第11讲——面向对象编程

Posted 2020-10-03 GGBeng

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——提供了类。

 

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。