尹鴻峰

摘 要：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計是計算機專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，讓學生正確理解類的概念是掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的關(guān)鍵一步。文章提出通過使用結(jié)構(gòu)體和類兩種方式實現(xiàn)相同功能，讓學生通過對照理解類的使用方法及其與結(jié)構(gòu)體的區(qū)別，從中體會面向?qū)ο笈c面向過程兩種編程方式的差異，從而引申出類的訪問控制方式等方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；類；結(jié)構(gòu)體；面向過程

文章編號：1672-5913（2017）05-0082-03

中圖分類號：G642

0 引 言

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（C++）是計算機專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，很多院校一般將其安排在C語言程序設(shè)計課程之后，并作為C/C++程序高級開發(fā)及Java語言程序設(shè)計的先修課程進行設(shè)置，因此該課程在程序設(shè)計課程中起著承上啟下的作用，其重要地位不言而喻，但是在教學過程中，由于學生在先期的C語言程序設(shè)計課程中已經(jīng)基本確立了面向過程的程序設(shè)計思想，面對新的程序設(shè)計思想，很多學生難以適應新的編程方式，尤其是在入門過程中對類的概念及應用的理解。

1 面向?qū)ο笈c面向過程的區(qū)別

面向過程是以函數(shù)為單位實現(xiàn)的[1]，每個函數(shù)代表一個獨立的動作，完成一個獨立的功能，而完成動作的實體都是被動地在函數(shù)間傳遞，實體和動作之間沒有緊密聯(lián)系，實體只是像提線木偶一樣被動地接受加工，目標的實現(xiàn)完全由動作的代表——若干個函數(shù)貫穿完成；而面向?qū)ο笫且詫嶓w，即對象為單位實現(xiàn)的[1]，每個動作完全由明確的實體執(zhí)行，實體貫穿于程序的整個執(zhí)行過程，目標的實現(xiàn)則是由多個實體相互協(xié)作完成，因此面向?qū)ο筮@種設(shè)計方式更加符合人們的思維方式。

2 類的引入

在課堂講授過程中，如果直接引入類的概念及應用方法，難免會導致部分學生在理解上與面向過程產(chǎn)生混淆，從而出現(xiàn)概念上的偏差，影響對后面內(nèi)容的進一步學習，因此在引入類的概念時，可以結(jié)合面向過程程序設(shè)計方法中學生熟識的內(nèi)容進行講解。

C語言程序設(shè)計是C++語言的先期課程，在學習課程時，學生已經(jīng)對結(jié)構(gòu)體的使用有了一定了解，而結(jié)構(gòu)體與類之間的區(qū)別僅體現(xiàn)在訪問控制方式及行為，即成員函數(shù)的引入方面。因此，引入類的概念就可以借助于結(jié)構(gòu)體來實現(xiàn)，這樣可以讓學生通過對日常生活中的一些普通事件進行編程處理，來觀察兩者之間的區(qū)別，如待處理的學生信息包括姓名、年齡和成績（包括數(shù)學、語文和英語3門課程）3種，要求對每位學生的總成績和平均成績進行計算統(tǒng)計，試通過使用結(jié)構(gòu)體和類兩種方式對學生進行成績分析，并觀察兩者之間的區(qū)別。

1）使用結(jié)構(gòu)體方式。

（1）聲明結(jié)構(gòu)體類型。

struct stud {char name[10]； int age； float score[3]；}；

（2）定義計算函數(shù)，以計算每位學生的總成績和平均成績并輸出。

void CalSum_Avg（ struct Stud *s）{ …… //中間過程略 }

（3）在主函數(shù)中定義學生結(jié)構(gòu)體數(shù)組并賦值。

struct stud s[N]；

……//賦值過程略

（4）對每位學生分別進行函數(shù)調(diào)用計算結(jié)果。

for（ int i=0； i

CalSum_Avg（ &s[i] ）；

2）使用類方式。

（1）聲明學生類。

class stud {

protected：

char name[10]；

int age；

float score[3]；

public：

void InitStud（）；//為成員賦值

void CalSum（）； //計算自己的總成績

void CalAvg（）； //計算自己的平均成績

}；

……//成員函數(shù)實現(xiàn)部分略

（2）在主函數(shù)中定義學生對象數(shù)組并賦值。

stud s[N]；

for（ int i=0； i

s[i]. InitStud （）；

（3）讓每位學生分別調(diào)用相應成員函數(shù)計算結(jié)果。

for（ int i=0； i

s[i].CalSum（）；

s[i].CalAvg（）；

教師可讓學生觀察上述兩種程序設(shè)計方法在思路上的區(qū)別，體會面向過程與面向?qū)ο髢煞N程序設(shè)計思想的不同之處，并討論這兩種設(shè)計思想中哪種方法更接近人們的行為方式，理解類的定義及使用方法，解釋類的訪問控制方式；此外，還可以融入以下示例作為過渡。

3 用結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)類的概念的過渡

在C++編譯器中，使用結(jié)構(gòu)體代替類，以實現(xiàn)上述類的功能，讓學生在應用中體會從結(jié)構(gòu)體向類的過渡過程。

（1）依照類的定義格式，使用結(jié)構(gòu)體方式定義上述學生類。

struct stud {

char name[10]；

int age；

float score[3]；

void InitStud（）{ …… }//為成員賦值

void CalSum（）{…… } //計算自己的總成績

void CalAvg（）{…… } //計算自己的平均成績

}；

（2）在主函數(shù)中定義學生結(jié)構(gòu)體數(shù)組并賦值。

struct stud s[N]；

for（ int i=0； i

s[i]. InitStud （）；

（3）讓每位學生分別調(diào)用相應成員函數(shù)計算結(jié)果。

for（ int i=0； i

s[i].CalSum（）；

s[i].CalAvg（）；

}

教師可讓學生觀察這種實現(xiàn)方法并對比以上3種實現(xiàn)方式的區(qū)別，分析哪些行為應該是公開展現(xiàn)的，哪些是應該隱藏的，由此確定哪些屬性或行為應該公開，哪些是不能公開的，從而進一步解釋為什么需要設(shè)置數(shù)據(jù)訪問控制方式；并理解私有、保護與公有的區(qū)別，闡述類的封裝與隱藏的意義所在，同時分析并介紹類與結(jié)構(gòu)體在使用上的區(qū)別。

4 概念的強化

經(jīng)過上述講解，學生對類的使用及類與結(jié)構(gòu)體在應用中的區(qū)別有了一定了解，初步確立了面向?qū)ο蟮木幊趟枷?。為了進一步鞏固學習效果，需要在此基礎(chǔ)上對上述內(nèi)容進行強化練習，如可以布置下一個任務，要求學生嘗試在學生類中增加實現(xiàn)以下相關(guān)內(nèi)容。

（1）增加分數(shù)統(tǒng)計功能，要求對每位學生的最高成績及最低成績進行統(tǒng)計。

（2）增加對數(shù)據(jù)成員進行修改賦值的成員函數(shù)。

（3）嘗試對學生的年齡進行比較，找出年齡最大的學生，體會保護或私有成員的使用方法，掌握如何對保護或私有成員進行讀、寫等基本操作。

5 結(jié) 語

類的概念是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法中最基礎(chǔ)也是最重要的概念，關(guān)系著學生能否進一步理解和運用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程的后續(xù)內(nèi)容，因此，講好類的入門這一節(jié)課對于學生能否順利掌握C++編程語言是相當重要的。我們對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教學過程中類的概念及應用的引入、比較和強化進行了一定的探索，并在實踐教學過程中取得了比較滿意的效果，加深了學生對類的理解，為學生學習后續(xù)課程知識奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 譚浩強. C++程序設(shè)計[M]. 2版. 北京： 清華大學出版社， 2011： 223.

（編輯：宋文婷）