【2017年整理】第04章 面向对象编程技术.doc

PAGE ????PAGE 24???? 第4章 面向对象编程技术 面向对象的程序设计方法是当前程序设计的大势所趋。面向对象的程序设计方法是对结构化程序设计方法的重新认识。在程序的设计中，方法总是与特定的数据结构密切相关的，方法含有对数据结构的访问，特定的方法只适用于特定的数据结构，因此方法与数据结构在编程中应该是一个密不可分的整体，这个整体叫对象。 C#通过类、对象、继承、多态等机制形成一个完善的面向对象的编程体系。 4.1 类和对象 类是C#程序设计的基本单位。 4.1.1 类和对象概述 现实生活中的类是人们对客观对象不断认识而产生的抽象的概念，而对象则是现实生活中的一个个实体。例如，人们在现实生活中接触了大量的汽车、摩托车、自行车等实体，从而产生了交通工具的概念，交通工具就是一个类，而现实生活中的具体的汽车、摩托车自行车等则是该类的对象。 面向对象程序设计的类从本质上和人们现实生活中的这一认识过程是相同的。例如在编程实践中，人们经常使用按钮这一控件，每一个具体的按钮是一个按钮对象，而按钮类则是按钮对象的抽象，并且人们把这一抽象用计算机编程语言表示为数据集合与方法集合的统一体，然后再用这个类创建一个个具体的按钮对象。 可以把类比作一种蓝图，而对象则是根据蓝图所创建的实例，可以把类比作生产模具，而对象则是由这种模具产生的实例（产品）。所以人们又把对象叫做类的实例。类是对事物的定义，而对象则是该事物本身。 在Visual Studio.NET集成环境中的，工具箱中的一个个控件，是被图形文字化的可视的类，而把这些控件添加到窗体设计器中后，窗体设计器中的控件则是对象，即由工具箱中的类创建的对象。 类是一种数据类型，在C#中，类这种数据类型可以分为两种：一种是由系统提供的预先定义的，这些类在.NET框架类库中；一种是用户定义数据类型。在创建对象之前必须先定义该对象所属的类。然后由类声明对象。 类本质上是一种数据类型，所以类的用法与基本数据类型的用法基本相同，事实上，在Visual Studio.NET中像int、float等基本数据类型也是特殊的类。那么，用基本数据类型可以声明变量，用类类型也可以声明变量，只不过类类型的变量叫类的对象或类的实例。 4.1.2 类定义 类定义的格式与结构定义的格式相似，在类定义中需要使用关键字class，其简单的定义格式为： class 〈类名〉{类体} “类名”是一个合法的C#标识符，表示数据类型（类类型）名称，“类体”以一对大括号开始和结束，在一对大括号后面可以跟一个分号。 例如： class student //类名为student { public string ID; public string Name; public bool Sex; } 上例中，定义了一个名为“student”（学生）的类，类体中包括学生的学号（“ID”）、姓名（“Name”）与性别（“Sex”）。 在上例的“类体”中声明的数据都使用“public”修饰，“public”（公共的）表示这些数据可以直接进行访问。 如果仅从“student”类的定义形式看，其与结构类型除了关键字外几乎没有任何差别。当然这只是为了说明问题方便，这种定义方式并不符合面向对象程序设计的原则，因为类中缺少了对数据的操作。 “类体”包括类中的所有数据及对数据的操作，面向对象程序设计将数据与对数据的操作作为一个整体，以类的形式进行定义，这种机制叫“封装”。 在“类体”中，所有的数据及对数据的操作的集合叫类成员，类成员的种类很多，本章仅介绍“字段”、“属性”、“方法”与“构造函数”。 “字段”是类定义中的数据，也叫类的变量。在上例中定义的“ID”、“Name”与“Sex”等均为类中的字段。 “属性”用于读取和写入“字段”值，“属性”是字段的自然扩展，对用户而言，“属性”等同于“字段”本身，对程序员而言，属性是一种读写“字段”的特殊方法。 “方法”实质上就是函数，用于对字段进行计算和操作，即对类中的数据进行操作，以实现特定的功能。 4.1.3 声明与使用对象 定义类之后，可以用定义的类声明对象，声明对象后可以访问对象成员。每一个类对象均具有该类定义中的所有成员，正如每一个整型变量均可以表示同样的数值范围一样。 1. 声明对象 声明对象的格式与声明基本数据类型的格式相同： 类名 对象名; 例如： student S1; //声明一个学生类对象S1 但是，对象声明后，需用“new”关键字进行初始化，这样才能为对象在内存