面向?qū)ο蟪绦騝基礎(chǔ)

面向?qū)ο蟪绦駽基礎(chǔ)2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTINGWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKU目錄CATALOGUE面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述C語言基礎(chǔ)類與對象繼承與派生多態(tài)性與虛函數(shù)C標準庫與STL面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述PART010102對象（Object）對象是現(xiàn)實世界中的實體在計算機程序中的抽象表示，它包含了描述實體的屬性和行為。類（Class）類是具有相同屬性和行為的對象的抽象描述，可以理解為對象的模板或藍圖。封裝（Encapsul…封裝是將對象的屬性和行為捆綁在一起，形成一個獨立的實體，并隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié)，只對外提供必要的接口。繼承（Inherita…繼承是一種實現(xiàn)代碼重用的機制，允許子類繼承父類的屬性和行為，并可以添加新的屬性或行為。多態(tài)（Polymorp…多態(tài)是指允許使用父類類型的指針或引用來引用子類的對象，并在運行時根據(jù)實際對象類型來調(diào)用相應(yīng)的方法。030405面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計通過類和對象來實現(xiàn)抽象，隱藏了具體實現(xiàn)的細節(jié)，只關(guān)注對象之間的交互和通信。抽象性面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計通過封裝將對象的屬性和行為結(jié)合在一起，形成一個獨立的實體，提高了代碼的可維護性和可重用性。封裝性面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計通過繼承實現(xiàn)了代碼的重用和擴展，子類可以繼承父類的屬性和行為，并可以添加新的屬性或行為。繼承性面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計通過多態(tài)實現(xiàn)了靈活的編程方式，可以在運行時根據(jù)實際對象類型來調(diào)用相應(yīng)的方法。多態(tài)性面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點面向過程到面向?qū)ο蟮霓D(zhuǎn)變早期的程序設(shè)計主要面向過程，以函數(shù)為中心，后來逐漸發(fā)展到面向?qū)ο?，以對象為中心。隨著面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的發(fā)展，出現(xiàn)了許多支持面向?qū)ο缶幊痰木幊陶Z言，如C、Java、C#等。為了更好地支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，人們提出了許多面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計的方法和技術(shù)，如UML、OOD等。隨著面向?qū)ο蠹夹g(shù)的不斷發(fā)展和完善，它在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，如軟件開發(fā)、游戲設(shè)計、人工智能等。面向?qū)ο缶幊陶Z言的興起面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計方法的提出面向?qū)ο蠹夹g(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的發(fā)展C語言基礎(chǔ)PART02C是一種高效且通用的編程語言，支持過程化編程、面向?qū)ο缶幊毯头盒途幊痰榷喾N編程范式。C語言在C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，保留了C語言的強大功能，同時增加了面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。C語言具有豐富的庫和強大的編譯器支持，可廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)開發(fā)、游戲開發(fā)、嵌入式開發(fā)等領(lǐng)域。C語言概述數(shù)據(jù)類型變量和常量運算符和表達式控制結(jié)構(gòu)C語言的基本語法C支持基本數(shù)據(jù)類型（如int、char、float等）、復合數(shù)據(jù)類型（如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體等）和用戶自定義類型（如類）。變量用于存儲數(shù)據(jù)，常量則用于表示固定值。C中的變量和常量具有類型和作用域等屬性。C提供了豐富的運算符，用于進行各種數(shù)據(jù)操作。表達式則由運算符和操作數(shù)組成，用于表示計算過程。C中的控制結(jié)構(gòu)包括條件語句（如if、switch等）、循環(huán)語句（如for、while等）和異常處理語句（如try、catch等），用于控制程序的執(zhí)行流程。C通過輸入輸出流進行數(shù)據(jù)的輸入輸出操作。輸入流用于從文件或鍵盤讀取數(shù)據(jù)，輸出流用于將數(shù)據(jù)寫入文件或屏幕。輸入輸出流C提供了一系列輸入輸出函數(shù)，如cin、cout、cerr等，用于實現(xiàn)與用戶的交互和數(shù)據(jù)的輸入輸出。輸入輸出函數(shù)C支持格式化輸入輸出，可以通過設(shè)置格式控制符來控制數(shù)據(jù)的輸入輸出格式。例如，可以設(shè)置數(shù)據(jù)的精度、寬度、對齊方式等。格式化輸入輸出C語言的輸入類與對象PART03類的基本概念類是面向?qū)ο缶幊痰幕締卧x了一類對象的共同屬性和行為。類的定義語法使用`class`關(guān)鍵字定義類，包括類名、成員變量、成員函數(shù)等。成員變量和成員函數(shù)成員變量用于存儲對象的屬性，成員函數(shù)用于實現(xiàn)對象的行為。訪問控制符使用`public`、`private`和`protected`來控制成員變量和成員函數(shù)的訪問權(quán)限。類的定義對象的創(chuàng)建對象的使用對象的初始化對象的銷毀對象的創(chuàng)建與使用使用類名加上對象名來創(chuàng)建對象，例如`ClassNameobjectName;`。在創(chuàng)建對象時，可以使用構(gòu)造函數(shù)來初始化對象的成員變量。通過對象名來訪問對象的成員變量和成員函數(shù)，例如`objectName.memberVariable`和`objectName.memberFunction();`。當對象不再使用時，由析構(gòu)函數(shù)負責釋放對象所占用的資源。構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的成員函數(shù)，用于初始化對象的狀態(tài)。它在創(chuàng)建對象時自動調(diào)用。構(gòu)造函數(shù)析構(gòu)函數(shù)構(gòu)造函數(shù)的重載析構(gòu)函數(shù)的重載析構(gòu)函數(shù)也是一種特殊的成員函數(shù)，用于在對象銷毀前執(zhí)行一些清理工作。它在對象銷毀時自動調(diào)用?？梢远x多個構(gòu)造函數(shù)，以不同的參數(shù)列表來初始化對象的不同狀態(tài)。析構(gòu)函數(shù)通常不需要重載，因為它只負責釋放對象所占用的資源。構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)繼承與派生PART04繼承的概念繼承是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的重要特征之一，它允許在已有類的基礎(chǔ)上創(chuàng)建新類，新類繼承了已有類的屬性和方法。02通過繼承，可以實現(xiàn)代碼的重用，提高程序的開發(fā)效率。03繼承具有傳遞性，即如果B類繼承自A類，C類繼承自B類，那么C類也間接繼承了A類的屬性和方法。0101派生類是指在已有類的基礎(chǔ)上通過增加新的屬性或方法而創(chuàng)建的新類。02定義派生類時，需要使用繼承方式指定基類，包括公有繼承、私有繼承和保護繼承三種方式。03在派生類中，可以訪問基類的公有和保護成員，但是不能訪問基類的私有成員。04通過派生類對象可以調(diào)用基類中的公有和保護成員。派生類的定義與使用多重繼承是指一個類同時繼承多個基類的情況。為了解決多重繼承帶來的二義性問題，可以使用虛基類。虛基類是指在繼承關(guān)系中共享的基類，它的成員在派生類中只出現(xiàn)一次。多重繼承與虛基類多重繼承可能會帶來二義性問題，即當多個基類中有同名成員時，編譯器無法確定使用哪個基類的成員。使用虛基類可以避免多重繼承帶來的二義性問題，但是也會增加程序的復雜性和編譯時間。多態(tài)性與虛函數(shù)PART05多態(tài)性的概念01多態(tài)性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的一個重要特征，它允許我們使用統(tǒng)一的接口來處理不同類型的對象。02多態(tài)性通過虛函數(shù)和純虛函數(shù)實現(xiàn)，允許在運行時確定實際調(diào)用的函數(shù)版本。03多態(tài)性提高了代碼的靈活性和可重用性，降低了維護成本。010203虛函數(shù)是在基類中聲明的、允許在派生類中被重寫的成員函數(shù)。在基類中使用關(guān)鍵字`virtual`來聲明虛函數(shù)。當通過基類指針或引用調(diào)用虛函數(shù)時，將根據(jù)實際對象的類型來調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)版本。虛函數(shù)的定義與使用純虛函數(shù)與抽象類01純虛函數(shù)是一種特殊的虛函數(shù)，它在基類中聲明但沒有定義，要求派生類必須提供實現(xiàn)。02純虛函數(shù)通過在函數(shù)聲明后添加`=0`來定義。03包含純虛函數(shù)的類被稱為抽象類，抽象類不能被實例化，只能作為其他類的基類。04抽象類提供了一種定義接口的方式，允許我們定義一組相關(guān)的操作，而不必關(guān)心具體的實現(xiàn)細節(jié)。C標準庫與STLPART06C標準庫包括多個模塊，如輸入輸出流、容器、迭代器、算法、函數(shù)對象、數(shù)值計算、多線程等，這些模塊為C程序員提供了豐富的功能和靈活性。C標準庫是跨平臺的，可以在不同的操作系統(tǒng)和編譯器上使用，它為C程序員提供了一種統(tǒng)一的方式來處理各種常見的編程問題。C標準庫是C編程語言的一個重要組成部分，它提供了一系列通用的數(shù)據(jù)類型、函數(shù)和類，用于支持各種常見的編程任務(wù)。C標準庫概述STL（StandardTemplateLibrary，標準模板庫）是C標準庫的一個重要組成部分，它提供了一系列通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法模板。使用STL可以大大簡化C程序的設(shè)計和實現(xiàn)，提高程序的可讀性和可維護性。同時，STL也提供了高效的性能和可擴展性，可以滿足各種復雜的應(yīng)用需求。STL的基本概念包括容器、迭代器、算法和函數(shù)對象。容器用于存儲數(shù)據(jù)，迭代器用于訪問容器中的元素，算法用于操作容器中的元素，函數(shù)對象用于定義可調(diào)用的對象。STL的基本概念與使用STL的常用容器與算法010203STL提供了多種常用的容器，如vector、list、deque、set、map等。這些容器具有不同的特性和使用場景，可以滿足各種數(shù)據(jù)存儲和操作的需求。STL還提供了豐富的算法，如排序、查找、遍歷、修改等。這些算法可以與STL容器配合使用，實現(xiàn)各種復雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。在使用STL