1、面向?qū)ο髴?yīng)用實(shí)例講解,-圖書(shū)館流通系統(tǒng),改進(jìn)類(lèi)的封裝,2,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,4,鏈表類(lèi)應(yīng)用,3,輸出/輸入流的應(yīng)用,5,1、對(duì)象和類(lèi)的識(shí)別 圖書(shū)館流通系統(tǒng)內(nèi)，有書(shū)、讀者、借書(shū)證、管理人員、借書(shū)還書(shū)行為等對(duì)象和事件，他們分別各是一個(gè)群體。 在圖書(shū)流通系統(tǒng)內(nèi)，有以下類(lèi)： 讀者(Reader)類(lèi) 圖書(shū)類(lèi)（暫用Item款目表示） 圖書(shū)借閱信息類(lèi)（Loan） 管理人員類(lèi)（Manager），是借書(shū)還書(shū)行為的操作人。 借書(shū)證對(duì)象只作為讀者類(lèi)的一個(gè)數(shù)據(jù)成員。,對(duì)象與類(lèi)的識(shí)別,2、對(duì)象屬性的識(shí)別 每個(gè)對(duì)象的情況稱(chēng)為對(duì)象的屬性。 圖書(shū)類(lèi)Item ，應(yīng)包含書(shū)名Title、作者名Author、冊(cè)數(shù)Number分類(lèi)號(hào)I

2、ndexCode、條碼號(hào)BarCode等屬性。 讀者類(lèi)Reader ，包含姓名Name、職務(wù)Position、年齡Age、借書(shū)證編號(hào)Code等。一個(gè)讀者允許借閱多本書(shū)，用一個(gè)Item的數(shù)組items保存借閱信息。定義一個(gè)計(jì)數(shù)的成員Counter統(tǒng)計(jì)讀者所借書(shū)冊(cè)數(shù)； 圖書(shū)借閱信息類(lèi)Loan ，包含所借書(shū)item、借書(shū)人reader、借書(shū)操作員manager等； 管理人員類(lèi)Manager ，包含姓名Name、年齡Age、工號(hào)Code等；,對(duì)象與類(lèi)的識(shí)別,3、對(duì)象功能的確定 對(duì)象的功能指為了達(dá)到目的必須執(zhí)行的動(dòng)作，或是對(duì)象對(duì)所發(fā)生事件的反應(yīng)。功能也可稱(chēng)為對(duì)象的操作。 圖書(shū)類(lèi)應(yīng)包含為各屬性賦值(Set

3、)的操作、讀取條碼(GetCode)和顯示圖書(shū)基本信息(Show)的操作，另外還定義了缺省構(gòu)造函數(shù)和拷貝構(gòu)造函數(shù)。 讀者類(lèi)，需定義為各屬性賦值(Set)的操作、讀取借書(shū)證號(hào)的操作，借書(shū)和還書(shū)需要向所借書(shū)數(shù)組中添加或減少書(shū)，定義AddBook和DelBook兩個(gè)操作，還有顯示所借書(shū)的操作ShowBooks。,圖1-1 對(duì)象與類(lèi)的標(biāo)記,對(duì)象與類(lèi)的識(shí)別,圖1-2 圖書(shū)流通管理系統(tǒng)中的類(lèi),對(duì)象與類(lèi)的識(shí)別,圖1-3 圖書(shū)流通管理系統(tǒng)的對(duì)象,若定義類(lèi)的對(duì)象：Item item; Reader reader1; Manager manager1; Loan loan1; 則下圖可表示這些對(duì)象。,對(duì)象與類(lèi)的識(shí)

4、別,定義了類(lèi)和對(duì)象，它們之間就可以互相通訊，完成特定的功能了。圖4表示了對(duì)象之間的相互通訊關(guān)系。,圖1-4圖書(shū)流通管理系統(tǒng)的對(duì)象,對(duì)象與類(lèi)的識(shí)別,改進(jìn)類(lèi)的封裝,2,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,4,鏈表類(lèi)應(yīng)用,3,輸出/輸入流的應(yīng)用,5,改進(jìn)類(lèi)的封裝,根據(jù)面向?qū)ο蟮乃枷耄瑪?shù)據(jù)和對(duì)它們的操作可以封裝為類(lèi)?？梢詫D書(shū)館的信息（書(shū)、讀者、借閱情況及管理員）與業(yè)務(wù)（創(chuàng)建書(shū)目、讀者庫(kù)、管理員庫(kù)及借書(shū)、還書(shū)、查詢等操作函數(shù)）封裝為圖書(shū)館類(lèi)Library, 分別作為圖書(shū)館類(lèi)的數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員。 Library類(lèi)的成員函數(shù)中多了一個(gè)Run函數(shù)，這是圖書(shū)館業(yè)務(wù)開(kāi)始執(zhí)行的入口，因此原來(lái)在main函數(shù)中執(zhí)行的操作，都要在Ru

5、n中執(zhí)行，如創(chuàng)建書(shū)目、讀者信息、管理員信息等，主菜單的顯示也應(yīng)放在Run中。,圖2-1圖書(shū)館類(lèi),改進(jìn)類(lèi)的封裝,void Library:Run() int choice;char c; dochoice = ShowMainMenu(); switch(choice) case 1:CreateBibliotheca();break; /創(chuàng)建書(shū)目 case 2:CreateReader(); break; /創(chuàng)建讀者信息 case 3:CreateManager();break; /創(chuàng)建管理員信息 case 4:doBorrow(); coutc; cin.get();while(c=Y|c=

6、y); /借書(shū)操作 break; case 5:doReturn(); coutc; cin.get();while(c=Y|c=y); /還書(shū)操作 break;,改進(jìn)類(lèi)的封裝,case 6:doRequire(); coutc; cin.get();while(c=Y|c=y); /查詢操作 break; case 0:exit(0);break; /退出 default:cout請(qǐng)重新輸入 endl;break; while(1); ,main函數(shù)所要做的就是定義一個(gè)Library的對(duì)象，然后調(diào)用該對(duì)象的Run函數(shù): void main() Library lib; /定義圖書(shū)館類(lèi)對(duì)象 l

7、ib.Run(); /調(diào)用運(yùn)行函數(shù)，開(kāi)始執(zhí)行圖書(shū)館功能 return; 更符合面向?qū)ο筇岢龅摹俺绦驅(qū)ο髮?duì)象”這一思想。,改進(jìn)類(lèi)的封裝,改進(jìn)類(lèi)的封裝,給出借書(shū)函數(shù)： void Library:Borrow() /借書(shū)操作 int code,barcode; Item it; Loan ln; coutcode; for(int i = 0; ibarcode; for( j=0; jitemNum; j+) if(itemj.GetBarCode()=barcode) /若找到書(shū) it = itemj;,改進(jìn)類(lèi)的封裝,readeri.AddBook(it); /添加到讀者所借書(shū)數(shù)組 for(in

8、t k = j; kcode; for(j=0; jmanagerNum; j+) /查找管理員 if(managerj.Code=code) break; ln.manager = managerj; /添加借閱信息 ln.reader = readeri; ln.item = it; loanloanNum+ = ln; return ;,改進(jìn)類(lèi)的封裝,2,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,4,鏈表類(lèi)應(yīng)用,3,輸出/輸入流的應(yīng)用,5,鏈表類(lèi)應(yīng)用,采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)勢(shì)從編程實(shí)踐中可以體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)程序局部所作的改動(dòng)，只要其接口（函數(shù)類(lèi)型和參數(shù)）不變，就不會(huì)影響程序的其它部分。如讀者類(lèi)的所借

9、書(shū)，原來(lái)用數(shù)組存儲(chǔ)，現(xiàn)在改為單鏈表存儲(chǔ)，只要修改借書(shū)(AddBook)和還書(shū)(DelBook)的成員函數(shù)代碼，改數(shù)組操作為鏈表操作，而圖書(shū)館類(lèi)中的借書(shū)業(yè)務(wù)函數(shù)Borrow不需作任何改動(dòng)，這樣可大大提高代碼通用性，最大限度地減少程序修改所帶來(lái)的變動(dòng)。 使用類(lèi)模板并不需要為每個(gè)類(lèi)定義鏈表類(lèi)，提高了代碼的通用性，簡(jiǎn)化了編程。,鏈表類(lèi)應(yīng)用,在圖書(shū)館類(lèi)中，存儲(chǔ)在館圖書(shū)、讀者、管理員及借閱信息的數(shù)組的大小都是固定的。當(dāng)這些對(duì)象的數(shù)目超過(guò)數(shù)組大小時(shí)，就必然發(fā)生溢出，通常總是“大開(kāi)小用”。考慮采用動(dòng)態(tài)數(shù)組或鏈表結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)對(duì)象。,首先，定義雙向環(huán)形鏈表類(lèi)模板 template class DblList;/鏈表

10、類(lèi)模板聲明 template class DblNode/結(jié)點(diǎn)類(lèi)模板聲明 T Info;/數(shù)據(jù)域 DblNode *llink,*rlink; /前驅(qū)（左鏈）、后繼（右鏈）指針 public: DblNode(T data); /一般結(jié)點(diǎn) DblNode();/頭結(jié)點(diǎn) T GetInfo()return Info; friend class DblList; /將鏈表類(lèi)聲明為友元 friend class Library;/將圖書(shū)館類(lèi)聲明為友元 ;,鏈表類(lèi)應(yīng)用,templateclass DblList/鏈表類(lèi)模板定義 DblNode *head,*current; public: DblLi

11、st(); DblList(); void Insert(const T,新增加按照關(guān)鍵字搜索的函數(shù)： template DblNode* DblList:Find(int data)current=head-rlink; int temp =current-Info.GetCode(); while(current!=head /記錄管理員的鏈表,鏈表類(lèi)應(yīng)用,圖7.27 圖書(shū)館類(lèi),int itemNum; /記錄在館圖書(shū)數(shù)目 int readerNum; /記錄讀者數(shù)目 int loanNum;/記錄借閱信息數(shù)目 int managerNum; /記錄管理員數(shù)目 public: Librar

12、y(); /構(gòu)造函數(shù) void Run(); /運(yùn)行圖書(shū)館業(yè)務(wù)函數(shù) void CreateBibliotheca(); /創(chuàng)建書(shū)目 void CreateReader(); /創(chuàng)建讀者 void CreateManager(); /創(chuàng)建管理員 int ShowMainMenu(); /顯示主菜單 void Borrow(); /借書(shū)操作 void Return(); /還書(shū)操作 void Require(); /查詢操作 ;,鏈表類(lèi)應(yīng)用,修改讀者、在館圖書(shū)、管理員及借閱信息類(lèi)。 首先，讀者類(lèi)Reader原來(lái)用數(shù)組記錄所借的書(shū)，在此用一個(gè)Item類(lèi)的指針代替，用單鏈表記錄所借的書(shū)，該指針是單鏈表

13、頭指針。對(duì)讀者進(jìn)行借書(shū)或還書(shū)操作是通過(guò)對(duì)單鏈表插入或刪除結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)單鏈表只是附在讀者類(lèi)中，不是一個(gè)規(guī)范的單鏈表類(lèi)。 圖書(shū)類(lèi)Item的條碼是識(shí)別圖書(shū)的關(guān)鍵字，原來(lái)取名BarCode，現(xiàn)在為了與鏈表模板統(tǒng)一，將其改為Code，并增加GetCode函數(shù)以訪問(wèn)其條碼。為了在Reader類(lèi)所借書(shū)單鏈表中操作，為Item類(lèi)增加指向Item類(lèi)的指針Next。 管理員類(lèi)ManagerGetCode函數(shù)訪問(wèn)其編號(hào)，增加Show函數(shù)顯示其基本信息。 借閱信息類(lèi)Loan除了增加GetCode和Show函數(shù)，還增加一個(gè)long類(lèi)型的數(shù)據(jù)成員Code，定義為所借書(shū)的條碼。 修改后的各類(lèi)可表示為圖7.28，圖中斜體字

14、表示與圖5.18的不同之處。,鏈表類(lèi)應(yīng)用,圖書(shū)流通管理系統(tǒng)中的類(lèi),借書(shū)操作： void Library:Borrow() int code,barcode; Loan ln; DblNode *ti=NULL; /定義數(shù)據(jù)為Item類(lèi)型的結(jié)點(diǎn)指針 DblNode *tm=NULL; /定義數(shù)據(jù)為Manager類(lèi)型的結(jié)點(diǎn)指針 DblNode *tr=NULL; /定義數(shù)據(jù)為Reader類(lèi)型的結(jié)點(diǎn)指針 coutcode; tr = reader.Find(code); /查找讀者 if(tr)coutbarcode; ti = item.Find(barcode); /查找管理員 if(ti)co

15、utcode;,鏈表類(lèi)應(yīng)用,鏈表類(lèi)應(yīng)用,tm = manager.Find(code); /查找書(shū) if(tm)tr-Info.AddBook(ti-GetInfo(); /添加到讀者所借書(shū)數(shù)組 item.Remove(ti); /從可借書(shū)中刪除 itemNum-; ln.reader = tr-GetInfo(); /添加借閱信息 ln.item = ti-GetInfo(); ln.manager = tm-GetInfo(); ln.Code = ti-GetInfo().GetCode(); loan.Insert(ln); /添加到借閱信息鏈表 else cout沒(méi)有此工號(hào)，請(qǐng)重新輸

16、入！;return; /工號(hào)錯(cuò) else cout沒(méi)有此條碼，請(qǐng)重新輸入！; return; /條碼錯(cuò) else cout沒(méi)有此借書(shū)證，請(qǐng)重新輸入！;return;/借書(shū)證號(hào)錯(cuò) return ; ,改進(jìn)類(lèi)的封裝,2,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,4,鏈表類(lèi)應(yīng)用,3,輸出/輸入流的應(yīng)用,5,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,本節(jié)為圖書(shū)館流通業(yè)務(wù)增加雜志借閱功能。 雜志是圖書(shū)的一種，對(duì)于現(xiàn)刊，是以期為借閱單位，對(duì)于過(guò)刊以卷（Volume）為借閱單位，為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們只處理過(guò)刊借閱，即以卷為借閱單位，每卷分配一個(gè)條碼。與書(shū)籍的不同之處在于，雜志沒(méi)有單一的作者，只以刊名和卷號(hào)借閱。 書(shū)籍和雜志圖書(shū)都有書(shū)（雜志）名、條碼等共性，都

17、有設(shè)置條碼、讀取條碼及顯示等接口，提取二者的共性和公共接口，定義一個(gè)圖書(shū)類(lèi)Book，作為基類(lèi)。 派生出Item書(shū)籍和Magazine雜志兩個(gè)類(lèi)。Item有作者、分類(lèi)號(hào)等特性，Magazine有卷號(hào)、語(yǔ)言等特性，分別定義相應(yīng)的接口，雜志的語(yǔ)言用一個(gè)枚舉類(lèi)型LANG表示?；?lèi)Book中還增加一個(gè)整型變量Type，目的在于區(qū)別派生類(lèi)是Item還是Magazine。派生類(lèi)應(yīng)對(duì)顯示虛函數(shù)Show()進(jìn)行重定義顯示自身的特殊屬性。,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,class Book/圖書(shū)基類(lèi) protected: char Title40;/書(shū)名 long Code;/條碼 int Type;/0表示書(shū)本，1表示雜志

18、 Book *Next; /為構(gòu)造讀者所借書(shū)鏈表定義的指針 public: Book(); Book(char *title,long code); void SetCode(long code)Code = code; void SetTitle(char* tl)strcpy(Title,tl); void SetType(bool type)Type = type; bool GetType()return Type; long GetCode()return Code; virtual void Show(); ; /顯示函數(shù)定義為虛函數(shù),繼承與多態(tài)的應(yīng)用,class Item :pu

19、blic Book /書(shū)籍類(lèi) char Author20;/作者 char IndexCode10;/分類(lèi)號(hào) public: Item();/缺省構(gòu)造函數(shù) Item(char *author,char *title,char *index,int code); /構(gòu)造函數(shù) Item(Item ,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,class Magazine: public Book /雜志類(lèi) int Volume; enum LANG CHINESE=1,ENGLISH Lang;/語(yǔ)言種類(lèi) public: Magazine ():Book()Volume = 0; Lang = CHINESE; Type

20、= 1; Magazine (char *title,int vol,LANG lang,int code); /構(gòu)造函數(shù) Magazine (Magazine 讀者類(lèi)要存儲(chǔ)所借書(shū)?，F(xiàn)在圖書(shū)類(lèi)一個(gè)派生類(lèi)體系，它們的公共基類(lèi)Book提供了統(tǒng)一接口。 可定義一個(gè)單鏈表來(lái)同時(shí)存儲(chǔ)讀者所借書(shū)籍Item和雜志Magazine 。Book類(lèi)有一個(gè)指向Book類(lèi)的指針Next，用來(lái)構(gòu)成鏈表。,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,讀者類(lèi)Reader的AddBook函數(shù)完成所借書(shū)單鏈表的構(gòu)造，現(xiàn)在由于借閱對(duì)象有書(shū)籍Item和雜志Magazine兩種，需要重載這個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)兩種對(duì)象的添加。,void Reader:AddBook(I

21、tem it) /添加書(shū)籍 Item *p; p = new Item; /創(chuàng)建一個(gè)新結(jié)點(diǎn) if(p)*p = it; p-Next =;/插入表頭，items為鏈表頭指針 items = p; Counter+; void Reader:AddBook(Magazine it) /添加雜志 Magazine *p; p = new Magazine; / 創(chuàng)建一個(gè)新結(jié)點(diǎn) if(p)*p = it;p-Next = items;/插入表頭 items = p; Counter+; ,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,在圖書(shū)館類(lèi)中增加存儲(chǔ)雜志的雙鏈表對(duì)象，及對(duì)雜志計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)成員： class Library D

22、blList mag;/存儲(chǔ)在館雜志的鏈表 int magNum;/存儲(chǔ)在館雜志數(shù)目 ; 借閱信息類(lèi)Loan由于借閱對(duì)象發(fā)生變化，增加一個(gè)整型數(shù)據(jù)成員Type，判斷借出的是雜志還是書(shū)籍。 圖書(shū)館的業(yè)務(wù)操作函數(shù)有較大變化，主要體現(xiàn)在借書(shū)和還書(shū)兩個(gè)操作，請(qǐng)同學(xué)閱讀書(shū)上相關(guān)內(nèi)容。 修改后的圖書(shū)館業(yè)務(wù)類(lèi)及各對(duì)象類(lèi)標(biāo)記如圖8.13示。 查詢功能也可以通過(guò)修改Require函數(shù)加強(qiáng)。如果要增加其它借閱對(duì)象，則可以從Book派生出其它類(lèi)，并為L(zhǎng)ibrary添加數(shù)據(jù)成員進(jìn)行管理，并對(duì)圖書(shū)館業(yè)務(wù)操作函數(shù)進(jìn)行修改。,圖3-1圖書(shū)館類(lèi)和圖書(shū)類(lèi)派生關(guān)系,改進(jìn)類(lèi)的封裝,2,繼承與多態(tài)的應(yīng)用,4,鏈表類(lèi)應(yīng)用,3,輸出/輸

23、入流的應(yīng)用,5,輸出/輸入流的應(yīng)用,本節(jié)中，我們?yōu)槌绦蛱砑颖４婀δ埽肅+的流類(lèi)，為圖書(shū)館流通管理系統(tǒng)中的各種類(lèi)重載提取和插入運(yùn)算符，通過(guò)文件流將數(shù)據(jù)保存到磁盤(pán)文件。 首先要為各對(duì)象類(lèi)重載提取和插入運(yùn)算符，它們都重載為這些類(lèi)的友元函數(shù)。請(qǐng)先在VC+平臺(tái)上運(yùn)行step5。各函數(shù)的定義如下： ostream ,輸出/輸入流的應(yīng)用,ostream ,輸出/輸入流的應(yīng)用,以上類(lèi)的情況都很簡(jiǎn)單，直接輸出輸入各數(shù)據(jù)項(xiàng)就可以了。重點(diǎn)是讀者類(lèi) ： istream ,輸出/輸入流的應(yīng)用,ostream 讀者類(lèi)除了輸出、輸入基本信息，還有所借書(shū)鏈表，并且鏈表的長(zhǎng)度對(duì)不同對(duì)象是不同的。當(dāng)從文件讀入數(shù)據(jù)重構(gòu)對(duì)象時(shí)，

24、要先獲得讀者所借書(shū)總數(shù)（rd.Counter）。并且先將這個(gè)數(shù)目讀入局部變量count中，控制讀入數(shù)據(jù)的數(shù)量，而重構(gòu)的讀者對(duì)象的所借書(shū)總數(shù)（rd.Counter）由構(gòu)造函數(shù)賦值0，每次讀入一項(xiàng)數(shù)據(jù)，由AddBook插入讀者對(duì)象的所借書(shū)鏈表，而讀者對(duì)象的所借書(shū)總數(shù)（rd.Counter）由AddBook函數(shù)自動(dòng)增加。,輸出/輸入流的應(yīng)用,下面給雙向鏈表模板類(lèi)重載提取和插入運(yùn)算符。 templateostream ,圖書(shū)館類(lèi)對(duì)象是整個(gè)流體系運(yùn)行的源頭，因此為圖書(shū)館類(lèi)添加一組輸入文件流對(duì)象，一組輸出文件流對(duì)象，添加保存信息和讀入信息的函數(shù)。class Library /封裝圖書(shū)館流通業(yè)務(wù)的類(lèi) /其它

25、數(shù)據(jù)成員 ofstream itemFileOut; /文件流對(duì)象，保存可借閱書(shū)籍?dāng)?shù)據(jù) ifstream itemFileIn; /文件流對(duì)象，讀入可借閱書(shū)籍?dāng)?shù)據(jù) ofstream magFileOut;/文件流對(duì)象，保存可借閱雜志數(shù)據(jù) ifstream magFileIn; /文件流對(duì)象，讀入可借閱雜志數(shù)據(jù) ofstream readerFileOut; /文件流對(duì)象，保存讀者數(shù)據(jù) ifstream readerFileIn; /文件流對(duì)象，讀入讀者數(shù)據(jù) ofstream managerFileOut; /文件流對(duì)象，保存管理員數(shù)據(jù) ifstream managerFileIn; /文件流對(duì)

26、象，讀入管理員數(shù)據(jù) ofstream loanFileOut; /文件流對(duì)象，保存借閱信息數(shù)據(jù) ifstream loanFileIn; /文件流對(duì)象，讀入借閱信息數(shù)據(jù) public: /其它函數(shù)成員 void Saveitem(); void Openitem(); ; /在修改款目后分別保存和讀入分類(lèi)信息 void SaveInfo(); /保存圖書(shū)館信息 void OpenInfo(); /讀入圖書(shū)館信息,輸出/輸入流的應(yīng)用,void Library:SaveInfo() itemFileOut.open(item.txt); /打開(kāi)各輸出文件流 magFileOut.open(mag.txt);