面向对象的实现

（一）程序设计语言

⒈选择面向对象语言

采用面向对象方法开发软件的基本目的和主要优点是通过重用提高软件的生产率。因此，应该优先选用能够最完善、最准瞎樱历确地表达问题域语义的面向对象语言。

在选择编程语言时，应该考虑的其他因素还有：对用户学习面向对象分析、设计和编码技术所能提供的培训 *** 作；在使用这个面向对象语言期间能提供的技术支持；能提供给开发人员使用的开发工具、开发平台，对机器性能和内存的需求，集成已有软件的容易程度。

⒉程序设计风格

⑴提高重用性。

⑵提高可扩充性。

⑶提高健壮性。

（二）类的实现

在开发过程中，类的实现是核心问题。在用面向对象风格所写的系统中，所有的数据都被封装在类的实例中。而整个程序则被封装在一个更高级的类中。在使用既存部件的面向对象系统中，可以只花费少量时间和工作量来实现软件。只要增加类的实例，开发少量的新类和实现各个对象之间互相通信的 *** 作，就能建立需要的软件。

一种方案是先开发一个比较小、比较简单的来，作为开发比较大、比较复杂的类的基础。

⑴“原封不动”重用。

⑵进化性重用。

一个能够完全符合要求特性的类可能并不存在。

⑶“废弃性”开发。

不用任何重用来开发一个新类。

⑷错误处理。

一个类应是自主的，有责任定位和报告错误。

（三）应用系统磨搜的实现

应用系统的实现是在所有的类都被实现之后的事。实现一个系统是一个比用过程性方法更简单、更简短的过程。有些实例将在其他类的初始化过程中使用。而其余的则必须用某种主过程显式地加以说明，或者当作系统最高层的类的表示的一部分。

在C++和C中有一个main（）函数，可以使用这个过程来说明构成系统主要对象的那些类的实例。

（四）面向对象测试

⑴算法层。

⑵类层。

测试封装在同一个类中的所有方法和属性之间的相互作用。

⑶模板层。

测试一组协同工作的类之间的相颂卖互作用。

⑷系统层。

把各个子系统组装成完整的面向对象软件系统，在组装过程中同时进行测试。

可以通过以下方法实现面向对象：

1、封装

封装就是把数据和方法打包到一个类里面。其实C语言编程者应该都已经接触过了，C 标准库 中的 fopen(), fclose(), fread(), fwrite()等函数的 *** 作对象就是 FILE。

数据内容就是 FILE，数据的读写 *** 作就是 fread()、fwrite()，fopen() 类比于构造函数，fclose() 就是析构函数。

2、继承

继承就是基于现有的一个类去定义一个新类，这样有助于重用代码，更好的组织代码。在 C 语言里面，去实现单继承也非常简单，只要把基类放到继承类的第一个数据成员的位置就行了。

例如，我们现在要创建一个 Rectangle 类，我们只要继承 Shape 类已经存在的属性和 *** 作，再添加不同于 Shape 的属性和 *** 作到 Rectangle 中。

3、多态 C++

语言实现多态就是使用虚函数。在 C 语言里面，也可以实现多态。 现在，我们又要增加一个圆形，并且在 Shape 要扩展功能，我们要增加 area() 和 draw() 函数。

但是 Shape 相当于抽象类，不知道怎么去计算自己的面积，更不知道怎么去画出来自己。而且，矩形和圆形的面积计算方式和几何图像也是不一样的。

4、虚表和虚指针

虚表（Virtual Table）是这个类所有虚函数的函数指针的集合。

虚指针（Virtual Pointer）是一个指向虚表的指针。这个虚指针必须存在于每个对象实例中，会被所有子类继承。

5、在构造函数中设置vptr

在每一个对象实例中，vptr 必须被初枣唯派始化山亩指向其 vtbl。最好的初始化位置就是在类的构造函数中。

事实上，在构造函数中，C++ 编译器隐式的创建了一个初始化的vptr。在 C 语言里面， 我们必须显示的初始化vptr。下面就展示一下，在 Shape 的构造函数里面，如何去初始化这个 vptr。凳贺