1、1,与C+语言,主讲：马燕 重庆师范大学物理学与信息技术学院,2,第一章 面向对象技术概述,1.1 面向对象技术概念 面向对象技术(Object-Oriented Technique,OOT)的基本概念来源于程序设计，已成为目前软件开发领域的主流技术。它使计算机解决问题的方式更加类似于人类的思维方式，更能直接地描述客观世界。 软件实质上是问题求解的一种表达形式。面向对象技术的基本原则是：按照人们通常的思维方式建立问题域的模型，设计出尽可能自然地表现求解方法的软件。 面向对象技术认为：客观世界是由许多各种各样的对象组成的，每种对象之间都有各自的内部状态和运动规律。,3,第一章 面向对象技术概述,
2、不同对象之间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统，构成了客观世界。因此，对象是组成一个系统的基本逻辑单元。 面向对象技术提供了一个分析、设计和实现系统的统一方法。 在面向对象技术中，对象、消息(消息是指对象对方法的调用)传递分别是表现事物及事物之间相互联系的概念；类、继承是适应人们思维方式的描述范式；服务是允许作用于该类对象上的各种操作。其基本点在于对象的封装和继承。 通过封装将对象的定义和对象的实现分开；通过继承体现了类与类之间的关系以及由此带来的动态聚束和实体的多态性在类层次中，对同一消息不同对象的不同响应称为多态。从而构成了面向对象技术的基本特征。,4,第一章 面向对象技术概述,1.2
3、 结构化程序与面向对象程序设计的区别 90年代以来，面向对象程序设计（Object-Oriented Programming）简称为OOP发展迅速，成为软件设计的主流技术。 结构化程序设计：60年代诞生的，它的产生与发展形成了现代软件工程的基础。结构化程序设计的思路是： 自顶向下，逐步求精。 程序结构按功能将任务划分为多个基本模块，这些模块形成一个树型结构；各个模块之间在功能上是相对独立。 数据和操作相互独立为不同的实体。 面向对象程序设计将数据及对数据的操作放在一起作为一个相互依存、不可分割的整体来处理，采用数据抽象和信息隐藏技术，将对象及对对象的操作抽象成为一种新的数据类型类，并考虑不同对
4、象之间的联系及对象类重用性。,5,第一章 面向对象技术概述,面向对象程序设计的优越性在于它解决了两个主要问题：软件的复杂性控制和软件生产率的提高，它符合人类的思维习惯，能够自然地表现现实世界的实体和问题，对于软件开发具有重要的意义。 1.3 面向对象程序设计的作用 面向对象技术的主要优点体现在解决软件在开发过程中维护复杂性和提高生产率以及大型程序设计等方面。 编写可重用代码：程序重用共享 编写可维护代码：程序模块化 修改代码模块 共享代码,6,第一章 面向对象技术概述,维护的复杂性 软件开发的灵活性 一旦对象被定义，类库被扩充，程序设计过程就变得越来越容易。通过继承机制进行子类化的过程使得程序
5、设计变成仅对子类与超类(父类)的差异进行编程的过程。 可重用性 面向对象技术可使程序员不必反复地编写类似的程序，通过用新的对象替换旧的对象，或直接在应用程序中加入新的对象，程序员就可修改程序的功能。 在结构化编程中，操作及规则都是要作用到独立的数据集上的，程序员将注意力集中在语言问题上；而在面向对象环境中，重要的问题是建立在各种环境下可被使用的类库或对象集。,7,第一章 面向对象技术概述,生产率的提高 可扩充性与可维护性：要修改与扩充一个面向对象应用程序是较容易的，可通过增加新的对象类型而不需要改变已有的结构。继承机制使一个新的类可以从旧的类中派生出来，类中的服务是易于修改的。 方便用户编程：
6、面向对象程序设计技术使程序设计工作变得更加容易(但其中的概念还比较抽象和难于理解的)。 设计大型应用程序 面向对象技术提供了一种有效的模块分解方法，进一步发展了基于数据抽象的模块化设计，并且在数据抽象和抽象数据之上又引入了动态连接和继承性等机制，可以更好的支持大型程序的设计与开发。,8,第一章 面向对象技术概述,1.4 面向对象程序设计语言 1.程序设计语言的发展状况高级语言的发展可以分为三个阶段： (1)基础语言的发展阶段基础语言的特点是具有很好的语言表达能力，如：Fortran Cobol Algol Basic等。 (2)结构化程序设计语言的发展阶段随着计算机技术的发展，软件规模不断扩大
7、，出现了软件危机。 软件危机的含义 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。这些问题绝不仅仅是不能正常运行的软件才具有的，实际上，几乎所有软件都不同程度地存在这些问题。表现如下：,9,第一章 面向对象技术概述,对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 软件产品的质量往往靠不住。 软件常常是不可维护的。 软件通常没有适当的文档资料。 软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升 软件开发生产率提高的速度，既跟不上硬件的发展速度，也远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。 为解决软件危机，1968年由北约组织提出“软件工
8、程”的概念，对程序设计语言的认识从强调以表达能力为重点转向以结构化和简明性为重点，即增强了软件的工程化，将程序从语言序列转向将程序作为相互作用的模块集合。,10,第一章 面向对象技术概述,这一时期，结构化语言迅速发展，如 Pascal C语言等。结构化程序的共同特点是支持结构化程序设计原理，即程序都采用“顺序”、“选择”、“重复”三种基本结构加以描述。 结构化程序设计的编程方法就是确定所需要的过程和采取能找到的最佳算法。 (3)面向对象程序设计语言的发展阶段进入80年代以后，第五代计算机的出现、多媒体技术和计算机网络的应用，使得数据类型出现了对图形、语言、规则等非结构化信息的管理。为了适应这些
9、领域的开发需要，强烈要求软件模块应具有更强大的独立自治性，以便于进行大型软件的管理、扩充与重用。20世纪的70年代，美国Xerox公司第一次推出面向对象程序设计语言Smalltalk，首次提出了“面向对象”的概念和程序风格。,11,第一章 面向对象技术概述,非面向对象语言,Fortran (50年代中期)Algol (60年代)Pascal (68年 )Basic (64年 )C 语言 (72年Dennis Ritchie 创建,面向对象语言,Simula (60年代后期)Ada (70年代前期)Smalltalk (72年开始)C+ (80年由Bell公司Stroustrup 创建)Java
10、 (94年由SUN公司创建),2. 面向对象程序设计语言简介,12,第一章 面向对象技术概述,1.5 C+程序上机步骤 本节简单介绍用Microsoft Visual C+提供的开发工具生成console字符方式的应用程序，如果使用其它厂商的编译器，细节会略有不同，但编辑、编译、连接和运行的四个步骤是必不可少的，可以一气呵成地执行整套动作，也可以选择性地实施其中一个环节，下面简要地说明程序产生的步骤： 1. 启动Microsoft Visual C+编译系统 2. 从菜单上选择File-New，或按Ctrl+N打开New对话框 3. 选取或激活New对话框的Projects工程项目，以便生成.
11、 dsw（Developer Studio workspace）文件和.dsp（Developer Studio project）文件。,13,第一章 面向对象技术概述,4. 进一步鼠标点击程序类型Win32 Console Application,在Project name下键入工程名如：dosApp1，将该工程文件置于一合适的磁盘路径Location下,如：c:mydocdosApp，最后单击New对话框的OK按钮。此时弹出一个对话框。 5. 在四个选项中单选 An empty project ，然后点击Finish按钮，在弹出的信息对话框中，鼠标点击OK按钮。到此系统生成并打开一个新项目工作区。 6. 从菜单上选择File-New，或按Ctrl+N打开New对话框。 7.激活New对话框的Files标签，选择C+ Source File,在File name下的空白处键入源文件名如:example1，鼠标点击OK按钮。此时进入全屏幕编辑环境，用户可输入源程序。,14,第一章 面向对象技术概述,8.从菜单上选择Build-compile 即可编译源程序，或Build-Build直接生成执行程序。 9. 调试程序直到没有编译或连接错误。 10. 直接在集成环境按Ctrl+F5执行该程序且按任意键(通常是空格键)结束程序。,
