可以与其他对象进行交互和通信。

在上面的例子中，小明、小红和小李就是"Person"类的对象。

每个人都有自己的姓名、年龄和性别，同时也可以执行吃饭、睡觉和工作等行为。

我们可以通过创建这些对象来描述现实世界中的人，并对他们进行操作和处理。

类和对象之间存在着一种关系，即类是对象的模板，而对象是类的实例。

类定义了对象的属性和方法，而对象则可以通过调用方法来执行相应的操作。

类和对象之间还可以存在继承和多态等关系，这些关系可以让程序更加灵活和易于扩展。

在程序设计中，类和对象的使用具有很大的灵活性和可扩展性。

通过定义类，我们可以将相关的属性和方法组织在一起，从而更好地管理和维护代码。

通过创建对象，我们可以将数据和功能进行封装，并通过对象之间的交互来完成复杂的任务。

类和对象也可以用于实现面向对象的设计原则，如封装、继承和多态等。

1.类和类的定义

1.类和类的定义

private:
int yeay, month, day;
}
这样对成员函数的实现(即函数的定义)都写在了类体内，因此类的实现部分被省略了。如果成员函数定义在类体外，则在函数头的前面要加上该函数所属类的标识，这时使用作用域运算符::。
定义类时应注意的事项
1、在类体中不允许对所定义的数据成员进行初始化。
类和类的定义
--------------------------------------------------------------------------------
在面向对象的程序设计中，有经常接触类、对象等专业名词；到底什么是类、什么是对象呢？在程序又是怎样运用呢？类是面向对象程序设计的核心，它实际是一种新的数据类型，也是实现抽象类型的工具，因为类是通过抽象数据类型的方法来实现的一种数据类型。类是对某一类对象的抽象；而对象是某一种类的实例，因此，类和对象是密切相关的。没有脱离对象的类，也没有不依赖于类的对象。
}
void TDate::Print();
{
cout<<year<<"."<<month<<"."<<day<<endl;
}
这里出现的作用域运算符::是用来标识某个成员函数是属于哪个类的。
该类的定义还可以如下所示：
class TDate
{
public:
void SetDate(int y, int m, int d)
什么是类
类是一种复杂的数据类型，它是将不同类型的数据和与这些数据相关的操作封装在一起的集合体。这有点像C语言中的结构，唯一不同的就是结构没有定义所说的“数据相关的操作”，“数据相关的操作”就是我们平常经常看到的“方法”，因此，类具有更高的抽象性，类中的数据具有隐藏性，类还具有封装性。

类和对象学习如何定义和使用类和对象

类和对象学习如何定义和使用类和对象
衡其优缺点并谨慎使用。
感谢您的观看
THANKS
在Python中，多态的实现主要依赖于动态绑定和鸭子 类型。动态绑定是指在运行时确定对象的类型并调用 相应的方法。鸭子类型是一种动态类型检查的方式， 它关注对象的行为而不是类型。只要对象具有所需的 方法，就可以将其视为具有特定类型的对象，并调用 相应的方法。这种灵活性使得Python中的多态更加自 然和易于实现。
继承的概念
继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类（子类）继承另一个类 （父类）的属性和方法。子类可以重用父类的代码，并且可以添加或覆盖父类 的功能，从而实现代码的复用和扩展。
继承的语法
在Python中，使用`class`关键字定义类，并在类名后面的括号中指定父类的名 称。例如，`class SubClass(SuperClass):`表示`SubClass`继承了`SuperClass` 。
方法名
自定义的方法名，遵循标识符的命名 规则。
参数列表
方法的参数列表，包括参数类型和参 数名。
方法体
方法的具体实现，由一对大括号括起 来的代码块。
构造方法的定义
构造方法
用于创建类的对象，并初 始化对象的状态。
访问修饰符
通常使用public修饰符， 以便其他类可以访问该构
造方法。
参数列表
构造方法的参数列表，用 于接收创建对象时传递的
类可以将属性和方法封装在一起，形成一个独立 的单元。
对象的概念
1 2
对象是类的实例
对象是类的一个具体实例，具有类所描述的结构 和行为。
对象具有状态和行为
对象的状态由属性表示，行为由方法表示。
3
对象具有唯一性
每个对象都是唯一的，具有自己的属性和方法。

1.什么是类？什么是对象？对象和类是什么关系？

1.什么是类？什么是对象？对象和类是什么关系？

1.什么是类？什么是对象？对象和类是什么关系？答：类是抽取了同类对象的共同属性和行为形成的对象或实体的“模板”。

对象是现实世界中实体的描述，是其自身所具有的状态特征及可以对这些状态施加的操作结合在一起所构成的独立实体。

类和对象之间的关系是抽象和具体的关系：类表达的是一种抽象的概念，它描述了该类对象的共同特征；而对象是具体事物，以类为模板来生成，它具有自己的状态。

举例：类与对象的关系犹如零件的图纸与按图纸制造出的零件关系一样；图纸（类）描述了零件（对象）的共同特征，每个零件（对象）又有自己的个性，如加工精度的不同等等2、什么是方法？方法的结构是怎样的？设计方法应考虑哪些因素？答：方法是Java类的一个组成部分，通过类的方法改变对象的状态。

方法的结构：[方法修饰符] 返回值类型方法名（[形参列表]）[throws异常列表] {方法体；}设计方法应考虑因素有：(1) 方法名是Java中任意的标识符，按照命名的约定，方法名应该是有意义的动词或动词短语，它的第一个字母一般要小写，其他有意义的单词的首字母要大写，其余字母小写。

(2) 返回值类型可以是任意的Java类型，甚至可以是定义此方法的类。

如果方法没有返回值，则用void表示。

(3) 形式参数列表是可选的。

如果方法没有形式参数，就用一对小括号“()”表示。

形式参数列表的形式如下：(类型形参名，类型形参名，……)(4) throws异常列表规定了在方法执行中可能导致的异常。

3.创建一个有两个方法的类，，第一个使用this，第二个不使用this。

class Rectangle //矩形类{int width; // 矩形的宽int usethis(int width) //返回宽度的函数{this. width= width; //指自己这个对象return width;}int unusethis(int width){ int w=width;return w;}public static void main(String args[]){Rectangle r=new Rectangle(); //类对象的实例化System.out.println("It is about the node of this."); //输出语句System.out.println(ethis(1));System.out.println(r.unusethis(2));运行结果：It is about the node of this.124、创建一个类，该类还有int和char类型的成员变量且未被初始化，然后编程输出这些成员变量的值，查看java是否执行了默认的初始化操作。

类和对象的概念

类和对象的概念

类和对象的概念
（一）定义不同：类是现实世界或思维世界中的实体在计算机中的反映，它将数据以
及这些数据上的操作封装在一起。

对象是具有类类型的变量。

类和对象是面向对象编程技
术中的最基本的概念。

（二）范畴不同：类是一个抽象的概念，它不存在于现实中的时间、空间里。

对象是类的一个具体。

它是一个实实在在存在的东西。

类和对象的关系
类就是对象的抽象化，而对象就是类的具体内容实例。

类就是抽象化的，不挤占内存，而对象就是具体内容的，挤占存储空间。

类就是用作创建对象的蓝图，它就是一个定义包
含在特定类型的对象中的方法和变量的软件模板。

类与对象的关系就如模具和铸件的关系类的实例化结果就是对象，而对一类对象的
抽象就是类，类描述了一组有相同属性和相同方法的对象。

类与对象最最经典的解释

构造函数只有一个参数， 构造函数只有一个参数，则下面两个对象定义语句的作用相同
Student s2("Tom"); Student s2 = “Tom”; Student s1(); //初始化而非赋值 初始化而非赋值
无参构造函数定义对象时不能带有括号
2.6 拷贝构造函数
构造函数的参数可以是任何类型参数，甚至可以 构造函数的参数可以是任何类型参数， 将自己类对象的引用作为参数，称它为拷贝构造 将自己类对象的引用作为参数，称它为拷贝构造 函数。 函数。 拷贝构造函数有两个含义： 拷贝构造函数有两个含义：
首先,它是一个构造函数，当创建一个新对象时， 首先 它是一个构造函数，当创建一个新对象时，系统 它是一个构造函数 自动调用它； 自动调用它； 其次， 其次，它将一个已经定义过 的对象的数据成员逐一对 应地复制给新对象。 应地复制给新对象。
如果一个类没有定义拷贝构造函数， 如果一个类没有定义拷贝构造函数，C++可以为 可以为 该类产生一个缺省的拷贝构造函数。 该类产生一个缺省的拷贝构造函数。
2. 缺省的构造函数
在C++中，每个类必须有构造函数，否则不能 中 每个类必须有构造函数， 生成类对象。 生成类对象。
如果用户没有定义，则系统自动生成一个构造函数， 如果用户没有定义，则系统自动生成一个构造函数， 称为缺省构造函数。 称为缺省构造函数。 缺省构造函数没有任何参数，形式为：类名( 缺省构造函数没有任何参数，形式为：类名 ); 需要特别注意的是，只要用户自己定义了一个构造 需要特别注意的是， 函数，无论有无参数， 函数，无论有无参数，系统将不再提供缺省构造函 数。
1. 使用普通函数作为类的友员 如果要将某个普通函数作为类的友员， 如果要将某个普通函数作为类的友员，必 须在类定义中进行声明，形式为： 须在类定义中进行声明，形式为：

第二讲 类的定义


2.类的声明与定义 2.类的声明与定义
类是一种用户自定义的数据类型，它的一般定义格式如下： 类是一种用户自定义的数据类型，它的一般定义格式如下：
class 类名 {
private： ： 私有数据成员和成员函数； 私有数据成员和成员函数； protected： ： 保护数据成员和成员函数； 保护数据成员和成员函数； public： ： 公有数据成员和成员函数； 公有数据成员和成员函数； }; 各个成员函数的实现； 各个成员函数的实现；
•
编写基于对象的程序，对该类进行测试。 编写基于对象的程序，对该类进行测试。
作业与上机
2.日期类 Date 日期类
• •
私有数据成员 year, month, day; 公有成员函数实现以下功能： 公有成员函数实现以下功能：
1）设置时间，并对该时间的有效性进行检测 ）设置时间， 2）输出时间，按mm/ dd / yyyy方式打印 ）输出时间， 方式打印 3）判断该日期是一年的第几天 ） 4）判断该日期是星期几（选作） ）判断该日期是星期几（选作） 编写一个驱动程序进行测试
2.类的声明与定义 2.类的声明与定义
类一般定义格式如下： 类一般定义格式如下：
class ClassName {
类是用户定义的数据类型， 类是用户定义的数据类型， 用户定义的数据类型 用关键字class class声明。 用关键字class声明。
private： ： data member & member function； ； public： ： 包含两种成员： data member & member function； ； }; Member function defination;
1.结构－ 1.结构－类 结构

第三章 面向对象程序设计基础多态性


运算符所需的操作数
举例: 举例 class point{ int x,y; public: // …
friend point operator + (point p, point p2);
}; 参数表中的所有操作数均需要用参数 来传递
例子
• • • • • • • • • • • class AFX_EXT_CLASS CPoint3D :public POINT3D { public: CPoint3D(); public: //operators CPoint3D operator+(VECTOR3D v) const; void operator+=(VECTOR3D v); CPoint3D operator-(VECTOR3D v) const; void operator-=(VECTOR3D v); };
运算符的函数特性
运算符函数:重载运算符的函数 运算符函数 重载运算符的函数 a+b
operator + (a, b) (a,
成员函数表示
a.operator + (b) a.operator ++ (0) a.operator - ( )
习惯 友元函数表示 表示 a+b operator + (a，b) a++ -a operator ++ (a，0 ) operator - (a)
参数表不完全一致。编译程序能自动根据调用时 参数表不完全一致。 参数的对应确定所要执行的函数 参数表中若有缺省自变量， 参数表中若有缺省自变量，使用时可能出现二义 性问题 同名函数功能差异不要过大
二. 运算符重载
运算符重载就是赋予运算符多重定义，使重载后 运算符重载就是赋予运算符多重定义， 的运算符能作用于类对象

类与对象的基本概念


例如，你在计算机上写一封信给你的同事John， 那么这封信本身是一个对象。它具有一般信所有的 共性。例如，有信的内容和允许你处理的一些方法 或动作（读信、写信、发信等）。
信的内容在计算机中称为数据，而需要处理的一些 方法和动作，在计算机里则统称为“操作”，将这 些信的共性汇集起来就有了对象这一概念。
可以由“信”这个类来定义两个类：“英文信” 和“日文信”，它们保留了“信”类的服务，并 添加上各自独立的服务。这种“保留”称为“继 承”。
“信”类称为基类，基类又可称为父类、超类或 泛化类。它具有一般信件的公共操作，读、写、 发送信。
“英文信”、“日文信”称为派生类，又可称为 子类或特化类。它们继承了其超类“信”和读、 写、发送等操作，但同时又加上它们自己的“英 文”和“日文”特定操作。
用计算机软件的术语可描述为公式
对象=数据+动作
所有的信的集合就构成了类，信中的内容不同（即 对象的属性值不同）。
类中的“信”都具有相同的服务：发信。发送英文 信和发送日文信的方式是一样的。
处理英文信和处理日文信有相同的方式，还有一 些各自独有的方式。那么，如果建立两套平行的 信件处理机制，显然是不经济的。
继承是一种联结类的层次模型，并且允 许和鼓励类的重用。
层次结构的上层（或祖先类）最具有通用 性。
下层部分，即后代具有特殊性。
类可以从它的祖先那里继承方法和实例变 量（即对象中可访问的数据），也可以 修改或增加新的方法使之更符合特殊的 需要。
1.2 消息与合作
一个对象内具有过程和数据。外部的用户或对象 对对象提出的请求，可以称为对该对象发送消息。
在强类型面向对象环境中，运行时系统保持所有多态 引用自动地和它们的动态类型相联结。
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7
结构－ 结构－类
class Time { private : 关于时间的数据； public : 读取时间值 ; 调整时间值 ; };
1.1 类
几点 如何调整
类是数据和 操作数据的函数的封装
8
结构－ 结构－类
构造
class Time { private :
int hour; int minute; int second;
指向常量的指针
指针常量
1
第二讲 类与对象
类的概念 类与结构体 类的定义 访问权限 内联函数
2
课堂练习
定义时钟结构体 定义两个函数实现时间设置和时间输出 功能（要求形参是引用类型） 在主函数中调用两个函数
3
何为类？ 何为类？
是面向对象编程的程序基本单位（面向过程呢？） 是面向对象编程的程序基本单位（面向过程呢？） 类是数据和操作数据的函数的封装 想想结构体） 类是数据和操作数据的函数的封装（想想结构体） 数据和操作数据的函数的封装（ 类的对象使用自己的方法完成对数据的操作 类可以隐藏数据和操作细节
inline 前缀，类内部函数实现缺省为内联函数。 前缀，类内部函数实现缺省为内联函数。
使用限制： 使用限制： 与编译器有关
（1）不能包括循环分支转移语句。 ）不能包括循环分支转移语句。 （2）不能递归。 ）不能递归。 语句。 （3）不能包含 ）不能包含static语句。 语句 存取函数通常被定义为内联函数
public :
void set(int,int,int); void get( );
对象使用自己的方法 对数据操作
9
};
改用含成员函数的类来处理
#include <iostream.h> class Time { public: void setTime( ); void showTime( ); private: int hour; int minute; int sec; }; int main( ) { Time t1; t1.setTime( ); t1.showTime( ); Time t2; t2.setTime( ); t2.showTime( ); return 0; }
保护 protected： ：
除了类本身的成员函数和说明为友元函数或友元类的成员函 数可以访问保护成员外，该类的派生类的成员也可以访问。 数可以访问保护成员外，该类的派生类的成员也可以访问。
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访问控制
private声明的数据和函数不能在类以外访问 声明的数据和函数不能在类以外访问 public声明的数据和函数可以在类以外访问 声明的数据和函数可以在类以外访问 默认为private访问类型的 访问类型的 默认为
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类的声明
面向对象编程的基础是把自己的数据类型定义为 类，类是用户定义的数据类型。 类是用户定义的数据类型。 用户定义的数据类型 定义一个类后，就可以用类名声明类类型的变量 定义一个类后，就可以用类名声明类类型的变量 实例化为不同的对象 ，即将类实例化为不同的对象； 即将类实例化为不同的对象； C++中用关键字 中用关键字class定义包含数据成员和成员函数 定义包含数据成员 中用关键字 定义包含数据成员和 的类型。 的类型。类使程序员可以构造对象的属性和行为 或操作。 或操作。
成员函数
代码模拟：声明日期类
类中定义成员函数 内联函数处理
class Tdate { public: void set(int m, int d, int y ) { month = m ; day = d ; year = y ; } int isLeapYear() { return ( year%4 == 0 && year%100 != 0 ) ||( year%400 == 0); } void print() { cout << year << "." << month << "." << day << endl ; } private: month， day， int month， day，year; 21 };
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声明类类型
类是一种用户自定义的数据类型，它的一般定义格式如下： 类是一种用户自定义的数据类型，它的一般定义格式如下：
class 类名 {
private： ： 私有数据成员 成员函数； 数据成员和 私有数据成员和成员函数； protected： ： 保护数据成员 成员函数； 数据成员和 保护数据成员和成员函数； public： ： 公有数据成员和成员函数； 公有数据成员和成员函数； 数据成员 }; 各个成员函数的实现；（类外或类内） ；（类外或类内 各个成员函数的实现；（类外或类内） *数据成员不能有初值； 数据成员不能有初值； 数据成员不能有初值
6
结构－ 结构－类
#include <iostream.h> struct Time { int hour; int minute; int sec; Time t2; }; setTime(t2); void setTime(Time& t) showTime(t2); { cin>>t.hour>>t.minute>>t.sec; } return 0; void showTime( Time& t) } { cout<<t.hour<<":"<<t.minute<<":"<<t.sec<<endl; } int main( ) { Time t1; setTime(t1); showTime(t1);
无法从 类的外 部访问 可以从 类的外 部访问
类
私有 数据和函数 公有 数据和函数
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成员函数
成员函数为描述对象的方法 成员函数为描述对象的方法 一般定义为公用的 类定义中的成员函数被默认创建为内联函数 类定义中的成员函数被默认创建为内联函数
可在类的外部定义成员函数
如果成员函数在类体外定义,可以用关键字 如果成员函数在类体外定义 可以用关键字inline 可以用关键字 声明为内联函数。 声明为内联函数。 在类的外部定义成员函数的语法： 类名::成员函数名(参数列表) ::成员函数名 返回类型 类名::成员函数名(参数列表) { 双冒号称为域 函数定义体 名解析分解符 }
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访问控制
成员访问说明符
公有 public： ：
说明为公有的成员可以被程序中的任何代码访问； 说明为公有的成员可以被程序中的任何代码访问； 程序中的任何代码访问
私有 private： ：
说明为私有的成员只能被类本身的成员函数及友元 说明为私有的成员只能被类本身的成员函数及友元 类成员函数或友元函数访问 默认类的对象的成员是私有； 访问， 类成员函数或友元函数访问，默认类的对象的成员是私有；
注意
在主函数中调用两个成员函数时， 1. 在主函数中调用两个成员函数时，应指明对象名 (t1,t2)。表示调用的是哪一个对象的成员函数。 (t1,t2)。表示调用的是哪一个对象的成员函数。 在类外定义函数时，应指明函数的作用域( 2. 在类外定义函数时，应指明函数的作用域(如void ))。 Time∷set_time( ))。在成员函数引用本对象的数据 成员时，只需直接写数据成员名，这时C++ C++系统 成员时，只需直接写数据成员名，这时C++系统 会把它默认为本对象的数据成员。也可以显式 默认为本对象的数据成员 显式地 会把它默认为本对象的数据成员。也可以显式地 写出类名并使用域运算符。 写出类名并使用域运算符。 应注意区分什么场合用域运算符“ 3. 应注意区分什么场合用域运算符“∷”，什么场 合用成员运算符“.”，不要搞混。 合用成员运算符“.”，不要搞混。
19
class Tdate { public: void set(int m, int d, int y ) ; int IsLeapYear(); 类的声明 void Print( ); private: int month; int day; int year; }; 在类外定义 void Tdate::Set(int m, int d, int y ) Tdate::Set(int { month = m ; day = d ; year = y ; } int Tdate:: isLeapYear() { return ( year%4 == 0 && year%100 != 0 ) ||( year%400 == 0); } 类的实现 void Tdate:: print() { cout << year << "." << month << "." << day << endl ;每个学生包含name, sex, number, score属性,并且实现显示和设 置这些属性的成员函数。 要求：用到inline关键字
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内联函数
使用原因: 使用原因 使用方式: 使用方式 工作原理： 工作原理：
函数代码扩展嵌入到调用处，并非调用，为编译指令，代 函数代码扩展嵌入到调用处，并非调用， 编译指令， 指令 码容量增大（一般是小函数），但减少调用的系统开销； ），但减少调用的系统开销 码容量增大（一般是小函数），但减少调用的系统开销； 程序运行速度快。 程序运行速度快。 提高效率
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代码模拟：声明日期类
class Tdate { private: 类由成员构成： int month; 数据成员——描述对象的属性 描述对象的属性 数据成员 int day; int year; 成员函数——描述对象的方法 成员函数 public: void set(int m, int d, int y ) ； )； int isLeapYear( )； Print()； void Print()； };