"本资源为面向对象的C++程序设计课程课件,主要讲解了C++的基础知识,包括高级语言的编译过程以及面向对象编程的基本概念。在Vitual C++环境中,从源代码到可执行文件的编译链接过程被简化。此外,课件还介绍了谭浩强教授的C++面向对象程序设计书籍中的内容,涵盖了程序设计方法,特别是面向对象程序设计(OOP)的核心概念,如对象、类、封装、继承和多态性,并对比了结构化程序设计与面向对象程序设计的差异。"
在C++编程中,一个简单的程序会经历源代码、编译和链接三个主要步骤。源程序通常以`.cpp`文件的形式存在,它包含了程序员编写的C++代码。编译阶段,编译器将源代码转化为`.obj`目标文件,这是一个二进制文件,包含了机器语言版本的源代码。最后,链接器将`.obj`文件与所需的库文件结合,生成可以直接运行的`.exe`可执行文件。
面向对象程序设计(OOP)是一种强大的编程范式,它基于对象的概念,强调数据和操作数据的方法被封装在一起。OOP的三大特性包括:
1. 封装:封装是将数据和操作这些数据的方法绑定在一起,形成一个独立的单元——对象。这样可以保护数据,防止未经授权的访问和修改,提高代码的安全性和可维护性。
2. 继承性:继承允许创建一个新类(子类),它继承了现有类(父类)的属性和行为。子类可以添加新的特性或重写父类的方法,从而实现代码的复用和扩展。
3. 多态性:多态性允许不同的对象对同一消息做出不同的响应。这意味着,尽管接口相同,但不同的对象可以执行不同的操作,增强了代码的灵活性和通用性。
结构化程序设计,或称为面向过程的编程,侧重于通过函数和过程来分解问题,每个函数执行特定的任务。它以数据结构和算法为核心,将数据和处理过程分开。然而,这种方法在处理大型复杂项目时可能会变得难以管理和维护,因为模块间的依赖关系可能会变得过于复杂。
相比之下,OOP更加注重对象,将数据和操作数据的过程捆绑在一起,形成了一个更加紧密的整体。这种设计方式提高了代码的可重用性,使得大型软件的开发和维护更为高效。在实际编程中,OOP能够更好地模拟现实世界的问题,简化问题的建模和解决过程。
例如,统计一组整数中正负数个数的问题,使用面向过程的思路,我们需要定义数据结构(数组或列表)来存储整数,然后编写一系列过程(函数)来读取数据、计算正负数个数并输出结果。而使用OOP,我们可以创建一个`IntegerList`类,包含数据成员存储整数,以及成员函数来实现读取、统计和输出的功能。这样的设计使得代码更易于理解和维护,同时也可以方便地复用`IntegerList`类来处理其他类似问题。