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  • 第11讲——面向对象编程

    面向对象编程(OOP)的重要特性:

    • 抽象
    • 封装和数据隐藏
    • 多态
    • 继承
    • 代码的可重用性

    为了实现这些特性并将它们组合在一起,C++做出的最重要的改进——提供了

    我们之前学的C语言时都是进行的过程性编程,而现在学的C++却是面向对象编程。

    下面我们看一个例子,它揭示了OOP观点与过程性编程的差别。

    EDG垒球队的一名新成员被要求记录球队的统计数据。很自然,会求助于计算机来完成这项工作。

    如果求助一位过程性程序员,他可能这样考虑:

      我要输入每名选手的姓名、击球次数、击中次数、命中率(命中率指的是选手正式的击球次数除以击中次数;当选手在垒上或被罚出局时,击球停止,但某些情况下不计作正式击球数,如选手走步时)以及其他重要的基本统计数据。之所以使用计算机,是为了简化工作,因此让它来计算某些数据,如命中率。是的,我让main()调用一个函数来获取输入,调用另一个函数来进行计算,然后再调用第三个函数来显示结果。那么,获得下一场比赛的数据后,又该做什么呢?我不想再从头开始,可以添加一个函数来更新统计数据。可能需要在main()中提供一个菜单,选择的是输入、计算、更新还是显示数据。则如何表示这些数据呢?可以用一个字符串数组来存储选手的姓名,用另一个数组存储每一位选手的击球数,再用一个数组存储击中数目等等。这种方法太不灵活了,可以设计一个结构来存储每位选手的所有信息,然后用这种结构组成的数目来表示整个球队。

      总之,采用过程性编程时,首先考虑要遵循的步骤,然后考虑如何表示这些数据(并不需要程序一直运行,用户可能希望能够将数据存储在一个文件中,然后从这个文件中读取数据)。

    如果换成一位OOP程序员,又将如何呢?首先考虑数据——不仅要考虑如何表示数据,还要考虑如何使用数据:

      我要跟踪的是什么?当然是选手。因此要有一个对象表示整个选手的各个方面(而不仅仅是命中率或击球次数)。是的,这将是基本数据单元——一个表示选手的姓名和统计数据的对象。我需要一些处理该对象的方法。首先需要一种将基本信息加入到该单元中的方法;其次,计算机应计算一些东西,如命中率,因此需要添加一些执行计算的方法。程序应自动完成计算,而无需用户干涉。另外,还需要一些更新和显示信息的方法。所以,用户与数据交互的方式有三种:初始化、更新和报告——这就是用户接口。

      总之,采用OOP方法时,首先从用户的角度考虑对象——描述对象所需的数据以及描述用户与数据交互所需的操作。完成对接口的描述后,需要确定如何实现接口和数据存储。最后,使用新的设计方案创建出程序。

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