面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課件

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課件本課程學(xué)什么？有什么用？教材：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)：C++語(yǔ)言描述作者：（美）約翰遜鮑爾等著蔡宇輝，李軍義譯出版社：機(jī)械工業(yè)出版社VC++6.0作業(yè)軟件在上海大學(xué)的樂乎網(wǎng)絡(luò)硬盤中的下載地址

/pick.aspx 提取碼：shuleidian第2頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展的速度、性能的極限“摩爾定律”：微處理器的速度會(huì)每18個(gè)月翻一倍?！凹獱柕露伞保褐鞲删W(wǎng)的寬帶將每6個(gè)月增加一倍?！胞溙乜柗蚨伞保壕W(wǎng)絡(luò)的N個(gè)聯(lián)結(jié)能夠創(chuàng)造N平方的效益。“比爾·蓋茨定律”：軟件的發(fā)展無極限，它只受人的想象力的限制。第3頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天世界工業(yè)現(xiàn)狀中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)回歸，西方強(qiáng)國(guó)“再工業(yè)化”。世界上很多國(guó)家都在制定制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)前，信息技術(shù)、新能源、新材料、生物技術(shù)等重要領(lǐng)域和前沿方向的革命性突破和交叉融合，正在引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革，將對(duì)全球制造業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響，并逐漸改變著全球制造業(yè)的發(fā)展格局。特別是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，將促進(jìn)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革。以德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新工業(yè)法國(guó)為代表，主要發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞建立制造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，加快在信息基礎(chǔ)設(shè)施、核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)、以智能制造為核心的經(jīng)濟(jì)體系等方面進(jìn)行戰(zhàn)略部署，謀求在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)方面繼續(xù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，占據(jù)高端制造領(lǐng)域全球價(jià)值鏈的有利位置。

第4頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)家戰(zhàn)略2015年5月19日，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)了我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)——《中國(guó)制造2025》。

工信部部長(zhǎng)苗圩說：一個(gè)目標(biāo)：制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)去轉(zhuǎn)變就是通過兩化融合發(fā)展來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)“三步走”3個(gè)十年，四項(xiàng)原則，五條方針，十個(gè)領(lǐng)域(新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),新能源,…總理李克強(qiáng)說：《中國(guó)制造2025》可簡(jiǎn)單概括為“一二三四五五十”《中國(guó)制造2025》的“要害”：實(shí)現(xiàn)中國(guó)“智”造?！爸恰睆哪睦飦?？就是要集眾人之智。第5頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天權(quán)威解讀《中國(guó)制造2025》:

1.對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略高度做出的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策。50多位院士和100多位專家參加制定。德國(guó)工業(yè)4.0主要體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)界的意圖，《中國(guó)制造2025》體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略意圖。2.

《中國(guó)制造2025》將智能制造作為主攻方向。第6頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)家戰(zhàn)略2015年07月04日國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》工信部部長(zhǎng)苗圩說：我說：我認(rèn)為“互聯(lián)網(wǎng)+”是一個(gè)很大的概念，互聯(lián)網(wǎng)+社會(huì)就變成社會(huì)信息化，互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)保，就可以綠色化發(fā)展。但是我認(rèn)為最具備條件的，還是互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)，這將成為“互聯(lián)網(wǎng)+”最先突破的一個(gè)領(lǐng)域?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)+制造業(yè)Google+無人汽車。。。。阿里巴巴+智能機(jī)器人。。。百度+人工智能。。。傳統(tǒng)企業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)GE+互聯(lián)網(wǎng)(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng))你所在的企業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)第7頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)家戰(zhàn)略具體化 1.智能制造就是要研發(fā)出一批智能化的產(chǎn)品。比如機(jī)器人。 2.整個(gè)生產(chǎn)過程的智能化或者叫信息化。 3.旨在通過物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，與已有的信息化、自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，把制造系統(tǒng)的各元素聯(lián)結(jié)起來，形成信息物理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相互協(xié)同、遙相呼應(yīng)。實(shí)例：全無人駕駛交通體系。第8頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能化智能的機(jī)理是什么？是程序。見下頁(yè)機(jī)器的能夠?qū)崿F(xiàn)智能化嗎？離開語(yǔ)言還會(huì)有智能嗎？

世界可以用語(yǔ)言描述(自然，數(shù)學(xué)語(yǔ)言…),可以用符號(hào)標(biāo)識(shí)，與媒介無關(guān)，中文英文阿拉伯文都可以，關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，映射統(tǒng)一。

人用語(yǔ)言工具可以推理，計(jì)算—智能。只有0,1兩個(gè)符號(hào)的機(jī)器可以描述世界嗎？可以計(jì)算和推理嗎?圖靈機(jī)。

第9頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天程序軟件智能智慧生命體用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫的命令序列的集合與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的程序、規(guī)程、規(guī)則，以及文件、文檔及數(shù)據(jù)代碼數(shù)據(jù)01010101000000010010101語(yǔ)言智能、數(shù)學(xué)邏輯智能、空間智能、身體運(yùn)動(dòng)智能、音樂智能人際智能、自我認(rèn)知智能、自然認(rèn)知智能硬件的靈魂C/C++C#JavaJavaScript匯編語(yǔ)言BasicObjective-CFortran宇宙的法則是很簡(jiǎn)單的，但結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。不是廬山真面目，只緣身在此山中。第10頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天本課程的本質(zhì)特征天下不會(huì)掉餡餅，實(shí)現(xiàn)《智能制造》、《互聯(lián)網(wǎng)+》其實(shí)就是要設(shè)計(jì)程序。如何用01數(shù)字來描述世界，分析計(jì)算變換驅(qū)動(dòng)世界，即如何設(shè)計(jì)出智能電腦程序。越來越智能，程序越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)決定了其成敗，80年代就開始出現(xiàn)軟件危機(jī)了。見下頁(yè)本課程介紹的程序設(shè)計(jì)方法的精髓是：按照人對(duì)世界的認(rèn)識(shí)的方法來設(shè)計(jì)程序。只有想不到，沒有做不到!第11頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天軟件危機(jī)計(jì)算機(jī)硬件的性價(jià)比不斷提高，促使把更多更復(fù)雜的問題交給計(jì)算機(jī)去解決。第12頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天編程是重要的，但更具有決定意義的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)(好比建筑設(shè)計(jì)圖等)。軟件危機(jī)：系統(tǒng)的復(fù)雜性超出了所能駕御的程度。85%的錯(cuò)誤是在需求分析和設(shè)計(jì)時(shí)犯的。人們一直在尋求更先進(jìn)的軟件方法與技術(shù)而奮斗。面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ钱?dāng)前軟件領(lǐng)域（分析、設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試）的主流技術(shù)。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)是使計(jì)算機(jī)向有表述能力的媒體發(fā)展的思想方法，解決方案。第13頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天我們?yōu)槭裁幢让罋W落后那么多？中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，卻不是強(qiáng)國(guó)，前面的分析已知道了，就是軟件落后。起步相同，為什么那么落后？中國(guó)是仿冒強(qiáng)國(guó)，卻是原創(chuàng)弱國(guó)。同樣，我們這門課，很難學(xué)習(xí)，常常是不理解為什么要這么做，于是就是生搬硬套。有人問金庸在劍橋大學(xué)讀到了什么好書，金庸說：第14頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天在中國(guó)的文化里，理性思維似乎是一直受抑制的，中國(guó)文人傳統(tǒng)都是非理性思考者。所謂非理性思考，主要是形象思維，包括聯(lián)想、比方等形式，這些思維方式作為人類與生俱來的思維方式的一種，一方面當(dāng)然具有它的好處（如，聯(lián)想啟發(fā)新思路，類比也有助于用新的方式解決既有問題），然而，這樣的思維方式同樣也充滿了各種各樣的謬誤，隨處可見的不靠譜的類比和文字游戲。在科學(xué)上滿足于司空見慣，想當(dāng)然，浮躁，缺乏邏輯分析，所以很難深入下去。第15頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：宇宙有邊界嗎？形象思維中，有！沒有！有??！沒有?。≈挥性庌q理性的思維，程序設(shè)計(jì)的思維方法：

什么是邊界?先要定量或數(shù)字化的定義，即要先建立模型--非歐幾何、空間彎曲、相對(duì)論。又如√2=1.4142135623730950488016887242097有人問金庸在劍橋大學(xué)讀到了什么好書，金庸說：讀到好書并不重要，重要的是學(xué)到了英國(guó)與中國(guó)完全不同的研究學(xué)問的方式?！爸袊?guó)人寫文章大致有個(gè)方向，高屋建瓴地寫；英國(guó)教授則要求，寫文章每一句話都要有根據(jù)，要拿出證據(jù)，否則不成立。做學(xué)術(shù)必須有根有據(jù)。第16頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天

軟件定義網(wǎng)絡(luò)

軟件定義數(shù)據(jù)中心

軟件定義硬件

軟件定義服務(wù)

。。。

軟件定義世界

人類發(fā)展出高等數(shù)學(xué)和電腦程序來解決復(fù)雜的事物關(guān)系，成為現(xiàn)代文明高速發(fā)展的核心動(dòng)力，而文學(xué)家藝術(shù)家哲學(xué)家等就退出了人類文明推動(dòng)力的核心群體，逐步邊緣化。

軟件定義一切，軟件驅(qū)動(dòng)世界

第17頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)總要落腳到一種語(yǔ)言來描述.

學(xué)習(xí)那種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言最好？PC機(jī)上：上百種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言大浪淘沙

FORTRAN(最古老的高級(jí)語(yǔ)言)BASIC->QBASIC->VisualBASIC->VisualBASIC.NETPASICAL ->Delphi；Object-C(蘋果)JavaC ->C++-> VisualC++ -> C#（最新的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言）VisualC++.NET.(見01-客觀認(rèn)識(shí)C++.ppt)其他機(jī)種各種硬件驅(qū)動(dòng)程序、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器等：匯編語(yǔ)言（與機(jī)器有關(guān)）、C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言客觀認(rèn)識(shí)C++.ppt最大的優(yōu)點(diǎn)：全能，高效、專業(yè)。最大的缺點(diǎn)：開發(fā)效率低

自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生當(dāng)然是學(xué)習(xí)C/C++語(yǔ)言最好！

第18頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天系統(tǒng)編程C++是一種傾向系統(tǒng)編程的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言： 是更好的C

支持?jǐn)?shù)據(jù)抽象 支持面向?qū)ο蟮木幊?支持泛型編程系統(tǒng)編程是指，傳統(tǒng)上與操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)工具有關(guān)的任務(wù)。包括：操作系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、系統(tǒng)工具、網(wǎng)絡(luò)、字處理工具、編譯器、某些種類的圖形學(xué)和GUI、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、游戲引擎、CAD/CAM、電信系統(tǒng)等等。這類工作很好地代表了當(dāng)前的C++用戶。第19頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的通用語(yǔ)言：C++(VisualC++),Java,Delphi,VisualBASIC.NET

C++指的是面向?qū)ο驝語(yǔ)言。

C++被奉為一門激動(dòng)人心的語(yǔ)言，它利用了對(duì)象的最受歡迎的特征并盡可能避免運(yùn)行時(shí)刻的缺點(diǎn)和開銷，而且使在C語(yǔ)言中已有的大量投資不會(huì)浪費(fèi)。所以它最適合開發(fā)服務(wù)器軟件。本課程介紹C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)最重要概念類，及其對(duì)象之間的相互作用。為什么C++會(huì)成功

第20頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天怎樣才能學(xué)好C++語(yǔ)言？自然語(yǔ)言：?jiǎn)卧~、語(yǔ)法、句子、段落、文章 C++語(yǔ)言：關(guān)鍵字、語(yǔ)法、語(yǔ)句、函數(shù)、類（模塊）、文件學(xué)外語(yǔ)：聽、說、讀、寫 學(xué)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：讀、寫C++語(yǔ)言入門容易得道難！ 最基本的、最死板的是語(yǔ)言本身（語(yǔ)言語(yǔ)法或語(yǔ)言規(guī)則） 最難的、最靈活的是用語(yǔ)言工具對(duì)應(yīng)用的設(shè)計(jì)，無止境。最好的學(xué)習(xí)方法是：閱讀（通讀教材、多讀各類資料、源程序），上機(jī)實(shí)踐編程。第21頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天目的本課程是一個(gè)綜合性實(shí)踐性課程

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的理論、原理、概念和技術(shù)方法 C/C++語(yǔ)言

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Visual開發(fā)工具，軟件工程

電氣工程及其自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域目標(biāo)：有能力開發(fā)應(yīng)用軟件。這門課就是一扇門，師傅帶進(jìn)門

進(jìn)了這扇門，要多看看，學(xué)學(xué)，出門就會(huì)感覺不同了，目的也就達(dá)到了。第22頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天示例和就業(yè)系統(tǒng)集成：/view/43762.htm奧巴馬學(xué)編程/p/news/w/v/2014-12-09/164364370025.html奧巴馬向美國(guó)人喊話，呼吁每個(gè)美國(guó)人都學(xué)習(xí)編程/watch/7094995197435901926.html?page=videoMultiNeed招聘1./

2./cls/class_050502.htm

第23頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章面向?qū)ο缶幊藽/C++語(yǔ)言面向?qū)ο蟮幕驹?.見嬰兒學(xué)對(duì)象2.幼兒園學(xué)抽象3.中小學(xué)學(xué)推理和計(jì)算4.大學(xué)學(xué)建模，學(xué)程序設(shè)計(jì)電腦擁有或要學(xué)有第24頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天對(duì)象的定義現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)C++語(yǔ)言描述存在性、占有空間地址，內(nèi)存大小可見性作用域符號(hào)標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)符(變量)類別(特征，行為模式)類對(duì)象間信息交流對(duì)象訪問(通過標(biāo)識(shí)符、地址)函數(shù)調(diào)用(完成一個(gè)過程)第25頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天為什么需要面向?qū)ο笏季S？軟件是由一群有智慧、善傳遞信息的對(duì)象組成，富有“人性”擬人化、人格化。例：冰箱賦予人性后，就變得主動(dòng)積極活生生，智能化。在面向?qū)ο笏季S下，分析員、設(shè)計(jì)師、程序員達(dá)到了心心相印的境界。例：“我的一個(gè)朋友結(jié)婚了”對(duì)象模型的通俗理解對(duì)象高度擬人化是軟件設(shè)計(jì)至高無上的方針第26頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天設(shè)計(jì)過程例：“我的一個(gè)朋友結(jié)婚了”對(duì)象模型的通俗理解第二步：分析建模第三步：面向?qū)ο笤敿?xì)設(shè)計(jì)通用算法設(shè)計(jì)類及對(duì)象設(shè)計(jì)消息、接口設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、組件設(shè)計(jì)第四、五步：編程，寫代碼；測(cè)試第一步：認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界系統(tǒng)分析第27頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天軟件開發(fā)

軟件開發(fā)是什么?

編程本身是一種個(gè)體的、富靈感的、邏輯性強(qiáng)的活動(dòng)，但現(xiàn)代的軟件開發(fā)更是一種群體的工程活動(dòng)。

1)教學(xué)觀 2)工程觀 3)藝術(shù)/工藝觀。開發(fā)人員的主要?jiǎng)幼魇牵豪斫鈫栴}空間，并設(shè)想出技術(shù)上可行的方案來解決問題；把頭腦中的“內(nèi)部”過程用可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表達(dá)出來；留下必要的工作標(biāo)記（marker）以支持首要目標(biāo)（項(xiàng)目組內(nèi)的交流）和次要目標(biāo)（傳遞這次開發(fā)的設(shè)計(jì)思想）。設(shè)計(jì)方法：面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。 中心任務(wù)：設(shè)計(jì)類。第28頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一章面向?qū)ο缶幊?.1.1面向過程的編程自頂向下,函數(shù)層層調(diào)用.基本概念:函數(shù)子程序.Main()BuildChassis(…)BuildEngine(…)Assemble(…)Inspect1000行指令2000行指令500行指令…n行指令strcpydoDataInData第29頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天面向過程的編程-結(jié)構(gòu)化編程優(yōu)點(diǎn)：過程的結(jié)構(gòu)化編程、層次化。復(fù)雜的過程分解為簡(jiǎn)單的、有效的分析方法。代碼運(yùn)行高效。 goto指令是害群之馬缺點(diǎn)：函數(shù)沒有進(jìn)行分類或抽象，大系統(tǒng)將難于駕馭。關(guān)聯(lián)式編程優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化程序設(shè)計(jì)（數(shù)學(xué)模型的嚴(yán)格支持），于是有了廣泛使用的數(shù)據(jù)庫(kù)缺點(diǎn)：只限于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)讀寫訪問第30頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.1.2面向?qū)ο蟮木幊探Y(jié)構(gòu)化、關(guān)聯(lián)式概念對(duì)軟件設(shè)計(jì)貢獻(xiàn)巨大。但是：結(jié)構(gòu)化只限于函數(shù)（過程）、關(guān)聯(lián)式只限于數(shù)據(jù)，各自為政，缺乏整合。面向?qū)ο蟮木幊?/p>

數(shù)據(jù)與相關(guān)函數(shù)整合起來，高效組織軟件，降低軟件的復(fù)雜度、提高軟件的復(fù)用性。

一種試圖摹仿現(xiàn)實(shí)世界類型的程序設(shè)計(jì)方法（通過類的設(shè)計(jì)）程序設(shè)計(jì)過程是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象過程。

第31頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天抽象百科名片:抽象是從眾多的事物中抽取出共同的、本質(zhì)性的特征，而舍棄