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C++编程学习（第33天）

news 2025/9/20 9:31:53

面向对象程序设计方法概述

C++并不是一种纯粹的面向对象的语言，而是一种基于过程和面向对象的混合型的语言。由于C++是在C的基础上发展而成的，因此保留了C的绝大部分的功能和运行机制，C语言是基于过程的语言，C++自然保留了基于过程语言的特征。

对于规模比较小的程序，编程者可以直接编写出一个基于过程的程序，详细地描述程序中的数据结构及对数据的操作过程，但是当程序规模比较大时，就显得力不从心了。C++面向对象的机制就是为了解决编写大程序时的困难而产生的。

从程序结构角度看，C++基于过程的程序和面向对象的程序是不同的。在基于过程的程序中，函数是构成程序的基本部分，程序面对的是一个个函数，每个函数都是独立存在于程序中，除了主函数只能被操作系统调用外，各函数可以互相调用。而在面向对象的程序中，除主函数外，其它函数基本上都是出现在“类”中的，只有通过类才能调用类中的函数。程序的基本构成单位是对象，程序面对的是一个个的类和对象。

程序设计的主要工作是设计类、定义和使用类对象，显然，这时的程序设计是基于类的，而不是基于函数或就过程。

凡是以类对象为基本构成单位的程序称为基于对象的程序。而面向对象程序设计则还有更多的要求。面向对象程序设计有4个主要特点：抽象、封装、继承和多态。C++的类对象体现了抽象和封装的特性，在此基础上再利用继承和多态，就成为真正的面向对象的程序设计。

为了基于过程作比较，往往把基于对象程序设计和面向对象程序设计统称为面向对象程序设计

什么是面向对象的程序设计

1、对象和类

客观世界中任何一个事务都可以看成一个对象。

对象是构成系统的基本单位。

一个班级作为一个对象时有两个要素，一是班级的静态特征，如班级所属系和专业、学生人数等，这种静态特征称为属性；二是班级的动态特征，如学习、开会、体育比赛等，这种动态特征称为行为或功能。

如果想从外部控制班级学生的活动，可以从外界向班级发一个信息，如打铃就下课，一般称它为消息。

任何与一个对象都应当具有两个要素，即属性和行为。对象是由一组属性和一组行为构成的，对象能根据外界给的信息进行相应的操作。

一般来说，凡是具备属性和行为这两种要素的，都可作为对象。

在一个系统中的多个对象之间通过一定的渠道相互联系，要使某一个对象实现某一种行为即操作，应当向它传送相应的消息。

使用面向对象的程序设计方法设计一个复杂的软件系统时，首要的问题是确定该系统是由哪些对象组成的，并且设计这些对象。

在C++中，每个对象都是由数据和函数这两部分组成的。数据体现了属性，函数是用来对数据进行操作的，以便实现某些功能。

2、封装与信息隐蔽

可以对一个对象进行封装处理。把数据和针对数据的操作封装在一起，形成一个类，这个类的一部分数据和成员函数声明为私有，对外界屏蔽，也就是说从外界是看不到的，甚至不知道这些属性的存在。

这样做的好处是大大降低了人们操作对象的复杂程度，使用对象的人完全可以不必知道对象内部的具体细节，只须了解它外部功能即可自如地操作对象。

在设计一个对象时，要周密的考虑如何进行封装，把不必让外界知道的部分隐藏起来，也就是说，把对象的内部实现和外部行为分隔开来。

面向对象程序设计方法的一个重要特点就是封装性，所谓封装指两方面含义，一是将有关的数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位，各个对象之间相互独立，互不干扰。二是将对象中某些部分对外隐藏，即隐藏其内部细节，只留少量接口，以便与外界联系，接收外界的消息。这种对外界隐蔽的做法称为信息隐蔽，信息隐蔽还有利于数据安全，放至类外无关代码了解和修改数据。

C++类对象中的函数名就是对象的对外接口，外界可以通过函数名调用这些函数来实现某些行为。