考核目标
1.了解传统的结构化程序设计的不足，初步理解面 向对象程序设计的思想、概念和特点。
2.熟悉类的定义 和使用方式
3.通过示例程序剖析对象，理解类成员的可访问范围
第1节 结构化程序设计
结构化程序设计的基本方法 :采用自顶向下、逐步求精及模块化的思想，将复杂的大问题层层分解为许多简单的小问题。
结构化程序设计的三种基本结构 :顺序结构、选择结构、循环结构 。
结构化程序设计的基本思想：
数据结构+算法=程序
结构化程序设计的缺点 :程序在代码规模庞大时，变得难以理解 、难以扩充 、难以查错 和难以复用 。
这种情况下，面向对象的程序设计方法就应运而生了。
第2节 面向对象程序设计的概念和特点
一、面向对象思想的提出
面向对象程序设计方法是20世纪90年代以来软件开发方法的主流，它继承了结构化程序设计方法的优点，同时又比较有效地改善了结构化程序设计的不足。
面向对象的程序设计方法 :使分析、设计和实现一个系统的方法尽可能地接近人们认识一个系统的方法 ，通常包括3个方面:面向对象的分析 、面向对象的设计 和面向对象的程序设计
面向对象技术把问题看成是对象 的集合。对象具有两个特性:一是对象本身的信息 ，也称为属性 ;一是对对象的操作 ，也称为行为
对象=数据(属性)+函数(行为)
类 是对象的一个抽象。
二、面向对象的特点
面向对象程序设计的四个基本特点 :抽象、封装、继承和多态。
1)抽象 :将同一类事物的共同特点概括出来，这个过程就叫作 "抽象"
类是对现实世界中客观事物的抽象。对于一个具体的类，它有许多具体的个体，这些个体叫做"对象"。
对象 是系统中用来描述客观事物的一个实体，用对象名 、属性 和操作三要素来描述对象。
描述属性的数据称为成员变量 或数据成员 ，对这组属性进行操作的函数称为成员函数 。对象由数据成员 和成员函数构成。
2)封装:就是把对象的属性和操作结合成一个独立的单元。
封装作用 :
数据和操作数据的函数紧密联系起来；
将对象的一部分属性和函数隐藏 起来，让这部分属性和函数对外不可见 ，起到保护作用。另一些属性和函数对外可见，作为对对象进行操作的接口
3)继承 :在编写一个"新"类的时候，以现有的类作为基础，使得新类从现有的类**"派生"** 而来，从而达到代码扩充和代码复用的目的
4)多态 :不同的对象可以调用相同名称的函数，但可导致完全不同的行为的现象称为多态性 。利用多态性，程序中只需进行一般形式的函数调用，函数的实现细节留给接受函数调用的对象，这大大提高了人们解决复杂问题的能力。
第3节 类的初步知识
一、类的定义
1.类的基本概念
类 是具有相同的属性和操作的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述 ，其内部包括属性(数据变量 )和操作(成员函数 )两个主要部分。
类 是一种用户自己构造的数据类型 ;类 要先声明后使用、是具有唯一标识符的实体;
2.声明类
C++中声明类的一般形式为:
class 类名{
private :
私有变量和函数
public :
公有变量和函数
protected:
保护变量和函数
}；
说明:
① private 是完全私有的，只有本类内可以访问，派生类和外部都不可以访问
② protected 是受保护的，只有本类内和派生类可以访问，外部不能访问;
③ public 内、外部都能访问;
④ 如无访问权限的关键字，则默认声明为private ;
⑤ 不能 在类的声明中对数据变量 进行初始化
⑥类声明中可以给出成员函数的参数的默认值;
⑦类中声明的任何成员不能使用extern、auto 和register关键字修饰;（存储类型）
⑧类中可以不含有任何成员变量和成员函数，这样的类称为空类。
3.定义成员函数
返回值类型 类名::成员函数名(形参列表)
{成员函数的函数体}
说明:
① 返回类型是指这个成员函数返回值的类型；
② 类名是指成员函数所属类的名字;
③ "::"是类作用域运算符，用于表示其后的成员函数属于这个特定的类;
例:定义属于Point类的成员函数Setxy
void Point::Setxy(int a, int b)
{x=a;y=b;}
④ 类中定义的成员函数允许重载。
⑤可以使用关键字inline 将成员函数定义为内联函数(凡是出现调用该函数的地方，编译程序自动将其转换为该函数的函数体，不再在程序执行时调用该函数，大大提高了效率)。
如:inline int Point::Getx
{return x;}
⑥如果在声明类的同时，在类体内给出 成员函数的定义 就默认为内联函数 。
如将声明Getx的语句"int Getx();"改为"int Getx(){return x;}"，则Getx为内联函数。
二、类的定义示例
cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <windows.h>
using namespace std;
//定义日期类myDate
class myDate
{
public:
myDate();//构造函数
myDate(int,int,int);//构造函数
void setDate(int,int,int);//设置日期
void setDate(myDate);//设置日期
myDate getDate();//获取日期
void setYear(int);//设置年
int getMonth();//获取月
void printDate()const;//打印日期
private:
int year,month,day; //成员变量，表示年、月、日
};
//在类体外定义成员函数
myDate::myDate()
{year=1970;month=1;day=1;
}
//构造函数用来初始化
myDate::myDate(int y, int m, int d)
{year=y;month=m;day=d;
}
//构造函数
void myDate::setDate(int y,int m,int d)
{year=y;month=m;day=d;
return;
}
//用变量设置日期
void myDate::setDate(myDate oneD)
{
year=oneD.year;month=oneD.month;day=oneD.day;
return;
}
myDate myDate::getDate() {
return *this;
}
void myDate::printDate()const //打印日期
{
cout<<year<<"年"<<month<<"月"<<day<<"日";
}
//定义学生类Student
class Student
{
public:
void setStudent(string,myDate);//设置学生信息
void setName(string);//设置姓名
string getName();//获取姓名
void setBirthday(myDate);//设置生日
myDate getBirthday();//获取生日
void printStudent()const;//打印信息
private:
string name;//姓名
myDate birthday;//生日
};
//在类体外定义成员函数
void Student::setStudent(string s,myDate d)
{
name=s;
birthday.setDate(d);
return;
}
//设置学生信息
void Student::setName(string n)//设置姓名
{
name = n;
return;
}
string Student::getName()//获取姓名
{return name;
}
void Student::setBirthday(myDate d)//设置生日
{
birthday.setDate(d);
return;
}
myDate Student::getBirthday()//获取生日
{return birthday;
}
void Student::printStudent()const //打印信息
{
cout<<"姓名:"<<name<<"生日：";
birthday.printDate();//调用类myDate的成员函数
cout<<endl;
}
int main() {
// 设置控制台输出编码为UTF-8
SetConsoleOutputCP(CP_UTF8);
// 启用缓冲区处理UTF-8字节序标记（BOM）
setvbuf(stdout, nullptr, _IOFBF, 1000);
Student ss;
int y,m,d;
string name_;
cout<<"请输入学生的姓名和生日，生日以 年、月、日 的次序输入: ";
cin>>name_>>y>>m>>d;
ss.setStudent(name_,myDate(y,m,d));//调用成员函数
ss.printStudent();
return 0;
}第4节 类的示例程序刨析
一、程序结构
一个完整的C++程序包括以下几部分
- 一个主函数，可以调用其他函数，但不能被调用，也称为主程序。
- 用户定义的任意多个的类及全局函数。
- 全局说明。在所有函数和类定义之外的变量说明及函数原型。
- 注释。
- 头文件。
二、成员变量与成员函数的定义
1.成员变量:一般均定义为私有访问权限 ，这样的成员仅能在本类内访问。类外需要通过访问本类函数来访问私有的成员变量。
2.成员函数的定义
返回值类型 类名::成员函数名(形参列表)
{函数体}
成员函数并非每个对象各自存一份。成员函数和普通函数一样，在内存中只有一份，它可以作用于不同的对象，为类中各对象共享。
三、创建类对象的基本形式
定义一个普通对象，即类变量的基本方法有两种。
1）
类名 对象名;
类名 对象名(参数);//定义对象的同时初始化
类名 对象名=类名(参数):
类名 *对象指针名=new 类名;
类名 *对象指针名=new 类名();
类名 *对象指针名=new 类名(参数);
用new创建对象时返回的是一个对象指针，这个指针指向本类刚创建的这个对象。
声明对象引用
类名 &对象引用名=对象;
声明对象指针
类名 *对象指针名=对象的地址;
声明对象数组
类名 对象数组名[数组大小]:
第5节 访问对象的成员
一、使用对象访问成员变量与调用成员函数
对象访问成员变量的格式
对象名.成员变量名
二、使用指针访问对象的成员
通过对象的指针访问成员变量的格式
对象的指针->成员名
三、使用引用访问对象的成员
通过对象的引用访问成员变量的格式
对象的引用.成员变量名
调用成员函数的格式:
对象名.成员函数名(参数表)
对象的指针->成员函数名(参数表)
对象的引用.成员函数名(参数表)
第6节 类成员的可访问范围
一、访问范围说明符的含义
public:是公有的，使用它修饰的类的成员可以在程序的任何地方被访问。
private:是私有的，使用它修饰的类的成员仅能在本类内被访问。
protected:是保护的，它的作用介于public与private之间，使用它修饰的类的成员能在本类内及子类中被访问。一般会将成员变量声明为私有的，而将相关的成员函数声明为公有的，以便在类的外部可以调用这些成员函数来操纵成员变量。
二、成员的访问
三、隐藏的作用
设置私有成员的机制叫作"隐藏"。
"隐藏"的优点:
1)有利于程序的修改，
2)可以避免对对象的不正确操作
第7节 标识符的作用域与可见性
类名、函数名、变量名、和枚举类型的取值等都是标识符。
标识符的作用域是指标识符的有效范围。
标识符的可见性是指在程序哪个区域可以使用。
C++中标识符的作用域有函数原型作用域 、局部作用域(块作用域) 、类作用域 和命名空间作用域。
1.函数原型作用域
在声明函数原型时形参的作用范围就是函数原型作用域，这是C++程序中最小的作用域。例:double ares(double r)
r的作用范围就在函数area形参列表的左右括号之间:
2.局部作用域
程序中使用相匹配的一对大括号括起来的一段程序称为块。作用域局限在块内的称为局部作用域。
3.类作用域
类可以被看成是一组有名字的成员的集合，类X的成员m具有类作用域。
4.命名空间作用域
一个命名空间确定了一个命名空间作用域，凡是在该命名空间之内声明的、不属于前面所述的各个作用域的标识符，都属于该命名空间作用域。
命名空间是为了消除程序各大模块之间同名引起的歧义。
定义命名空间的一般形式如下
namespace 命名空间名
{命名空间内的各种声明(函数声明、类声明、...)
}
在命名空间内部可以直接引用当前命名空间中声明的标识符，如果需要引用其他命名空间的标识符，需要使用下面的方式:
命名空间名::标识符名
具有命名空间作用域的变量也称为全局变量。