面向对象程序设计
面向对象程序设计

1.1 面向对象程序设计概述
•在程序的实施过程中,由于大型系统必须由 多人合作完成,各人或各小组完成程序中的 一个或几个模块,如何划分任务、估计和分 配资源、掌握每个程序员的进度等就构成了 进行大型系统设计时管理的复杂性,另外, 即使每个人或小组所设计的模块都无可挑剔, 但将这些模块整合在一起时未必不会出现问 题,因此如何权衡模块内聚度和模块间的耦 合度,也是编程人员必须面对的问题之一。
1.1 面向对象程序设计概述
简单的说,通过使用面向对象的方法可以把 一组看似相互之间毫无联系的对象有效地集成在 一起,这些对象都包含代表各自特征的数据以及 对数据的操作即对象的行为。通过面向对象方法, 可以把与该对象相关的数据和操作封装在一个相 对独立的实体中,该实体有自己的功能和特征, 它也可以采用某种机制与外界交互。
1.1 面向对象程序设计概述
面向对象设计方法追求的是现实问题空 间与软件系统解空间的近似和直接模拟。它 希望用户用最小的力气,最大限度地利用软 件系统进行求解。
在具体学习OOP之前,请先注意一下两 点:
记忆的特征或数据,这些特征或数据能反映对象的基本性质。 找出对象和类中存在的各种整体-部分结构和一般-特殊结构,并进一步确定这些结构组合而成的多重结构。
的处理这些系统状态以及中间状态、组织高 这种环境最主要的特征就是以对象作为程序的主要单位,它将数据及对这些数据的操作功能以及与其他对象的通信的能力都封装在了
什么是面向对象程序设计

什么是面向对象程序设计面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种编程范式,它使用“对象”来设计软件。
对象可以包含数据和代码,能够以一种直观和模块化的方式组织程序。
面向对象程序设计的核心概念包括类(Class)、对象(Object)、封装(Encapsulation)、继承(Inheritance)和多态(Polymorphism)。
类与对象类是创建对象的蓝图或模板,它定义了对象的属性(数据)和方法(行为)。
对象是根据类创建的具体实例,每个对象都有其自己的状态和行为。
封装封装是将对象的实现细节隐藏起来,只暴露出一个可以被外界访问的接口。
这样做的好处是增加了代码的安全性和易于维护性,因为对象的内部状态不能被外部代码直接访问或修改。
继承继承允许新创建的类(子类)继承现有类(父类)的属性和方法。
这使得代码重用成为可能,并且可以创建层次结构,其中子类可以扩展或修改父类的行为。
多态多态是指允许不同类的对象对同一消息做出响应,但具体的行为会根据对象的实际类型而有所不同。
这通常是通过方法重载(Overloading)和方法重写(Overriding)来实现的。
面向对象的优点1. 代码重用:通过继承和多态,可以减少代码的重复编写。
2. 模块化:每个对象都是自包含的,这有助于模块化设计。
3. 易于维护:封装使得修改一个对象的内部实现不会影响使用该对象的其他部分。
4. 易于扩展:继承允许在不修改现有代码的情况下扩展功能。
5. 提高可读性:面向对象的代码通常更接近自然语言,因此更容易理解。
面向对象的缺点1. 性能开销:面向对象的程序可能比过程式代码运行得慢,因为需要更多的内存和处理时间来管理对象。
2. 设计复杂性:对于简单的问题,面向对象的设计可能会过于复杂。
3. 过度设计:有时开发者可能会过度使用面向对象的特性,导致设计过于复杂,难以理解和维护。
面向对象的实现面向对象程序设计可以在多种编程语言中实现,包括但不限于Java、C++、Python、C#等。
《面向对象程序设计》教案

《面向对象程序设计》教案一、教案简介本教案旨在帮助学生掌握面向对象程序设计的基本概念、原理和方法,培养学生的编程能力和软件开发思维。
通过本课程的学习,学生将能够熟练运用面向对象的编程语言,如Java或C++,进行软件开发和设计。
二、教学目标1. 了解面向对象程序设计的基本概念,如类、对象、封装、继承和多态等。
2. 掌握面向对象程序设计的基本原则,如单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等。
3. 学会使用面向对象的编程语言进行程序设计和开发。
4. 培养学生的软件开发思维和团队协作能力。
三、教学内容1. 面向对象程序设计的基本概念1.1 类与对象1.2 封装1.3 继承1.4 多态2. 面向对象程序设计的基本原则2.1 单一职责原则2.2 开闭原则2.3 里氏替换原则2.4 接口隔离原则2.5 依赖倒置原则3. 面向对象的编程语言3.1 Java3.2 C++4. 面向对象的设计模式4.1 创建型模式4.2 结构型模式4.3 行为型模式四、教学方法1. 讲授法:讲解面向对象程序设计的基本概念、原理和编程方法。
2. 案例分析法:分析实际项目中的面向对象设计案例,让学生理解并掌握面向对象的设计思想。
3. 实践操作法:让学生通过编写代码,亲身体验面向对象程序设计的流程和方法。
4. 小组讨论法:分组进行讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
五、教学评价1. 课堂参与度:评估学生在课堂上的发言和提问情况,了解学生的学习兴趣和积极性。
2. 课后作业:布置相关的编程作业,检查学生对面向对象程序设计知识的掌握程度。
3. 项目实践:评估学生在团队项目中的表现,包括代码质量、设计思路和团队协作能力。
4. 期末考试:全面测试学生对面向对象程序设计知识的掌握情况。
六、教学资源1. 教材:推荐《Java面向对象程序设计》、《C++ Primer》等经典教材。
2. 在线资源:提供相关的在线教程、视频课程和编程练习平台,如慕课网、Coursera、LeetCode等。
面向对象的程序设计教案

面向对象的程序设计教案一、教学目标1. 理解面向对象程序设计的基本概念,如类、对象、封装、继承和多态。
2. 掌握使用面向对象的方法分析问题、设计解决方案并实现。
3. 学会使用面向对象编程语言(如Java、C++等)进行程序设计。
二、教学内容1. 面向对象程序设计概述介绍面向对象程序设计的发展历程、优点及应用领域。
2. 类与对象讲解类的定义、属性、方法;对象的概念、创建方式及使用。
3. 封装与信息隐藏解释封装的原理、作用;演示如何通过访问修饰符实现信息隐藏。
4. 继承与多态阐述继承的概念、分类;展示多态的实现方法和应用场景。
5. 面向对象设计原则介绍单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、接口隔离原则和依赖倒置原则。
三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法:通过实际案例演示面向对象程序设计的应用。
3. 动手实践法:让学生编写代码,巩固所学知识。
4. 小组讨论法:分组讨论问题,培养团队协作能力。
四、教学环境1. 教室环境:投影仪、计算机、网络。
2. 编程工具:集成开发环境(IDE),如Eclipse、Visual Studio等。
3. 编程语言:选择一种面向对象编程语言,如Java、C++等。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况等。
2. 课后作业:检查学生完成作业的质量、代码规范性和正确性。
3. 项目实践:评估学生在团队项目中的贡献、解决问题能力和编程技能。
4. 期末考试:考查学生对面向对象程序设计知识的掌握程度。
六、教学计划1. 第一周:面向对象程序设计概述2. 第二周:类与对象3. 第三周:封装与信息隐藏4. 第四周:继承与多态5. 第五周:面向对象设计原则七、教学资源1. 教材:推荐《Head First 面向对象编程》、《大话数据结构》等。
2. 在线资源:开源中国、CSDN、Stack Overflow 等。
3. 教学视频:网易云课堂、慕课网等平台的面向对象程序设计课程。
C++面向对象程序设计》实验报告

《C++面向对象程序设计》实验内容实验1 C++程序设计初步1.实验目的(1)了解在C++编译系统(Visual C++6.0)上如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序。
(2)通过运行简单的C++程序, 初步了解C++源程序的结构和特点。
(3)掌握简单C++程序的编写和调试方法。
(4)掌握重载函数的定义方法。
(5)能正确使用引用型变量。
2.实验内容和步骤(1)在Visual C++环境下编译和运行C++程序①先进入Visual C++6.0环境。
②在自己指定的子目录中建立一个名为test.cpp的新文件。
③从键盘输入以下程序int main(){int a,b;c=a+b;cout>> “a+b=”>>a+b;}选择Build→Compile test.cpp命令, 对此源程序进行编译。
观察和分析编译信息。
⑤根据编译信息指出的错误, 修改程序。
再进行编译, 如果还有错, 再重复此过程, 直到编译不出错为止。
⑥选择Build→Build test.exe命令, 对程序进行连接, 如果不出错, 就会生成可执行程序test.exe。
⑦选择Build→Execute test.exe命令, 执行可执行程序test.exe。
观察屏幕的变化。
在输出窗口应显示程序运行结果。
⑧分析结果是否正确, 如果不正确或认为输出格式不理想, 可以修改程序, 然后重新执行以上④和⑧步骤。
改过后的程序:#include<iostream>using namespace std;int add(int x,int y){int z;z=x+y;return(z);}int main(){int a,b,c;cin>>a>>b;c=add(a,b);cout<<"a+b="<<c<<endl;return 0;}实验2 C++对C的扩充(2)编一个程序, 用来求2个或3个正整数中的最大数。
面向对象程序设计总结

面向对象程序设计总结面向对象程序设计(Object-Oriented Programming, OOP)是一种以对象为基础,将数据和操作整合在一起的编程范式。
在面向对象程序设计中,我们通过定义类来创建对象,对象之间通过消息传递的方式进行交互。
本文将总结面向对象程序设计的重要概念和优势,并介绍如何使用面向对象编程来解决实际问题。
面向对象程序设计的基本概念面向对象程序设计的核心思想是将程序中的所有内容抽象为对象,并将对象分为类和实例。
类是一种抽象的数据类型,它定义了对象的属性和方法。
实例则是类的具体表现,拥有类定义的属性和方法。
面向对象程序设计具有以下基本概念:1.封装(Encapsulation):封装是通过将数据和操作封装在一个单独的实体中,从而将数据的访问限制在特定的范围内。
这样可以保护数据的完整性,同时也提供了对数据的统一操作接口。
2.继承(Inheritance):继承是指一个类可以派生出其他子类,并且继承了父类的属性和方法。
通过继承可以实现代码的复用,并且可以在不同的层次结构中定义不同的行为。
3.多态(Polymorphism):多态是指在不同的上下文中,对象可以表现出多种形态。
通过多态,可以实现灵活而智能的程序结构,并增强了程序的可扩展性和可维护性。
面向对象程序设计的优点面向对象程序设计具有以下优点:1.可靠性(Reliability):面向对象程序设计的封装特性可以降低代码之间的耦合度,从而提高代码的可靠性和可维护性。
封装可以隐藏内部实现细节,使得程序更加稳定和可靠。
2.可复用性(Reusability):通过继承和多态,可以实现代码的复用和模块化。
面向对象程序设计旨在提供可扩展的解决方案,这使得开发人员可以更快速地编写新的程序,减少了开发时间和成本。
3.可维护性(Maintainability):面向对象程序设计的模块化特性使得代码更易于维护。
当需要修改或扩展程序时,只需关注特定模块的实现细节,而不会影响其他模块。
面向对象程序设计思想

面向对象程序设计思想面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种以对象为中心的编程范式,它将现实世界中的事物抽象为对象,并通过对象之间的交互来实现程序的运行。
面向对象程序设计的核心思想包括封装、继承和多态。
封装封装是面向对象程序设计中最基本的概念之一。
它指的是将数据(属性)和操作数据的方法(行为)组合在一起,形成一个对象。
封装的目的是隐藏对象的内部细节,只暴露出一个可以被外界访问的接口。
这样,对象的使用者不需要了解对象内部的实现细节,只需要通过接口与对象进行交互。
例如,在一个银行系统中,我们可以创建一个`Account`类,该类封装了账户的基本信息(如账号、余额)和对账户的操作(如存款、取款)。
用户在使用`Account`类时,只需要调用相应的方法,而不需要关心这些方法是如何实现的。
继承继承是面向对象程序设计中另一个重要的概念。
它允许一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法。
通过继承,子类可以扩展或修改父类的行为,而不需要重新编写代码。
继承支持代码的复用,使得程序设计更加简洁和高效。
例如,假设我们有一个`Animal`类,它定义了所有动物共有的属性和方法。
我们可以创建一个`Dog`类,它继承自`Animal`类。
`Dog`类将继承`Animal`类的所有属性和方法,并且可以添加一些特有的属性和方法,如`bark`。
多态多态是面向对象程序设计中的一个重要特性,它允许不同类的对象对同一消息做出响应,但具体的行为会根据对象的实际类型而有所不同。
多态性使得程序设计更加灵活和可扩展。
多态性通常通过抽象类和接口来实现。
抽象类定义了一个或多个抽象方法,而具体的子类则提供了这些抽象方法的实现。
接口则定义了一组方法规范,不同的类可以实现同一个接口,但提供不同的实现。
例如,假设我们有一个`Shape`接口,它定义了一个`draw`方法。
我们可以创建`Circle`、`Square`等类,它们都实现了`Shape`接口。
面向对象程序设计的四个基本特征

面向对象程序设计的四个基本特征面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,简称OOP)是一种常用的编程范式,它以对象作为程序的基本单元,通过封装、继承和多态来实现代码的重用、可扩展和易维护。
面向对象程序设计具有以下四个基本特征:封装、继承、多态和抽象。
一、封装封装是面向对象程序设计的基本特征之一,它将数据和方法组合在一个对象中,并对外部用户隐藏对象的内部实现细节。
封装通过定义类的成员访问权限来实现信息的隐藏和保护。
对外部用户而言,只需要了解对象的公共接口,而无需关心对象的内部实现。
封装提供了良好的模块化和信息隐藏机制,有助于提高代码的可维护性和可重用性。
二、继承继承是面向对象程序设计的另一个基本特征,它允许一个类从另一个类派生出来,并继承父类的属性和方法。
通过继承,子类可以重用父类的代码,并在此基础上进行扩展或修改。
继承提供了一种层次化的组织结构,有助于代码的重用和扩展。
同时,继承也体现了面向对象程序设计中的"is-a"关系,即子类是父类的一种特殊情况。
三、多态多态是面向对象程序设计的第三个基本特征,它允许不同的对象对相同的消息作出不同的响应。
多态通过方法的重写(覆盖)和方法的重载(重载)来实现。
方法的重写是指子类覆盖父类的方法,以实现自己的特定行为;方法的重载是指在同一个类中定义多个具有相同名字但参数列表不同的方法,以根据不同的参数类型选择合适的方法。
多态提供了一种灵活的方式来处理不同类型的对象,提高了代码的可扩展性和可维护性。
四、抽象抽象是面向对象程序设计的第四个基本特征,它通过接口和抽象类来定义对象的行为和属性,而无需关注具体的实现细节。
抽象类是一种无法实例化的类,它定义了一组抽象方法,子类必须实现这些抽象方法才能被实例化。
接口是一种纯粹的抽象类型,它只包含方法的声明而不包含具体的实现。
抽象类和接口提供了一种规范和约束,有助于代码的模块化和扩展。
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实验报告书
课程名:面向对象程序设计题目:类和对象(2)
实验类别【验证、设计】
班级:
学号:
姓名:
一.实验目的
1.掌握类的概念、类的定义格式、类与结构的关系、类的成员属性和类的封装性;
2.掌握构造函数和析构函数的含义与作用、定义方式和实现,能够根据要求正确定义和重载构造函数。
能够根据给定的要求定义类并实现类的成员函数;
3.掌握友元函数的含义,友元函数和成员函数的区别。
4.掌握类模板及应用
二.实验内容
1.以下程序的功能是:找出数组中的最小值并输出,请填空。
#include<iostream.h>
class sample
{ int x;
public:
void setx( int x0) {x=x0;}
friend int fun( sample b[ ], int n)
{ int m= b[0].x ;
for(int i=0; i<n;i++)
if(b[i].x<m) m= b[i].x;
return m;
}
};
void main()
{sample a[6];
int arr[]={12,6,21,7,10,9};
for( int i=0;i<6;i++)
a[i].setx(arr[i]);
cout<<fun( a,6)<<endl;
}
2. 改错题
(1) 下面的程序定义了一个Point类,找出程序中的错误语句并改正。
#include<iostream.h>
class Point
{private:
int x,y;
Point(int a,int b) { x=a;y=b;}
public:
void show()
{ cout<<"x= "<<x<<" y="<<y<<endl;}
};
void main()
{ Point a(24,50);
a.show();
}
(2) 以下程序的目的:利用静态成员统计程序中共创建了多少个对象,输出统计结果。
请改正程序中的错误,使之能正确运行。
#include<iostream.h>
class tt
{ static int count=0;
tt( ) { count++; }
public:
void show ( )
{ cout<<"Now, there are "<<count<<" objectes.\n"; }
};
int tt::count;
void main()
{tt a1,a2; a1.show();
tt a3; a3.show();
}
3. 看程序写结果
(1) 以下程序的运行结果是。
#include<iostream.h>
#include<string.h>
class person
{ int age;
char name[10];
public:
void init(int i, char *str)
{age=i; strcpy(name,str);
}
void display()
{cout<<name<<” is ”<<age<<” years ol d.\n”; }
};
void main()
{ person demo;
demo.init(30,”li-ming”);
demo.display();
}
(2) 以下程序的运行结果是。
#include<iostream.h>
#include<string.h>
class person
{ int age;
char *name;
public:
person(int i, char *str)
{ int j;
j=strlen(str)+1;
name=new char[j];
strcpy(name,str);
age=i;
}
~person()
{delete name;
cout<<”destructor is called.\n”;
}
void display()
{ cout<<name<<” is ”<<age<<” years old.\n”; }
};
void main()
{p erson demo(30,”Li-ming”);
demo.display():
}
4. 编程序
(1)设有一描述做标点的point类,其私有变量x和y代表一个点的x、y坐标值。
请编写程序实现以下功能:利用构造函数传递参数,在定义对象时将x、y坐标值初始化为(60,75),并利用成员函数display()输出这一坐标值;利用公有成员函数setpoint()将坐标值修改为(80, 150),并利用成员函数输出修改后的坐标值。
(2)有一圆环,其中小圆半径为3.5,大圆半径为8。
编程定义一个circle类,含有私有变量半径r,能够初始化r、计算圆面积。
主函数中通过定义2个对象(大圆和小圆)来计算出圆环的面积。
实验测试与结论:
1.
int m= b[0].x ;
m= b[i].x;
cout<<fun( a,6 )<<endl;
2.
(1)修改:
#include<iostream.h>
class Point
{private:
int x,y;
public:
Point(int a,int b) { x=a;y=b;}
void show()
{ cout<<"x= "<<x<<" y="<<y<<endl;}
};
void main()
{ Point a(24,50);
a.show();
}
(2)修改:
#include<iostream.h>
class tt
{ static int count;
public:
tt(){ count++; }
void show ( )
{ cout<<"Now, there are "<<count<<" objectes.\n"; } };
int tt::count;
void main()
{tt a1,a2; a1.show();
tt a3; a3.show();
}
3.
(1)
(2)
4.
源程序:
#include<iostream.h>
class point
{
public:
point(double x=60,double y=75):px(x),py(y){};
void display();
void setpoint(double x,double y);
private:
double px;
double py;
};
void point::display()
{
cout<<px<<" "<<py<<endl;
}
void point::setpoint(double x,double y)
{
px=x;
py=y;
}
int main()
{
point pt;
pt.display();
pt.setpoint(80,150);
pt.display();
return 0;
}
5.
源程序:
#include <iostream>
using namespace std;
#define PI 3.1415926
class Circle
{
public:
Circle(double a)
{
r = a;
};
private:
double r;
public:
double Area()
{
return PI * r * r;
}
};
void main()
{double s;
Circle c1(3.5);
Circle c2(8);
s=c2.Area()-c1.Area();
cout << "圆环的面积是: " <<s<< endl; }。