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Visual C++程序设计 第七章 面向对象程序设计 软件开发技术经历了从: 简单模拟 复杂计算 软件开发思想经历了从: 低级 高级的进化过程 因此产生了许多软件设计范型。 面向对象思想是其中一种设计范型。 7.7.1 面向对象思想产生的必要性 在程序开发和应用领域，困扰软件开发人员的两大问题： 如何克服系统复杂性的障碍； 如何在计算机系统中自然的表示客观世界，即对象模型。 系统复杂性的障碍主要表现在如下三个方面： (1) 系统分析人员、系统设计人员和程序实施人员之间不能很好地直接沟通 。 (2) 在程序实施过程中管理的复杂性 。 (3) 必须正确地处理大量的系统状态以及中间状态。 大型程序的特点和要求决定了大型程序系统的设计必然要走模块化道路,重点在于模块的连接和相互作用。 不同的分解方法，对系统的效率及复杂性的控制有着很大的影响。有两种分解模块的方法。 第一种是基于功能的模块分解方法,基于这种分解方法的大型程序设计称为“横向模块化程序设计”。 第二种方法是基于数据抽象的模块分解方法。基于这种分解方法的大型程序设计称为“纵向模块化程序设计”。 （对于大型程序或复杂程序，正确性仍是程序的首要目标，也是最基本的要求）。但是，仅仅有正确性还是远远不够的，易维护性、可读性和可重用性对于大型程序都是非常重要的。 易维护性是指当程序在出现错误时，能得到及时改正，且对程序其它部分没有影响或影响较小。 可读性是指程序易于理解、便于使用和调试。 可重用性是指在一个程序中开发的通用模块能够在其它程序中使用。 面向对象方法吸取了程序设计语言和数据建模技术等有益的成果，逐渐形成了自己的范型。 面向对象是软件程序设计中的一种新思想，由于这种新思想的引入，使我们的程序设计更加贴近现实，使系统设计、分析和实施等过程有一种统一的符号和语言，从而使系统分析人员、系统设计人员、实施人员之间能够更便利地沟通。另一方面，面向对象思想能够提供高效的代码共享机制，从而使软件重用获得生机。 面向对象的历史是与软件主流史并行发展的。 7.1.2 面向对象的内涵 通过面向对象方法可以把一组看似相互之间毫无联系的对象有效地集成在一起。 面向对象技术追求的是软件系统对现实世界近似的或直接的模拟，它尽可能实现将现实世界中的事物直接映射到软件系统的解空间。 7.2 面向对象程序设计 面向对象程序设计(OOP)是通过为数据和代码建立分块内存区域的方法来对程序进行模块化设计的一种程序设计方法。 面向对象程序设计方法是在利用面向对象思想的基础上，通过增加软件的可扩充性和可重用性，来改善并提高程序员的生产能力，并能控制软件的复杂性和软件维护的开销。在使用面向对象程序设计方法时，软件开发的分析和设计阶段能更加紧密地与实施阶段相联系。 7.2.1 结构化程序设计 结构化程序设计的基本思路是：功能分解、逐步求精。 结构化程序设计由于采用了模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之的手段，从而有效地将一个较复杂的程序系统的设计任务分成许多易于控制和处理的子任务。 结构化是一种面向数据/过程的设计方法，它把数据和过程分离为相互独立的实体，程序员在编程时必须时刻考虑所要处理的数据的格式。 7.2.2 面向对象程序设计 OOP包括：定义抽象数据类型(ADTs)；用抽象数据类型表达复杂真实世界或抽象对象；用发现共同特征的观点围绕ADTs组织程序。数据抽象就是指定义抽象数据类型的过程，而继承性和多态性是一种使程序设计人员能充分利用抽象数据类型的优点的机制。 OOP只是一种设计与实现软件的思想。 但是OOP和程序设计语言无关。 面向对象＝数据抽象十信息隐蔽十继承性十动态连接 。 面向对象程序设计的基本特点： 1.模块性。 2. 封装功能：为信息隐蔽提供具体的实现手段 3. 代码共享：继承性提供了代码共享的手段 4. 灵活性。 5. 易维护性：对象实现了抽象和封装 6. 增量型设计：可通过继承机制不断扩充功能 面向对象程序设计与结构化程序设计的区别体现在以下几个方面： 1. 模块与对象。 2. 过程调用与消息传递。 3. 类型与类。 4. 静态连接与动态连接。 7.2.3 面向对象程序设计语言 计算机程序设计语言的发展可分为如下几个阶段： 面向机器的低级语言：线性程序设计。 面向过程的高级语言：结构化程序设计。 面向对象的语言：用语言中的对象和类直接模拟现实世界中的对象，使软件