85面向对象与可视化程序设计第1章

2020/5/211面向对象与可视化程序设计--VisualC++编程主讲教师：唐龙教授（计算机科学与技术系）黄维通博士（计算机与信息管理中心）清华大学2001年2月2020/5/212课程主要内容VisualC++编程基础使用API函数的可视化编程(ApplicationProgrammingInterface)使用MFC库的可视化编程(MicrosoftFoundationClass)2020/5/213课程教学与考核上机操作为主，课堂讲解为辅；鼓励读书自学，提倡上机实践；掌握基本方法，学会正确编程；考核依据：–课后上机练习；–独立完成大作业。2020/5/214第一章C++基础知识2020/5/215内容提要C++是C的继承与发展C++程序基本结构C++的数据类型、常量和变量类与对象的基本概念表达式和语句C++程序设计和实现用VisualC++开发程序2020/5/216§1.1.C++是C的继承与发展2020/5/2171.关于C语言的回顾BrianKernighan和DennisRitchie基于B语言首创的（1972）。一种描述程序语言，开发目的是编写UNIX操作系统。灵巧的、模块化的、结构化的程序设计语言有标准，易移植，广泛推广应用。2020/5/2181.关于C语言的回顾（续）C语言的优点：–与硬件无关，可移植性强；–语言简洁，使用方便；–丰富的运算符和数据类型；–可直接访问内存地址；–能进行位操作；–目标代码质量高，运行效率高–…...2020/5/2191.关于C语言的回顾（续）C语言的弱点：–检查机制弱，编译时不能发现编程错误；–面向过程的语言，没有支持代码复用的机制;–很难控制大规模程序的复杂性。2020/5/21102.C++是C超集BjarneStroustrup开发.1983年7月正式对外发表。主要目的,是支持编写一复杂事件驱动的仿真程序。目标之一，是保持与C语言兼容.2020/5/21112.C++是C超集（续）保留了C在解决软件界面和底层程序设计方面的有效性、紧凑性和灵活性.提供了支持面向对象的程序设计和高层次问题抽象的方法与手段。C++是为了支持大规模的软件(5～10万行)开发而设计的，比C语言有更强的类型检查能力，以减少错误。2020/5/21123.C++的程序设计方法具有双重性既反映了过程的程序设计方法，又反映了面向对象的程序设计方法。它代表了早先的各种程度设计语言的优点的发展和提炼。当然，它最接近于C语言。这种双重性给初学者带来了困难。2020/5/21134.C++的关键概念——类类(class)是一种可由用户定义的、封装有数据元素及其操作函数的类型。类的引入带来许多好处：–提供了数据隐藏；–确保数据的初始化；–对用户定义的类型隐式类型转换；–动态联编和用户控制的内存管理；–实现运算符和函数的重载机制:–实现类的派生和继承机制；–……2020/5/21145.C++继承并发展了C弥补了C的不足之处，增加了对面向对象的程序设计的支持；保持了C的简洁性和高效性；包含了C的所有语法；大多数C程序都可简单地转化为C++程序（不包含C++新特征）。2020/5/21156.C++对初学者挑战理解引入新概念：–类和对象；–运算符和函数的重载；–数据和方法封装与隐蔽性；–派生和继承及多态性；–……2020/5/21166.C++对初学者挑战适应的程序设计新思路和方法–过程与对象的设计方法双重性；–类和类库的建立与使用；–隐蔽性与多态性导致二义性；–…...2020/5/2117§1.2.C++程序基本结构2020/5/21181.C++语言成分C++语言由特定的文字符号组成。–包括：字母（a-z，A-Z）数字（0-9）及其他符号（+-*/%=!’”{}[]()#?^&.:;,SP)字符可遵循一定的语法规则组成各种数、标识符、运算表达式，如:12345.67-12800.123scoresummerpeoplego_home1+2+3(56-12)/34sum=n1+n22020/5/21191.C++语言成分(续)每个变量或函数都应有其唯一的名称,用一串字符表达,称为标识符。应当用合法的标识符，作为函数或变量正确的名称，例如:_abc、people、go_home、Seg7、Lev_5。2020/5/21201.C++语言成分(续)标识符有严格限制–必须以字母或下划线开头;–必须由字母,数字或下划线组成;–大小写字母是有区别的;–不允许用若干保留字(或关键字)。不允许用非合法的标示符命名函数或变量，例如:-abc、go-home、3H、7_Seg、sUm#、$502020/5/21211.C++语言成分(续)C++语言预先定义好的标识符，称为保留字(即关键字)。ANSIC++中有61个,如下所示:autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhileboolcatchclassconst_castdeletdynamic_castexplicitfalsefriendinlinemutablenamespacenewoperatorprivateprotectedpublicreinterpret_caststatic_casttemplatethisthrowturetrytypeidtypenameusingvirtnalwchar2020/5/21221.C++语言成分(续)程序由语句组成.每个语句由标识符、常数、运算符号等组成，并以分号结束,例如：intnum1,num2,sum;num1=num2=3;sun=num1+num2;2020/5/21231.C++语言成分(续)C++程序可划分为多个模块–这些模块就是函数和类。–函数由一些相关的语句组成。–类由一些相关的数据和函数组成起。2020/5/21242.程序的基本结构一个简单的实例/**************************************一个简单的C++程序，该程序在标准输出设备上输出一句问候语“hello”***************************************/#includeiostream.hintmain(){couthello!;return0;//正常返回}2020/5/21252.程序的基本结构(续)它由三个部分组成：–注释–编译预处理命令行–main函数。2020/5/21263.注释开始几行是注释，说明的程序的目的和功能。“//正常返回”也是注释。使用注释符时的注意事项：–标志符‘/’和‘*’，‘/’和‘/’之间不可以分开。–注释符对“/*”和“*/”不可以嵌套。–注释符//之后的注释结束于本行。2020/5/2127思考题：下列程序是否正确？#includeiostream.hintmain(){/*下面程序将在终端上输出/*你好*/的字样*/cout你好!;return0;//正常返回}2020/5/21284.编译预处理命令“#includeiostream.h”告诉C++编译器，将文件iostream.h内容插到此程序中。iostream.h中定义了一组标准类输入输出流（I/Ostream）类。cout是标准输出流类的一个预定义的对象。2020/5/21295.函数在C++语言中，函数是具有如下定义形式的语法单位：返回值类型函数名（函数参数表）{语句组}函数头——定义了函数的名字，函数参数和返回值。函数体——一对花括号及其中若干语句组成语句组。2020/5/21305.函数(续)C++程序是由若干个互相调用的函数组成的。一个程序必须有，且只能有一个主体——主函数main（）。其他函数都是由main函数直接或者间接地调用。2020/5/21315.程序实例/*************************************计算给定半径计算圆的周长*************************************/#includeiostream.hvoidmain(){/******定义变量和常量*****/constfloatPI=3.14;//表示圆周率floatradius=4.15;//圆的半径floatcircum;//圆的周长2020/5/21325.程序实例(续)//计算圆的周长circum=2*PI*radius;//输出计算结果cout“radoiusis:“radiusendl;cout”circumferenceis:”circumendl;2020/5/2133§1.3.C++的数据类型、常量和变量2020/5/2134基本数据类型构造数据类型整型（int）实数型字符型（char）无值（void）(空类型)布尔型(bool)引申数据类型结构化数据类型指针（*）引用（&）数组（[]）结构(struct)联合(union)位域枚举（enum）类(class)浮点型（float）双精度型（double）1.C++数据类型2020/5/21351.C++数据类型C++的基本数据类型包括有：–整数型(int)，例如：12,0,-127–实数型，例如：3.14,12.0,0.234浮点类型(单精度型)(float)双精度型(double)–字符型(char)例如：‘A’,‘4’,‘%’–无值型(空类型)(void)–布尔型(bool)，true,false2020/5/21361.C++数据类型由基本数据引申或组合构造而成数据类型，称为构造数据类型。构造数据类型可分为两大类：–引申类型指针、引用–结构化类型数组、结构、联合、位域、枚举、类2020/5/21372.常量用来代表常数的标识符称为常量。例如PI来代表3.14。定义常量的方式为：const常量类型常量名=初始化值例如：constfloatPI=3.14;//表示圆周率constcharBEST=‘A’;2020/5/21383.变量变量来表示可以变化的值，应先定义，后使用，定义的方式为：变量类型变量名；//变量说明变量既可以初始化，也可以赋值。例如：intage;//年龄，age大于等于0chargrade;//成绩，分A-E五个等级floatradius=2.5;//半径，初值2.5注意：和常量不同，变量能被赋值。2020/5/21393.变量(续)变量名是变量的标识，由字母、数字和下划线组成，才合法。合法的变量名，例如：sumstudent_name_Y2K非法的变量名，例如：2end1998us$student%2020/5/2140§1.4.表达式和语句2020/5/21411.表达式操作数和操作符组成的式子称为表达式，其值是操作符施于操作数，所得的结果。最简单的表达式就是单个的常量、变量或常数。数学运算符：+、-、*、/、%(取模)是简单的操作符。2020/5/21421.表达式(续)表达式实例：aa+b*c-2002*PI*radius(x+y)/(a–b)2020/5/21432.语句及其分类语句是程序中可执行的基本单元，以分号结尾。语句的分类：–说明和定义语句；–表达式语句；–流程控制语句；–其他：2020/5/21443.说明和定义语句说明或定义程序中用到的变量、常量、函数、类。例如：intgrade;//变量说明constfloatPI=3.14;//常量定义voidswap(int&a,int&b);//函数说明classPeople{//类定义......