面向对象程序设计课程指导书

现代远程教育《面向对象程序设计—C++》课程学习指导书作者：穆玲玲课程学习方法指导“面向对象程序设计---C++”这门课程是“C语言程序设计”课程的后续课程，本课程在学生掌握C语言的基本编程方法之后，继续向学生介绍面向对象程序设计方法在C++语言中的实现。本课程将从复习C++语言基础开始，平滑过渡到面向对象的程序设计方法，并针对C++程序设计的主要知识点进行精要介绍，以大量的实例介绍各种知识点的具体应用。使学生在学习本课程之后，掌握C++面向对象的程序设计方法。本课程在理解基本概念的基础上，侧重培养学生的实际编程能力，因此同学们应在认真观看视频教学之前的基础上，认真阅读教材，通过完成自测题和书后作业，巩固基础知识的理解；尽可能多上机，多编程熟练掌握编程的方法和开发工具的使用。课程学习进度安排本课程教学内容在一学期内完成，学生可参考以下进度安排自己的学习：第1周第1单元（教材第1章）复习C++基础第2周第2单元类与对象（教材2.1---2.4）第3周第2单元类与对象（续）（教材2.5---2.9）第4周第2单元类与对象（教材第3章）第5周第3单元友元第6周第4单元运算符重载（教材5.1—5.3）第7周第4单元运算符重载（续）（教材5.4—5.11）第8周第5单元模板（教材第6章）第9周第6单元继承与派生（教材第7.1—7.7）第10周第6单元继承与派生（教材第7.8—7.11）第11周第7单元虚函数和多态（教材第8章）第12周第8单元C++流（教材9.1-9.4）第13周第8单元C++流（续）（教材9.5-9.7）第14周第9单元异常处理和名字空间（教材第10章）第15周第10单元C++标准模板库（教材第11章）第16周第11单元面向对象软件设计（教材第12章）课程学习课时分配第1部分C++语言基础第1单元（教材第1章）复习C++基础（2学时）每课时内容为：1.1---1.41.5---1.7第2部分面向对象程序设计的特征、概念和方法第2单元类与对象（教材第2章和第3章）（9学时）每课时内容为：2.1---2.22.3---2.42.5—2.62.7---2.82.93.1---3.23.33.4—3.63.7第3单元友元（教材第4章）（2学时）每课时内容为：4.1—4.34.4第4单元运算符重载（教材第5章）（5学时）每课时内容为：5.1—5.25.35.45.5—1.105.11第5单元模板（教材第6章）（3学时）每课时内容为：6.1—6.26.36.4第6单元继承与派生（教材第7章）（5学时）每课时内容为：7.1—7.37.4—7.77.8—7.97.107.11第7单元虚函数和多态（教材第8章）（3学时）每课时内容为：8.1—8.28.3—8.48.5第3部分C++语言的高级特征第8单元C++流（教材第9章）（5学时）每课时内容为：9.1—9.29.39.49.5—9.69.7第9单元异常处理和名字空间（教材第10章）（2学时）每课时内容为：10.1—10.310.4—10.5第10单元C++标准模板库（教材第11章）（2学时）每课时内容为：11.1—11.511.6—11.7第4部分面向对象软件工程第11单元面向对象软件设计（教材第12章）（2学时）每课时内容为：12.1—12.212.3第1章C++语言基础一、教学内容1.1C++概述计算机语言种类、程序设计方法、C++语言及其特点、C++程序的基本结构、C++程序的开发步骤1.2C++语言初识数据类型、常量和变量、数据的输入和输出1.3控制语句顺序、选择、循环、跳转1.4构造数据类型数组、枚举、结构体、共用体、自定义类型1.5指针指针的定义、初始化、运算符、new和delete、指针和数组1.6函数函数的定义和调用、全局变量和局部变量、参数传递、内联函数、函数重载、域运算符1.7断言二、章节学习目标1、理解C语言与C++语言的关系，理解面向对象程序设计方法的核心和特点，理解断言的作用2、熟练掌握C++程序的基本结构和开发步骤；C++语言的语法和常用语句，包括：数据类型，变量声明，常量定义，数据的输入和输出，控制语句，构造数据类型（数组，结构，自定义类型），指针和函数的使用3、能运用VC++6.0或DevC开发C++程序；能运用C++语言设计算法并编程实现三、章节重点、要点本章主要内容是C++语言基础，对于熟练掌握C语言程序设计的同学，本章内容可以跳过。本章的重点是：1.C++的语法和常用语句，包括：C++程序结构，数据类型，变量声明，常量定义，数据的输入和输出，控制语句，构造数据类型（数组，结构，自定义类型），指针和函数的使用。2.C++开发工具：VC++6.0或DevC本章的要点是：1.数据的输入和输出：cin和cout的基本使用方法2.指针的定义和使用：指针的定义、初始化、运算符、new和delete、指针和数组。这一部分的内容对于大多数同学来说比较困难，需要通过大量的编程练习理解指针的含义和使用。3.函数：函数的基本使用方法容易理解，但是关于全局变量和局部变量、参数传递、内联函数、函数重载和域运算符等问题是新的内容，在本课程的后续内容中将不断涉及，因此同学们应深刻理解。四、章节考试大纲面向对象程序设计方法的核心和特点；C语言与C++语言的关系；C++程序的基本结构和开发步骤；C++语言的语法和常用语句（数据类型，变量声明，常量定义，数据的输入和输出，控制语句，构造数据类型（数组，结构，自定义类型），指针和函数的使用）；断言的作用；运用C++语言设计算法并编程实现；读懂C++程序五、计划学时本章主要内容为复习C++语言基础，安排课时为2学时六、章节练习题1.高级语言是如何被计算机识别的？2.面向对象程序设计方法的核心和特点分别是什么？3.C++程序的基本结构是什么样的？4.什么是编译预处理语句？5.C++程序的开发步骤是什么？6.输入输出7.指针8.函数重载9.给出以下程序的执行结果。#includeiostream.hvoidmain(){inti,j,k;for(i=1;i=6;i++){for(j=1;j=20-2*i;j++)cout;for(k=1;k=i;k++)couti;coutendl;}}第2章类和对象（一）一、教学内容2.1类类的声明、类的成员函数、访问权限、特点、与结构体的区别2.2对象对象的定义、对象的数据成员访问和成员函数调用、对象的存储空间、对象的赋值运算2.3构造函数概念、调用构造函数、重载构造函数、复制构造函数2.4析构函数概念、性质、调用2.5对象的生存期2.6对象浅复制与深复制2.7静态成员2.8类成员指针2.9应用实例二、章节学习目标1、理解类和对象的概念，理解类与对象的关系，理解类的成员及其访问权限；理解构造函数与析构函数的作用；理解静态成员的作用；理解对象的复制2、熟练掌握类的定义和访问，熟练掌握重载构造函数的定义和使用；熟练掌握静态成员的使用3、能运用类的概念编写程序三、章节重点、要点重点：类的概念、定义和使用；对象的概念、定义和使用；类与对象的关系；构造函数和析构函数；静态成员要点：类是具有相同属性的对象的抽象，对象是类的实例；类的成员包括数据成员和函数成员，数据成员说明类的属性，函数成员说明类的操作；类的成员具有三种不同的访问权限：private。protected。public；在默认情况下，类的成员是私有的，private，而结构的访问权限在默认情况下是公有的public。构造函数和析构函数是类的特殊成员函数，在生成类对象的时候会调用构造函数，而在撤销类对象的时候则调用析构函数；构造函数可以重载，但是析构函数是不能重载的。类成员的访问通常是通过类对象实现的，静态成员例外。静态成员是用static声明的成员，被所有其所在类的类对象共享，静态成员的访问是通过类作用域实现的。四、章节考试大纲类的概念、定义和使用；对象的概念、定义和使用；类与对象的关系；构造函数和析构函数；静态成员；类成员的访问权限和访问方法五、计划学时5学时六、章节练习题1、声明类的一般格式是什么？2、类成员的访问权限有哪些？3、类与对象的关系是什么?4、类的构造函数和析构函数有何特点？5、什么是静态成员？有和特点？第3章类与对象（二）一、教学内容3.1常对象和常对象成员3.2类对象数组3.3子对象子对象构造函数和析构函数的设计和执行次序3.4嵌套类3.5局部类3.6this指针3.7应用实例二、章节学习目标1.理解常对象和常对象成员的含义；理解子对象的含义；理解嵌套类、局部类的含义和使用2.熟练掌握子对象构造函数和析构函数设计和执行次序；熟练掌握this指针的含义和应用3.能运用常对象成员、子对象、this指针等设计较复杂的类三、章节重点、要点重点：子对象构造函数和析构函数的设计；子对象构造函数和析构函数的执行次序；this指针要点：本章是对类和对象较深入的专题。常对象指对象常量；常对象成员包括常对象成员函数和常数据成员；均用const声明；常成员函数不更新对象的数据成员，也不调用非const成员函数；常对象只能调用常成员函数；const可用于区分函数重载。常数据成员可以是常量和常引用，用const说明；常数据成员由构造函数的初始化列表进行初识化；如果数组中每一个元素都是某一个类的对象，该数组称作对象数组；当一个类的数据成员是另一个类的对象时，该对象称作子对象。子对象表示两个类之间的has-a关系。子对象的初始化通过初始化表进行；构造函数的调用次序是先调用各个对象成员的构造函数，对象成员的构造函数调用次序取决于他们在类中的声明次序与初始化表中的位置无关；然后执行类的构造函数，析构函数的调用顺序与构造函数相反。类应先声明再使用；两个类相互引用时，可在定义前先引用即前向引用声明；嵌套类是指在一个类中声明其他类，嵌套类在外层类中可以使用；而在外层类之外能否使用取决于嵌套类的权限；如果是公有的可以使用，但须用作用域运算符指出外层类；局部类是在函数的定义中声明的类；局部类一般不包含静态成员；this指针是隐含于每一个类的成员函数的特殊指针，它将对象和该对象调用的成员函数链接在一起；由VC++内部设计，指向正在被某个成员函数操作的对象。四、章节考试大纲常对象和常对象成员的含义和声明；子对象的含义；嵌套类、局部类的含义；子对象构造函数和析构函数设计和执行次序；初始化表的使用；this指针的含义和应用；运用常对象成员、子对象、this指针等设计较复杂的类，能读懂程序；五、计划学时4学时六、章节练习题1.常成员函数有何特点？2.什么时候需要使用初识化表？3.什么是嵌套类？什么是局部类？4.简述this指针的含义是什么？第4章友元一、教学内容4.1什么是友元概念4.2友元函数声明、使用4.3友元类4.4应用实例二、章节学习目标1.理解友元的概念和作用，理解友元类和友元函数的定义和使用2.熟练掌握友元函数和友元类的声明和定义方法3.能运用友元函数编程三、章节重点、要点重点：友元的含义，友元函数的定义和声明，友元类的使用要点：友元破环了数据的隐藏和封装，但是方便了不同类之间，类与函数之间的数据共享。友元包括友元类和友元函数，均用friend声明。友元类中的成员函数都是所在类的友元函数。友元关系具有不可传递性、单向性、不能继承性。四、章节考试大纲友元的含义和作用；友元函数和友元类的声明；友元关系的特点五、计划学时2学时六、章节练习题1.什么是友元？具有什么特点？2.友元关系具有什么特点？3.如何声明友元函数？第5章运算符重载一、教学内容5.1概述定义、格式、调用格式5.2重载单目运算符通用方法5.3重载双目运算符通用方法5.4-5.10重载其他运算符重载比较运算符、重载赋值运算符5.11应用实例二、章节学习目标1.理解运算符重载的意义；2.熟练掌握运算符重载的定义格式和调用格式；熟练掌握运算符重载的基本规则3.能运用运算符重载编程，编写运算符重载函数三、章节重点、要点重点：运算符重载的含义、定义和调用要点：运算符重载就是用同一个