进阶面向对象

Posted 2020-11-03

        在日常生活中，我们都习惯于对事物进行分类。那么，这种分类的思想是否也可以引入程序设计中呢？面向对象的意义在于：将日常生活中习惯的思维方式引入程序设计中；将需求中的概念直观的映射到解决方案中；以模块为中心构建可复用的软件系统；提高软件产品的可维护性和可扩展性。

        那我们来介绍下面向对象中的两个基本概念：类和对象。类：指的是一类事物，是一个抽象的概念。对象：指的是属于某个类的具体实体。类是一种模型，这种模型可以创建出不同的对象实体；对象实体是类模型的一个具体实例。一个类可以有很多对象，而一个对象必然属于某个类。

        下来我们以生活中的类和对象为大家介绍下这两个概念。我们一提到老虎，并没有说什么老虎，在这显然就是个类了。老虎还分为华南虎、东北虎以及孟加拉虎等。那么说到华南虎，我们也不知道说的是哪只老虎，这时它们显然也是类了。如果我们说西安动物园里的大毛华南虎，这时就具体到某只老虎了，显然大毛便是一个具体的对象啦。再比如说电脑，它分为Dell、HP以及Sony等。具体到某个品牌的电脑时，才能说是对象。否则便是类了。

        说了这么多，类和对象的意义是什么呢？类用于抽象的描述一类事物所特有的属性和行为，如电脑拥有 CPU，内存和硬盘，并且可以开机和运行程序；对象是具体的事物，拥有所属类中描述的一切属性和行为，如每一只老虎都有不同的体重、不同食量以及不同的性情等。

        下来我们就来看看类之间的基本关系：继承和组合。继承：从已存在类细分出来的类和原类之间具有继承关系，继承的类（子类）拥有原类（父类）的所有属性和行为。组合：一些类的存在必须依赖于其他的类，这种关系叫组合；组合的类在某一个局部上由其它的类组成。

        我们用图来看看什么是继承（图一）和组合（图二）

                                        图一

                                        图二

        我们来看看类的表示法

        我们再来简化下

        我们发现这个虽然比较简洁了，但是类之间的继承关系没有表示出来，继承而来的属性和行为需要重复声明，那么我们再次进行改进

        我们发现这个就比较好看多了，但是需要使用下划线来表示属性和行为，不适合于编程开发，我们再来改进下

        我们看到这个已经接近程序的格式了，但是它使用的是中文进行属性和行为的描述，绝大多数编译器无法接受啊。那我们再次进行改进

        我们用 struct 来表示类，已经看起来很接近编程语言了。我们如何用程序设计中的概念描述类的属性和行为呢？

        这下看起来便符合程序了。我们来编译下，看看 g++ 编译器是否支持呢？程序如下

#include <stdio.h>

struct Biology {
    bool living;
};

struct Animal:Biology {
    bool movable;
    void findFood() {}
};

struct Plant:Biology {
    bool lgrowable;
};

struct Beast:Animal {
    void sleep() {}
};

struct Humann:Animal {
    void sleep() {}
    void work() {}
};

int main()
{
    
    return 0;
}

        编译结果如下

        我们发现已经正确编译了，也就是说这样的写法已经被 g++ 编译器所支持了。通过对面向对象的学习，总结如下：1、面向对象时当今 软件开发中的重要方法；2、类和对象时面向对象理论中的基本概念，类和对象均来源于日常生活中；3、每个类可以有多个对象，每个对象必然属于某个类；4、类之间可以存在继承关系或组合关系；5、继承关系中子类拥有父类的一切属性和行为，组合关系是类之间整体和部分的关系；6、类及类之间的关系可以有不同的表示法；7、编译器对类的表示法有具体的要求。

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