程序設(shè)計等著課件含整本書和源代碼

第一章緒論C++語言程序設(shè)計本章主要內(nèi)容面面象的語言象的方法1.1.1

計算機(jī)程序計算機(jī)的工作是用程序來控制的程序是指令的集合。指令是計算機(jī)可以識別令。1.1計算機(jī)語言的發(fā)展機(jī)器語言與匯編語言由計算機(jī)硬件系統(tǒng)可以識別的二進(jìn)制指令組成的語言稱為機(jī)器語言。計算機(jī)發(fā)展的初期，工程師們只能用機(jī)器語言來編寫程序。這一階段，在人類的自然語言和計算機(jī)編程語言之間存在著巨大的鴻溝。匯編語言將機(jī)器指令

為一些可以被人讀懂的助記符，如ADD、SUB等。此時編程語言與人類自然語言間的鴻溝略有縮小，但仍與人類的思維相差甚遠(yuǎn)。因為它的抽象層次太低，程序員需要考慮大量的機(jī)器細(xì)節(jié)。計算機(jī)語言的發(fā)展高級語言高級語言

了機(jī)器的細(xì)節(jié)，提高了語言的抽象層次，程序中可以采用具有一定涵義的數(shù)據(jù)命名和容易理解的執(zhí)行語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)系到程序所描述的具體事物。計算機(jī)語言的發(fā)展1. 1.2

面

象的語言出發(fā)點：更直接地描述客觀世界中存在的事物

(對象)以及它們之間的關(guān)系。特點：是高級語言。將客觀事物看作具有屬性和行為的對象。通過抽象找出同一類對象的共同屬性和行為，形成類。通過類的繼承與多態(tài)實現(xiàn)代碼重用7抽象實例——鐘表數(shù)據(jù)抽象（時、分、秒）int

Hour, int

Minute, int

Second代碼抽象（設(shè)置、顯示時間）SetTime(),

ShowTime()8抽象實例——鐘表類class

Clock{public:void

SetTime(int

NewH, int

NewM,int

NewS);void

ShowTime();private:int

Hour,Minute,Second;};9繼承與派生問題舉例工具車轎車面包車小汽車卡車旅行車汽車交通工具類的繼承與派生10繼承與派生問題舉例動物猴子貓鳥獅子虎獵豹類的繼承與派生11繼承與派生問題舉例圓矩形幾何形狀類的繼承與派生12繼承與派生問題舉例技術(shù)銷售經(jīng)理管理銷售雇員類的繼承與派生1.1.2

面象的語言優(yōu)點：使程序能夠比較直接地反映問題域的本來面目，開發(fā)能夠利用人類認(rèn)識事物所采用的一般思維方法來進(jìn)行開發(fā)。1.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(一)——面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法程序的目的：用于數(shù)學(xué)計算主要工作：設(shè)計求解問題的過程缺點：對于龐大、復(fù)雜的程序難以開發(fā)和1.2

（Structured

Programming---SP）面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ褂肧P方法設(shè)計程序的步驟數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出1.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(一)——面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法設(shè)計思路自頂向下、逐步求精。采用模塊分解與功能抽象，自頂向下、分而治之。程序結(jié)構(gòu)：按功能劃分為若干個基本模塊，形成一個樹狀結(jié)構(gòu)。各模塊間的關(guān)系盡可能簡單，功能上相對獨立；每一模塊 均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組成。–其模塊化實現(xiàn)的具體方法是使用子程序（函數(shù)）。1.2面向?qū)ο蟮姆椒?.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(一)——面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法優(yōu)點：有效地將一個較復(fù)雜的程序系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和

。模塊1程序模塊2模塊n模塊2.1

模塊2.2

模塊2.m1.2面向?qū)ο蟮姆椒?81.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(一)——面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法缺點：可重用性差、數(shù)據(jù)安全性差、難以開發(fā)大型

圖形界面的應(yīng)用把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程分離為相互獨立的實體。當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時，所有相關(guān)的處理過程都要進(jìn)行相應(yīng)的修改。每一種相對于老問題的新方法都要帶來額外的開銷。圖形用戶界面的應(yīng)用程序，很難用過程來描述，開發(fā)和

也都很

。1.2面向?qū)ο蟮姆椒?.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(二)——面

象的方法（Object-Oriented

Programming

----OOP）將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一起，作為一個相互依存、不可分離的整體——對象。對同類型對象抽象出其共性，形成類。類通過一個簡單的外部接口，與外界。對象與對象之間通過消息進(jìn)行通訊。1.2面向?qū)ο蟮姆椒?1抽象實例——鐘表類class

Clock{public://外部接口void

SetTime(int

NewH, int

NewM,int

NewS);void

ShowTime();private:int

Hour,Minute,Second;};Clock

myClock;//對象返回在OOP中，將“對象”作為系統(tǒng)中最基本的運行實體，整個程序即由各種不同類型的對象組成，各對象既是一個獨立的實體，又可通過消息相互作用，對象中的方法決定要向哪個對象發(fā)消息、發(fā)什么消息以及收到消息時如何進(jìn)行處理等。方法數(shù)據(jù)消息消息1.2.1程序設(shè)計方法的發(fā)展歷程(二)——面

象的方法優(yōu)點：程序模塊間的關(guān)系更為簡單，程序模塊的獨立性、數(shù)據(jù)的安全性就有了良好的保障。通過繼承與多態(tài)性，可以大大提高程序的可重用性，使得的開發(fā)和都更為方便。面向?qū)ο蟮姆椒?4現(xiàn)實生活中的多態(tài)機(jī)的控制臺1.2.2面象的基本概念——對象一般意義上的對象：是現(xiàn)實世界中一個實際存在的事物?？梢允怯行蔚模ū热缫惠v汽車），也可以是無形的（比如一項計劃）。是構(gòu)成世界的一個獨立單位，具有：靜態(tài)特征：可以用某種數(shù)據(jù)來描述動態(tài)特征：對象所表現(xiàn)的行為或具有的功能面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——對象（Object）面

象方法中的對象：–

是系統(tǒng)中

客觀事物的一個實體，它是用來構(gòu)成系統(tǒng)的一個基本單位。對象由一組屬性和一組行為構(gòu)成。屬性：行為：對象靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)項。對象動態(tài)特征的操作序列。面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——類分類——人類通常的思維方法分類所依據(jù)的原則——抽象忽略事物的非本質(zhì)特征，只注意那些與當(dāng)前目標(biāo)有關(guān)的本質(zhì)特征，從而找出事物的共性，把具有共同性質(zhì)的事物劃分為一類，得出一個抽象的概念。例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的生產(chǎn)和生活實踐中抽象出的概念。面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——類（Class）面

象方法中的"類"具有相同屬性和行為的一組對象的集合為屬于該類的全部對象提供了抽象的描述，包括屬性和行為兩個主要部分。類與對象的關(guān)系：猶如模具與鑄件之間的關(guān)系，是抽象與具體的關(guān)系一個屬于某類的對象稱為該類的一個實例。面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——封裝（Encapsulation）一個獨立的系把對象的屬性和行為結(jié)

統(tǒng)單元。盡可能隱蔽對象的

細(xì)節(jié)。對外形成一個邊界（或者說一道屏障），只保留有限的對外接口(公用方法)使之與外部發(fā)生聯(lián)系。例如面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——繼承（Inheritance）繼承對于復(fù)用有著重要意義，是面象技術(shù)能夠提高開發(fā)效率的重要原因之一。定義：特殊類的對象擁有其一般類的全部屬性與服務(wù)，稱作特殊類對一般類的繼承。例如：將輪船作為一個一般類，客輪便是一個特殊類。面向?qū)ο蟮姆椒?.2.2面象的基本概念——多態(tài)性（Polymorphism）多態(tài)是指在一般類中定義的屬性或行

為，被特殊類繼承之后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或

不同的行為。這使得同一個屬性或行為在一般類及其各個特殊類中具有不同的語義。例如：加號+->實數(shù)的加法：2+3=5->字符串的加法：“123”+“abc”=“123abc”面向?qū)ο蟮姆椒?2面象的工程面

象的

工程是面

象方法在

工程領(lǐng)域的全面應(yīng)用。它包括:面 象的分析（OOA）面 象的設(shè)計（OOD）面 象的編程（OOP）面 象的測試（OOT）面 象的

（OOSM）1.3面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)33系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析階段應(yīng)該扼要精確地抽象出系統(tǒng)必須做什么，但是不關(guān)心如何去實現(xiàn)。面象的系統(tǒng)分析，直接用問題域中客觀存在的事物建立模型中的對象，對單個事物及事物之間的關(guān)系，都保留他們的原貌，不做轉(zhuǎn)換，也不打破原有界限而重新組合，因此能夠很好地

客觀事物。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)34設(shè)計針對系統(tǒng)的一個具體實現(xiàn)運用面象的方法。其中包括兩方面的工作：把OOA模型直接搬到OOD，作為OOD的一部分針對具體實現(xiàn)中的人機(jī)界面、數(shù)據(jù) 、任務(wù)管理等因素補(bǔ)充一些與實現(xiàn)有關(guān)的部分。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)35編程OOP工作就是用一種面象的編程語言把OOD模型中的每個成分書寫出來，是面象的開發(fā)最終的重要階段。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)36測試測試的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)

中的錯誤。在面

象的

測試中繼續(xù)運用面象的概念與原則來組織測試，以對象的類作為基本測試單位，可以更準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)37將

交付使用后，工作并沒有完結(jié)，還要根據(jù)的運行情況和用戶的需求，不斷改進(jìn)系統(tǒng)。使用面象的方法開發(fā)的，其程序與問題域是一致的，因此，在維護(hù)階段運用面象的方法可以大大提高的效率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)源程序：用源語言寫的，有待翻譯的程序目標(biāo)程序：也稱為"結(jié)果程序"，是源程序通過翻譯程序加工以后所生成的程序。翻譯程序：是指一個把源程序翻譯成等價的目標(biāo)程序的程序。1.4

c++語言的程序開發(fā)過程基本術(shù)語源程序(.cpp)翻譯程序目標(biāo)

程序(.obj)用c++寫的與源程序同名——三種不同類型的翻譯程序匯編程序：其任務(wù)是把用匯編語言寫成的源程序，翻譯成機(jī)器語言形式的目標(biāo)程序。編譯程序：若源程序是用高級程序設(shè)計語言所寫，經(jīng)翻譯程序加工生成目標(biāo)程序，那么，該翻譯程序就稱為"編譯程序"。1.4

c++語言的程序開發(fā)過程解釋