c++面向?qū)ο蟪绦蛟O計課件

c++面向?qū)ο蟪绦蛟O計

課程簡介：學習一門必須熟練掌握的、用來與計算機進行“溝通”、指揮計算機為我們做事情的程序設計語言，是其他多門必修課程的前導課程。主要學習C++語言面向?qū)ο蟛糠值膬?nèi)容，其中包括類、繼承、重載及其應用等。本課程非常重要！一定要下功夫?qū)W好！

1課時安排

本學期：每周上課2課時，上機2課時。總成績100分＝平時成績＋上機實踐成績＋期末筆試成績。

此外,還有分組游戲加分

2教學用書及參考書

教學用書：中國交通出版社，《C++程序設計》，劉麗華編著，

3第1章緒論

1.1程序設計與程序設計語言1.2C++語言概述1.3本書的宗旨和內(nèi)容安排5

1.1程序設計與程序設計語言

1.1.1計算機與程序設計語言1.1.2程序設計語言1.1.3程序設計方法學的發(fā)展1.1.4程序設計范型1.1.5程序設計的4個層次61.1.1計算機與程序設計語言

計算機也許是廿世紀人類帶給廿一世紀的最有價值的禮物，是人類文明歷史上最偉大的發(fā)明之一。

程序(軟件)是計算機的必要組成部分。計算機首先要求人們不斷地在程序設計上付出大量的創(chuàng)造性勞動，然后才能享受到它的服務。程序設計是一件工作量永無止境，極其困難復雜而又富有魅力和創(chuàng)造樂趣的工作。7 低級語言：機器語言與匯編語言計算機剛問世時，它的“能耐”還比較小，只能“看懂”或“理解”程序員用原始的機器指令書寫的所謂機器語言程序。

匯編語言將機器指令映射為一些易于看懂、易于記憶的助記符，如ADD，SUB，MOV等。但若要運行(執(zhí)行)用匯編語言寫成的源程序時，必須先運行一個叫做匯編程序系統(tǒng)(Assembler)的軟件，由它首先把匯編語言源程序轉(zhuǎn)換為具有相同功能的機器指令程序，然后再運行機器指令程序，得到所需的結(jié)果。9高級語言之所以稱其為高級語言，是相對于機器語言與匯編語言來說，編程人員對它們的理解、記憶以及使用都要容易的多。高級語言屏蔽了諸多的機器細節(jié)問題，提高了語言的抽象層次，更加接近于人們的思維方式以及自然語言。

應用較廣泛的幾種高級語言是：FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、PASCAL、C、LISP、PROLOG，C++，C#，Java等。10編譯程序系統(tǒng)(Compiler)的作用

與對待匯編語言源程序相同，用高級語言寫成的源程序也不能被計算機去直接執(zhí)行，也必須先運行一個叫做編譯程序系統(tǒng)(Compiler)的軟件，由它首先把高級語言源程序編譯轉(zhuǎn)換為目標程序，然后再經(jīng)過連接而成為具有相同功能的可執(zhí)行程序(機器指令程序)，最后再運行該可執(zhí)行程序(機器指令程序)，方可得到所需的結(jié)果。111程序設計技術(shù)的初級階段

計算機誕生，vonNeumann模式形成，低級語言編程是主要開發(fā)形式。第一代高級語言（以FORTRAN和ALGOL60為代表）誕生，從低級語言編程轉(zhuǎn)向高級語言編程，可以說是計算機“生產(chǎn)力”的一次解放。這個時期的程序設計技術(shù)重視程序設計技巧，注意節(jié)省內(nèi)存和目標代碼的效率。高級語言的出現(xiàn)使得程序設計的難度降低，導致了計算機應用在五六十年代的發(fā)展進入新的階段。60年代，以大規(guī)模程序頻頻出錯(例如1962年，因軟件出錯導致美國金星探測器水手Ⅱ號衛(wèi)星發(fā)射失敗)為特征的“軟件危機”發(fā)生，引起關(guān)于“Goto語句”的辯論。

132結(jié)構(gòu)程序設計階段

以Pascal語言和C語言為代表，強調(diào)數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)，程序設計的目標把可靠性、可維護性的要求放在了比高效率更重要的位置上結(jié)構(gòu)程序設計思想的要點是：·注意程序的可讀性·采用自頂向下、逐步求精的設計方法盡可能地使程序運行的動態(tài)結(jié)構(gòu)與程序書寫的靜態(tài)結(jié)構(gòu)相對地比較一致嚴格區(qū)分數(shù)據(jù)類型

面向過程的SP結(jié)構(gòu)化程序設計方法存在著一個主要缺點：數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的操作過程(處理函數(shù))是相互獨立的實體，當數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時，所有相關(guān)的處理過程(函數(shù))都要進行相應的修改，從而使程序的可重用性明顯變差。143面向?qū)ο蟪绦蛟O計階段

80年代，面向?qū)ο蟪绦蛟O計逐漸從理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`，以Smalltalk，C++等語言為代表，程序設計理論步入成熟期。A.Kay研制了Smalltalk語言，B.Stroustrup則開發(fā)了C++語言.OOP方法在90年代的盛行主要有兩個基本的原因：其一是OOP方法從思想上與SP方法相比是抓住了軟件開發(fā)的本質(zhì)和規(guī)律；其二就是計算機所要解決的問題越來越重要，越來越復雜。OOP技術(shù)之所以能適應今天軟件產(chǎn)業(yè)的需要，是因為它比較好地解決了軟件模塊化、信息隱蔽和抽象的目標。15OOP程序設計方法的特點

面向?qū)ο蟪绦蛟O計是要彌補面向過程的SP結(jié)構(gòu)化程序設計方法的缺點，它將數(shù)據(jù)以及對這些數(shù)據(jù)進行操作的方法(處理過程)放在一起，形成一個相互依存、不可分離的整體--對象。通過對事物的抽象找出同一類對象的共同屬性(靜態(tài)特征)和行為(動態(tài)特征)，從而形成類。

類是面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法中的程序主體，即是說，程序結(jié)構(gòu)將劃分為若干類的基本模塊，類中的大多數(shù)數(shù)據(jù)只能用本類的方法進行處理，以保障程序模塊的獨立性以及數(shù)據(jù)的安全性。類通過一個簡單的公共對外接口與外界發(fā)生聯(lián)系，對象與對象之間通過消息進行通訊。

面向?qū)ο蟪绦蛟O計的三大特征是：封裝性、繼承性、多態(tài)性。17C++語言對面向?qū)ο蠓椒ǖ闹С?/p>

C++語言是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言，它對面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法進行了較全面的支持。

1.支持數(shù)據(jù)封裝

C++語言中的類(class)是支持數(shù)據(jù)封裝的工具。通過類(class)類型對所要處理的問題進行抽象描述，從而將邏輯上相關(guān)的數(shù)據(jù)與函數(shù)進行封裝。18

2.支持繼承性

C++語言允許單繼承和多繼承。所謂多繼承，就是從多個父類(基類)那兒繼承屬性和行為特征。另外，如有必要，派生類還可以生成它自己的派生類。即是說，根據(jù)需要，類之間可形成多層次的派生以及繼承關(guān)系。

3.支持多態(tài)性

允許對函數(shù)和運算符進行重載體現(xiàn)出一種多態(tài)性。通過在基類及其派生類間對虛函數(shù)進行使用體現(xiàn)出另一種多態(tài)性。19

1.1.5程序設計的4個層次

1算法的設計與分析

2程序設計方法學

3程序設計語言

4程序設計環(huán)境與工具211.2C++語言概述

1.2.1為什么選擇C++語言

1.2.2C++語言簡史

1.2.3C++語言的特點22

1.2.1

為什么選擇C++語言

面向?qū)ο蟪绦蛟O計正在逐漸成為主流設計技術(shù)。

OOP技術(shù)并不取代SP和一般的程序設計的技能技巧。由于各大公司的競相開發(fā)，C++語言在各種不同機型上都有優(yōu)秀的編譯系統(tǒng)和相關(guān)的環(huán)境與工具。C++語言最可能取代C而成為主流的軟件開發(fā)語言之一。C++語言已成為計算機專業(yè)主要的教學語言。23

1.2.3C++語言特點(1)C++語言是支持面向?qū)ο蟪绦蛟O計的最主要的代表語言之一。封裝和信息隱藏；抽象數(shù)據(jù)類型；繼承和派生；函數(shù)與運算符的重載；模板(2)C++語言是程序員和軟件開發(fā)者在實踐中的創(chuàng)造，無論是語言的各個特征還是整個研制過程，時時處處體現(xiàn)了面向?qū)嵱茫嫦蜍浖_發(fā)者的思想。(3)C++語言是C語言的超集。

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1.3本書的宗旨及內(nèi)容安排1.3.1講授C++語言的困難1.3.2本書的指導思想1.3.3本書的內(nèi)容安排26

1.3.3本書的內(nèi)容安排可分為四部分：

第一部分由第一章緒論組成，由遠及近地分別介紹程