中山大学c++视频笔记(一)

一、绪论
Chapter 1 Introduction

·Contents
计算机程序 Computer Program 
程序是指令（instruction）的集合
指令是计算机可以识别的命令

机器语言  Machine Language         二进制指令组成的语言
汇编语言 Assemble Language     将计算机的指令映射为一些可以被人读懂的助记符（symbol） 抽象层次太低
高级语言 Advanced Language     屏蔽细节，提高抽象层次，使用具有一定涵义的数据命名和容易理解的执行语句，使得书写程序时可以联系到程序所描述的具体事物。

·面向对象的语言  Object Oriented Language

 出发点：更直接的描述客观世界中存在的事物（对象）以及他们之间的关系
 特点：  高级语言   客观事物看作具有属性propoty和行为behavir的对象  通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类（比如汽车） 通过类的继承与多态实现代码的重用（例如载客的客车是从汽车派生）
 优点： 比较直接地反映问题域的本来面目，开发人员利用人类认识事物所采用的一半思维方法来进行软件开发。

·面向过程的程序设计方法（Procedure Oriented Programming）  例如c语言
程序的目的：用于数学计算（computation）
主要工作：  设计求解问题的过程（procedure）
缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护

·面向过程的结构化程序设计方法（Structurized Procedure Oriented Programming）
设计思路：自顶向下，逐步求精，采用模块分解与功能抽象，自顶向下，分而治之。
程序结构：structure  按照功能分为若干个基本模块（module），形成一个树状结构。
       各模块间的关系尽可能简单（传递的参数不要太多），功能上相对独立；每一个模块内部均是由顺序（sequence），选择（choice）和循环（cycle）三种基本结构组成
       其模块化实现的具体方法是使用子程序（subprogram，subroutine）
优点：有效的将一个较为复杂的程序系统system设计任务分解decompose成许多易于控制和处理的子任务task，便于开发和维护
缺点：可重用性差，数据安全性差，难以开发图界面的应用
 --把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体（entity）
 --当数据结构（data structure）改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改。
 --每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销（cost）
 --图形用户界面（Graphical User Interface）的应用，很难用过程来描述和实现，开发和维护都很困难。

·面向对象的方法
 〉将数据data以及对数据的操作（data manipulation）方法封装（encapsulation）在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体——对象（object）
 〉对同类型（type）的对象抽象（abstract)出其共性，形成类（class）
 〉类通过一个简单的外部接口（interface），与外界（environment）发生关系（relation)
 〉对象与对象之间通过消息（message）进行通讯（communication）
优点：
--程序模块间的关系更为简单，模块独立性（independence），数据的安全性（security）就有了良好的保障
-- 通过继承（inheritance）与多态性，可以大大提高程序的可重用性（reusage），使得软件的开发（develop）和维护（maintenance）都更为方便

·对象（object）
一般意义上的对象： 1、实际存在  2、可以有形，无形  3、构成世界的一个独立单位，具有静态特征（可以用某种数据来描述），动态特征（对象所表现的行为或具有的功能）
面向对象方法中的对象：1、系统中用来描述客观事物的一个实体，用来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为构成
 属性：用来描述对象静态特征的数据项
 行为：用来描述对象动态特征的操作序列

·类（class）
分类-- 人类通常的思维方法
分类所依据的原则  -- 抽象  忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽象的概念
面向对象方法中的“类”
-- 具有相同属性和服务的一组对象的集合
-- 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括属性和行为两个主要部分。
-- 类与对象的关系：犹如模具与铸件的关系，一个属于某类的对象为该类的一个实例。

·封装（encapsulation）
把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位。
尽可能隐蔽对象的内部细节，对外形成一个边界（或者一道屏障），只保留有限的对外接口使之与外部发生联系。

· 继承（inheritance）
继承对于软件复用有重要意义，是面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原因之一。
定义：特殊类的对象拥有一般类的全部属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。eg：轮船—— 一般类 客轮—— 特殊类。

·多态性
多态是指在一般类中定义的属性或行为，被特殊类继承以后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。这使得同一个属性或行为在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义  eg：数的加法-〉实数的加法
                                                                                                                                                   -〉复数的加法

·面向对象的软件工程 （Object Oriented Software Project）

面向对象的软件工程是面向对象方法在软件工程领域的全面应用，包括：
面向对象的分析 00A
面向对象的设计 OOD
面向对象的编程 OOP
面向对象的测试 OOT
面向对象的软件维护 OOSM

·系统分析 system Analysis
系统分析阶段应该扼要精确的抽象出系统必须做什么，但是不关心如何去实现
面向对象的系统分析，直接用问题域中客观存在的事物建立模型中的对象，对单个事物与事物之间的关系，都保留他们的原貌，不做转换，也不打破原有界限而重新组合，因此能够很好的映射客观事物

·设计  design
针对系统的一个具体实现运用面向对象的方法，包括两个方面的工作：-把ooa模型直接搬到ood，作为ood的一部分；-针对具体实现汇总的人机界面、数据存储、任务管理等因素补充一些与实现有关的部分。

·编程 programming
oop工作就是用一种面向对象的编程语言把ood模型中的每个成分书写出来，是面向对象的软件开发最终落实的重要阶段。

·测试 test
测试的任务是发现软件中的错误 error
在面向对象的软件测试中继续运用面向对象的概念与原则来组织测试，以对象的类作为基本测试单位，可以更准确的发现程序错误并提高测试效率 effciency

·维护 maintenance
将软件交付使用后，工作并没有完结，还要根据软件的运行情况和用户的需求，不断改进系统
使用面向对象的方法开发的软件，其程序与问题域是一致的，因此，在维护阶段运用面向对象的方法可以大大提高软件维护的效率。