第12章 面向对象及C++简介
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面向对象编程的基础理论与应用面向对象编程,简称OOP,是一种程序设计范式,是现代计算机程序设计的主流方法之一。
它将程序中的数据和函数封装在对象中,以对象为核心,实现代码的模块化和重用。
本文将介绍OOP的基础理论和应用。
一、面向对象编程的基础理论1.1. 类和对象类是面向对象编程的基本概念,它是一种用户自定义的数据类型,用于描述具有相同特征和行为的对象的抽象概念。
类具有属性和方法两种成员,属性用于描述对象的状态,而方法用于描述对象的行为。
例如,人类是一个类,拥有身高、体重、年龄、性别等属性,以及行走、说话、工作等方法。
对象是类的一个实例,是具有类定义的属性和方法的实体。
对象由类创建而来,可以看成是类的一种具体实现。
例如,小明是人类的一个对象,拥有身高170cm、体重60kg、年龄20岁、男性等属性,以及行走、说话、上学等方法。
1.2. 封装、继承和多态封装是指将数据和方法封装在对象中,对外部屏蔽对象的内部实现细节,只提供公共接口供外部使用。
封装允许程序员隐藏复杂性和保护代码不受外部干扰,提高程序的可维护性和安全性。
继承是指在已有类的基础上,创建一个新的类,新类可以继承原有类的属性和方法,并可以增加或修改其功能。
继承可以提高代码的重用,减少代码的冗余,同时还可以使程序的层次结构更为清晰。
多态是指在不同的对象上调用相同的方法,可以产生不同的结果。
它允许程序员使用一种统一的方式处理不同的对象,使程序更具灵活性和可扩展性。
二、面向对象编程的应用2.1. 程序的模块化和重用OOP的一大优势是可以将程序按照功能模块化,不同的模块之间可以独立地设计、编写和测试。
每个模块都是一个对象,可以单独进行维护或调试,这大大提高了程序的可维护性和可扩展性。
同时,OOP的封装和继承机制,也可以使代码的重用更为方便和高效。
2.2. 图形界面编程OOP特别适合于图形界面编程,因为图形界面程序需要处理大量的对象,例如窗口、按钮、文本框、标签等,每个对象都是一个类的实例。
C++面向对象程序设计教案(含多款)C++面向对象程序设计教案一、教学目标1.理解面向对象程序设计的基本概念,包括类、对象、继承、多态等。
2.掌握C++面向对象程序设计的基本语法和编程技巧。
3.能够运用面向对象的思想进行程序设计,解决实际问题。
二、教学内容1.面向对象程序设计的基本概念(1)类与对象类是对具有相同属性和行为的一组对象的抽象描述。
对象是类的实例,具有类定义的属性和行为。
(2)继承继承是面向对象程序设计的一个重要特性,用于表示类之间的层次关系。
子类可以继承父类的属性和行为,并在此基础上添加新的属性和行为。
(3)多态多态是指同一个操作作用于不同的对象时,可以有不同的解释和行为。
多态分为编译时多态和运行时多态。
2.C++面向对象程序设计的基本语法(1)类的定义与实现类定义包括类名、属性(成员变量)和方法(成员函数)。
类实现包括成员函数的定义。
(2)构造函数与析构函数构造函数用于创建对象时初始化成员变量,析构函数用于对象销毁时释放资源。
(3)继承与派生继承使用关键字class和public、protected、private访问限定符。
派生类可以添加新的成员变量和方法,也可以重写父类的方法。
(4)多态的实现多态可以通过虚函数、抽象类和接口实现。
虚函数使用关键字virtual声明,抽象类包含至少一个纯虚函数,接口是一种特殊的抽象类,只包含纯虚函数。
3.面向对象程序设计实例(1)设计一个简单的银行账户管理系统,包括账户类、储蓄账户类和信用卡账户类。
(2)设计一个图形类库,包括点、线、矩形和圆形等基本图形类。
三、教学方法1.讲授法:讲解面向对象程序设计的基本概念、语法和编程技巧。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生理解面向对象程序设计的应用。
3.实践法:让学生动手编写代码,加深对面向对象程序设计的理解。
4.讨论法:组织学生讨论面向对象程序设计在实际项目中的应用。
四、教学评价1.课后作业:布置课后作业,检查学生对课堂知识的掌握程度。
C#⾯向对象的三⼤特征
封装、继承、多态。
封装:封装的好处是使⽤者在使⽤类的时候只关注接⼝⽽不必关注实现;代码的维护性好。
封装就是把具体的对象封装成抽象的类,1. 封装
隐藏内部实现、对象的属性和实现细节,仅对外公开接⼝,提⾼代码的安全性,实现模块化调⽤。
把元素设置公有私有访问就是为了隐藏实现细节,只公开接⼝,即所谓的封装。
继承:就是解决代码复⽤,前⾯实现的有⽤的代码,后⾯可以通过继承来复⽤,且不改变原有的结构。
继承是描述类与类的关系,⼀2. 继承
个类是另外⼀个类的⼦类,⼦类可以复⽤⽗类的⽅法和属性。
⼦类继承⽗类就会拥有⽗类所有的属性和⽅法,如果对于⽅法不满意可以重写⽗类的⽅法。
多态:多态性语⾔具有灵活、抽象、⾏为共享、代码共享的优势,很好的解决了应⽤程序函数同名问题。
多态性是指允许不同类的对3. 多态
象对同⼀消息作出响应。
⽐如,同样的选择编辑-粘贴操作,在字处理程序和绘图程序中有不同的效果。
多态性包括参数化多态性和包含多态性。
另外多态其实只要解释“⽗类变量指向⼦类对象,通过⽗类变量调⽤⽅法的时候执⾏的是⼦类的⽅法实现”就够了,这是核⼼⼀句话。
对⾯向对象编程特征,3个特征的内在联系:是先封装,再继承,然后才是多态性!封装,是⾯向对象编程的第⼀步:把代码和数据捆绑在⼀起,像个“⿊匣⼦”,不受外界的⼲扰;继承,避免了重复,提⾼了重⽤性;多态,多样化。
面向对象的理论与C++实践清华课程设计一、课程介绍面向对象的理论与C++实践是清华大学计算机科学与技术系本科生专业选修课程,涵盖面向对象编程理论和C++编程实践两个方面,旨在帮助学生深入理解面向对象思想并用C++语言进行实现。
二、课程内容面向对象编程理论1.面向对象思想概述2.类与对象3.继承、多态与虚函数4.抽象类与纯虚函数5.STL库简介C++编程实践1.C++程序设计基础2.类与对象的实现3.继承、多态与虚函数的实现4.STL库的使用三、课程教材《C++ Primer》(第五版)(中文版),作者:Lippman, Lajoie, Moo,译者:侯捷。
四、课程参考资料1.《Effective C++》(中文版),作者:Scott Meyers,译者:侯杰。
2.《STL源码剖析》(中文版),作者:侯捷。
3.《深入浅出设计模式》(中文版),作者:程杰。
五、课程设计要求1.选题要求:要求选好一个项目,体现应用面向对象编程的思想。
2.设计方案包括:给出所设计类的类体及成员函数原型,试画出相应的类图,写出内部数据结构方案的描述,描述各类或各函数功能作用的注释。
3.程序要求:为了反映面向对象编程语言的特征,要使用C++语言进行编程,采用面向对象思想,必须使用类和对象来体现程序设计思想,要充分利用C++语言的特性和STL库进行程序开发。
六、课程设计流程第一阶段:选题第一次课程上老师将介绍课程设计大概内容,学生需要结合个人实际情况,选定一个初步的设计主题,初步选题可与老师讨论资讯。
相当于开题选题环节。
第二阶段:设计方案在确定题目后,需要自己独立完成课程设计方案。
设计方案要求如上述第五部分所说明。
相当于中期论文。
第三阶段:实现程序在建立好方案后,开始进行程序实现。
实现过程中出现问题,需及时向老师或助教请教解决,最终提交实现代码。
相当于结题报告。
七、课程评分标准1.选题:选题是否合理,是否具有一定难度性;2.设计方案:方案是否完善,方案中的类设计是否具有标准性;3.程序代码:代码是否规范,是否达到良好的代码质量,代码是否具有可扩充性、可移植性等软件工程方面的优良特征;4.报告:书面报告是否符合规范,语言表达、图表使用是否得当;5.程序演示:演示时是否条理清晰,是否表现出更高的带了解问题以及解决问题的能力。
Object- Oriented ProgrammingC++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。
c面向对象程序课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让同学们掌握C面向对象程序的基本概念和语法,包括类、对象、继承、多态等核心概念。
通过学习,同学们能够熟练使用C++编写简单的面向对象程序,培养编程思维和解决问题的能力。
同时,在学习过程中,培养同学们的团队合作意识和自主学习能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.面向对象程序概述:介绍面向对象程序的基本概念,如类、对象、封装、继承、多态等。
2.类和对象:讲解如何定义一个类,如何创建和使用对象,以及构造函数和析构函数的概念。
3.继承:介绍继承的概念和实现方式,以及继承的好处和注意事项。
4.多态:讲解多态的概念、实现方式以及多态的好处。
5.面向对象程序设计实例:通过实例讲解如何运用面向对象程序设计的方法解决实际问题。
三、教学方法为了更好地实现教学目标,本节课采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解面向对象程序的基本概念、语法和实例。
2.讨论法:同学们进行小组讨论,分享学习心得和解决问题的方法。
3.案例分析法:分析实际编程案例,让同学们更好地理解面向对象程序设计的方法。
4.实验法:安排课后的编程实践,让同学们动手编写面向对象的程序,巩固所学知识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,准备以下教学资源:1.教材:《C++面向对象程序设计》等相关教材。
2.参考书:提供一些关于C++面向对象程序设计的参考书籍,供同学们课后自主学习。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,直观地展示面向对象程序设计的相关概念和实例。
4.实验设备:提供计算机和编程环境,让同学们能够进行实际的编程练习。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价同学们的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:考察同学们在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,占总评的20%。
2.作业:布置与课程内容相关的编程作业,让同学们巩固所学知识,占总评的30%。
《面向对象程序设计》知识点《面向对象程序设计》是计算机科学中的重要概念,它是一种软件开发方法,将软件模型作为一个系统的集合来设计、分析和实现。
本文将重点介绍面向对象程序设计中的关键知识点,包括面向对象的基本概念、类与对象、继承与多态、封装和抽象等内容,以便读者全面了解和掌握面向对象程序设计的核心概念和方法。
一、面向对象的基本概念1. 面向对象编程的起源:面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)起源于20世纪60年代,是一种基于对象的软件开发范式,它将数据和操作数据的方法组合到一个对象中,以及通过对象之间的交互来完成程序的设计。
2. 面向对象的特征:面向对象的程序设计具有封装、继承和多态的特征。
封装指的是将数据和处理数据的方法封装在对象中,继承指的是子类可以继承父类的属性和方法,多态指的是同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。
3. 面向对象的优势:面向对象的程序设计具有代码复用性高、可维护性强、扩展性好、可靠性高等优势,可以提高程序的设计效率和质量。
二、类与对象1. 类的定义:类是一种抽象数据类型,用来描述具有相同属性和行为的对象的集合。
类用来创建对象的模板,包含数据成员和成员函数。
2. 对象的创建:对象是类的一个实例,是具体的数据和行为的封装体。
通过类实例化,可以创建多个对象来表示真实世界的实体。
3. 类的成员:类包含数据成员和成员函数。
数据成员表示对象的属性,成员函数表示对象的行为,可以进行数据的操作和处理。
三、继承与多态1. 继承:继承是指一个新类从现有类中派生出来,并且拥有现有类的属性和行为。
继承可以实现代码的复用,并且可以建立类之间的关系。
2. 多态:多态是指同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。
多态通过虚函数和动态绑定实现,可以使程序具有更好的灵活性和扩展性。
四、封装和抽象1. 封装:封装是指将数据和数据的操作封装在类的内部,外部无法直接访问和修改类的数据。