C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1

面向?qū)ο蟪绦蛟O計C++程序設計語言主講：陳澤琳C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第1頁。學時安排：上課學時：24

上機學時：16參考資料：（美）H.M.Deitel等著,薛萬鵬等譯,“C++程序設計教程”鄭莉等編著,“C++語言程序設計”錢能主編,“C++程序設計教程”劉路放編著,“VisualC++與面向?qū)ο蟪绦蛟O計教程”杜建成等編著,“C++簡明教程”...C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第2頁。課程學習的目標：學習C++程序設計語言，掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法。課程學習的要求：預習，通過例子了解概念，編程上機實踐。C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第3頁。課程大綱：1.類(Class)2.構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)(Constructor&Destructor)3.靜態(tài)成員和友元(StaticMember&Friends)4.繼承與多態(tài)性(Inheritance&Polymorphism)5.運算符重載(OperatorOverloading)6.I/O流與文件(I/OStream&File)7.模板（Template）、異常處理8.MFC類庫及程序框架9.面向?qū)ο蟪绦蛟O計（Object-orientedprogramming）C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第4頁。C程序復習（函數(shù)、參數(shù)、指針、引用、執(zhí)行過程與程序）講課內(nèi)容的一點說明:

書的內(nèi)容寫的很細,講課時先講主要內(nèi)容,

通過例子理解,在此過程中主要學習編程序,

最后再補充C++的細節(jié)規(guī)則。課件中的約定:

基礎內(nèi)容 重點內(nèi)容* 難點內(nèi)容** 需要注意的內(nèi)容#

應多練習的內(nèi)容##C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第5頁。1.類(class)1.1類的概念面向?qū)ο蟪绦蛟O計問題:(例1-1)編寫一個時鐘的程序，程序可以設置時、分、秒，可以判斷設置的時間是否合理（時：0-23，分：0-59，秒：0-59），顯示時間。

什么是類?

類是一種用戶定義的數(shù)據(jù)類型C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第6頁。C語言程序（結(jié)構(gòu)化程序設計方法）：#include<iostream.h>structTime{ inthour；

intminute；

intsecond；}；structTimestandard_time;main(){ set_time(18,20,30); show_time();}voidset_time(inth,intm,ints){ standard_time.hour=(h>=0&&h<24)?h:0; standard_time.minute=(m>=0&&m<60)?m:0; standard_time.second=(s>=0&&s<60)?s:0;}voidshow_time(){cout<<standard_time.hour<<":"<<standard_time.minute<<":"<<standard_time.second<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第7頁。C++語言程序（面向?qū)ο蟪绦蛟O計）#include<iostream.h>classTime{

private: inthour; intminute; intsecond;

public:

voidset_time(int,int,int); voidshow_time();};voidTime::set_time(inth,intm,ints){ hour=(h>=0&&h<24)?h:0; minute=(m>=0&&m<60)?m:0; second=(s>=0&&s<60)?s:0;}voidTime::show_time(){cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第8頁。Timestandard_time;main(){

standard_time.set_time(18,20,30);

standard_time.show_time();}

看上去只是寫法不同，實際上在面向?qū)ο蟪绦蛟O計中，class,set_time(),show_time()是一個整體,是可以獨立于main()主函數(shù),也可以看成是對象的描述(注意這里的對象與后面要講的對象一詞意思不同,以后會詳細介紹),即面向?qū)ο蟆６Y(jié)構(gòu)化程序設計中,只能將問題劃分為一個個函數(shù)模塊,哪些函數(shù)模塊可以描述一個子問題或一個對象,程序中無法表示。因此以上兩個程序是有本質(zhì)區(qū)別的,面向?qū)ο蟪绦蛟O計可以將描述完整的子問題提供給他人,同時還能保護自己的程序不被他人亂改,多個面向?qū)ο笞映绦蜻€可以象搭積木一樣組合成大的面向?qū)ο蟪绦?程序設計可以象生產(chǎn)汽車標準零件一樣形成大規(guī)模生產(chǎn),而這些在結(jié)構(gòu)化程序設計中都很難做到。C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第9頁。為什么用類:可以實現(xiàn)面向?qū)ο蟮某绦蛟O計即代碼可以重用并受到保護類是實現(xiàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本工具下面我們一步步地介紹關于類的定義、用類進行面向?qū)ο蟪绦蛟O計的方法C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第10頁。class類名

{

數(shù)據(jù)成員(datamembers);...

成員函數(shù)(memberfunctions);};類的定義:C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第11頁。class

類名

{

public:

公有段成員;protected:

保護段成員;

private:

私有段成員;}；C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第12頁。面向?qū)ο蟪绦蛟O計說明：1.類名的第一個字母一般大寫;2.無論是數(shù)據(jù)成員,還是成員函數(shù),都可用三個訪問控制關鍵字說明:public、protected、private;3.默認情況是private;4.說明為private的數(shù)據(jù)成員,其他對象不可訪問的;5.類是一種類型的定義，不分配存儲空間；C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第13頁。再看一個例子：（例1-2）描述人的信息：姓名、出生日、籍貫等其成員函數(shù)有：設置姓名、出生日、籍貫等； 顯示姓名、出生日、籍貫等如要增加人的其他信息，學歷、黨派等，可以在類中 增加這些數(shù)據(jù)成員；還可以增加處理 這些數(shù)據(jù)成員的成員函數(shù)C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第14頁。classHuman{public：

Human()；

display()；

private：

charname[10]；

struct{ intyear；

intmonth；

intdate；

}birthday；

charhistory[20]；}；C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第15頁。有成員函數(shù)和無成員函數(shù);成員的隱蔽和成員的公開;類與結(jié)構(gòu)的區(qū)別:C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第16頁。如何定義類成員：數(shù)據(jù)成員；成員函數(shù)的聲明 聲明（或說明） 定義說明:1.所有類定義中聲明的成員函數(shù)都要定義其成員函數(shù)的實現(xiàn);2.在類中定義成員函數(shù),默認為內(nèi)聯(lián)函數(shù);(小函數(shù),執(zhí)行效率高);3.在類之外定義成員函數(shù),函數(shù)名必須為類名::成員函數(shù)名()4.非成員函數(shù)的全稱為::函數(shù)名

(不會引起出錯時可省略::)1.2類成員的定義::稱為作用域運算符C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第17頁。例1-3（在類的內(nèi)部定義成員函數(shù)）#include<iostream.h>classTime{ public: voidset_time(inth,intm,ints) { hour=(h>=0&&h<24)?h:0; minute=(m>=0&&m<60)?m:0; second=(s>=0&&s<60)?s:0; } voidshow_time() { cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl; } protected: inthour; intminute; intsecond;};C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第18頁。（在類的外部定義成員函數(shù)）#include<iostream.h>classTime{ public: voidset_time(int,int,int); voidshow_time(); protected: inthour; intminute; intsecond;

};voidTime::set_time(inth,intm,ints){ hour=(h>=0&&h<24)?h:0; minute=(m>=0&&m<60)?m:0; second=(s>=0&&s<60)?s:0;}voidTime::show_time(){cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第19頁。類成員的保護:（即對象成員的訪問限制）類成員為public,則任何函數(shù)可以訪問，提供給外部的接口;

為protected,則自己類的成員函數(shù)和派生類的成員函數(shù)可以訪問;

為private,則只能被自己類的成員函數(shù)訪問。注:訪問包括賦值和引用,a.birthday.year=1998;cout<<成員訪問說明符：public：、protected：、private：C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第20頁。

除了全局變量賦初值,C及C++的變量訪問都是在函數(shù)中完成的

類的數(shù)據(jù)成員的訪問也是在成員函數(shù)或一般函數(shù)中完成的(一般函數(shù)只能訪問public數(shù)據(jù))函數(shù)中訪問數(shù)據(jù)（類的數(shù)據(jù)成員）函數(shù)調(diào)用函數(shù)C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第21頁。例1-4classTest{public: voidputpuba(int); intpuba;protected: voidputproa(int); intproa;private: voidputpria(int); intpria;};C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第22頁。voidTest::putpuba(inta){ puba=a; proa=a; pria=a; cout<<"inputpuba()"<<endl; cout<<"pubais"<<puba<<";"; cout<<"proais"<<proa<<";"; cout<<"priais"<<pria<<";"<<endl; //類成員函數(shù)可以訪問自己的保護成員和私有成員

putproa(a+1); putpria(a+2);cout<<"endofputpuba()"<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第23頁。voidTest::putproa(inta){ puba=a; proa=a; pria=a; cout<<"inputproa()"<<endl; cout<<"pubais"<<puba<<";"; cout<<"proais"<<proa<<";"; cout<<"priais"<<pria<<";"<<endl; //訪問自己的私有成員

putpria(a+3);cout<<"endofputproa()"<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第24頁。voidTest::putpria(inta){ puba=a; proa=a; pria=a; cout<<"inputpria()"<<endl; cout<<"pubais"<<puba<<";"; cout<<"proais"<<proa<<";"; cout<<"priais"<<pria<<";"<<endl; //訪問自己的保護成員putproa()中的putpria()與下一函數(shù)調(diào)用

//只能執(zhí)行一個,否則循環(huán)調(diào)用

//putproa(a+1); cout<<"endofputpria()"<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第25頁。voidmain(){ inta=1,b=2,c=3; Testobj; obj.puba=10;cout<<"inmain(),puba="<<obj.puba<<endl; //a=20;error:proaisprotectedmember //obj.pria=30;error:priaisprivatemember obj.putpuba(a); //obj.putproa(b);error:putproa()isprotectedmember //obj.putpria(c);error:putpria()isprivatemember cout<<"end"<<endl;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第26頁。

類定義的public段是類的對外接口,可以被外部訪問，而protected可以被派生類訪問。若類需修改，只需修改類的內(nèi)部程序和保護或私有數(shù)據(jù)，而類的對外接口不變，即公共成員函數(shù)的功能、名字、參數(shù)不變，則不需改外部應用程序。類成員保護的好處：

由此可以建立搭建應用程序的基礎塊，這些塊是通用的和安全的例子見書p250-251C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第27頁。問題:類中定義的public數(shù)據(jù)成員與全局變量的區(qū)別?不同之處:若類的對象是全局的,則訪問都是整個程序但類的public數(shù)據(jù)成員要通過對象訪問類中成員:每定義一個對象則生成一個該成員的變量全局變量只有一個作用域:類中成員:由對象變量的作用域決定全局變量:整個程序C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第28頁。什么是對象:對象是類類型的變量。類成員protected:public:private:定義對象時,為每個數(shù)據(jù)成員分配空間,為每個成員函數(shù)建立入口地址(即函數(shù)指針、函數(shù)參數(shù)和函數(shù)返回值)this*1.3對象通過對象訪問類的成員人、車、動物等是一些抽象的概念，每個抽象的概念有它的特征，這就好像是類。對象是抽象類的實例，即當變量存放一個值時，這個值就是一個特定的人或車或動物等，不再是抽象的概念了。C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第29頁。例1-5//本文件名為class1.h (關于多文件編譯,見上機指導)classHuman{public: voidassignhuman(char*,char*,char*);//賦予對象屬性

voiddisplay(); //顯示某個人的信息

intupdatecorp(char*corperation);//修改某個人的工作單位protected: charname[40];//存放姓名的數(shù)組

struct{ intyear; intmonth; intdate; }birthday;//存放生日的結(jié)構(gòu)型變量

charcorperation[100];//存放工作單位的數(shù)組};C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第30頁。//本文件名為class1.cpp#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib.h> //atoi()#include"class1.h"voidHuman::assignhuman(char*np,char*bp,char*cp){ chartemp[5]; strcpy(name,np); strncpy(temp,bp,4);temp[4]='\0'; birthday.year=atoi(temp); strncpy(temp,bp+5,2);temp[2]='\0'; birthday.month=atoi(temp); strncpy(temp,bp+8,2);temp[2]='\0'; birthday.date=atoi(temp); strcpy(corperation,cp);}voidHuman::display(){ cout<<"Apersoninfo:"<<endl; cout<<name<<""<<birthday.year<<'/'<<birthday.month<< '/'<<birthday.date<<""<<corperation<<endl;}intHuman::updatecorp(char*cp){ strcpy(corperation,cp); return0;}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第31頁。//本文件名為main.cpp#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib.h> #include"class1.h"voidmain(){Humanzhang;Humanclassmates[10];inti;charname[20],birthday[11],corp[50];zhang.assignhuman("zhangming","1972/10/12","SCUT");zhang.display();(接下一頁)name:birthday:corperation:zhangname:birthday:corperation:name:birthday:corperation:…name:birthday:corperation:classmanes[0]classmanes[1]classmanes[9]iname[0-19]birthday[0-10]corp[0-49]對象存儲空間分配示意圖:C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第32頁。 for(i=0;i<2;i++){ cout<<"Pleaseinputapersoninfo:name,birthday,corperation"<<endl; cin>>name>>birthday>>corp; cout<<name<<""<<birthday<<""<<corp<<endl; if(!strchr(birthday,‘/’)) //檢查輸入的生日中是否包含‘/’ cout<<"Inputerror."<<endl; else

classmates[i].assignhuman(name,birthday,corp); } for(i=0;i<2;i++)

classmates[i].display();

classmates[1].updatecorp("HP");

classmates[1].display();}(接上一頁)說明：對象zhang，調(diào)用成員函數(shù)賦值并顯示;

對象數(shù)組classmates[10]，調(diào)用成員函數(shù)賦值并顯示C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第33頁。調(diào)用成員函數(shù):對象名.成員函數(shù)名();引用對象名.成員函數(shù)名()；對象指針->成員函數(shù)名();不同類的成員函數(shù)可同名,實際為不同的函數(shù)普通函數(shù)的調(diào)用與在C語言中的調(diào)用相同

見例子1-6中的readpeople()可替換為display()C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第34頁。例1-6//用引用調(diào)用成員函數(shù)#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include"class1.h"voidreadhuman(Human&);//是普通函數(shù)的聲明voidmain(){ Humanzhang; Humanclassmates[10]; inti; zhang.assignhuman("zhangming","1972/10/12","SCUT"); zhang.display(); cout<<<<endl;//!!該語句是錯誤的,因數(shù)據(jù)成員name是被保護的

//!!不能在普通函數(shù)中訪問

for(i=0;i<2;i++) readpeople(classmates[i]);//調(diào)用函數(shù)readpeople(classmates[i]) for(i=0;i<2;i++) classmates[i].display(); classmates[1].updatecorp("HP"); classmates[1].display();}C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第35頁。voidreadpeople(Human&pp)//pp是引用類型,即對象的別名{ charname[20],birthday[11],corp[50]; cout<<"Pleaseinputapersoninfo:name,birthday,corperation"<<endl; cin>>name>>birthday>>corp; cout<<name<<""<<birthday<<""<<corp<<endl; if(!strchr(birthday,'/')) cout<<"Inputerror."<<endl; else

pp.assignhuman(name,birthday,corp); //用引用調(diào)用成員函數(shù)}readpeople(Human&)可改名為display(Human&)C語言面向?qū)ο蟪绦蛟O計1全文共41頁，當前為第36頁。例1-7//用對象指針調(diào)用成員函數(shù)#include<iostream.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include"class1.h"voidreadpeople(Human*); //普通函數(shù)聲明;參數(shù)為指向Human類的指針voidmain(){ Humanzhang; Humanclassmates[10]; inti; zhang.assignhuman("zhangming","1972/10/12","SCUT"); zhang.display(); for(i=0;i<2;i++) readpeople(&classmates[i]); for(i=0;i<2;i++) classmates[i].display(); classmates[1].updatecorp("HP");