8面向对象编程.docx

1、8面向对象编程面向对象编程应用示例1类概念与定义面向对象编程本质是 利用一种包装技术，将复杂，不符合习惯的操作过程加以包装，向编程人提供简单的，符合习惯的表达形式，来完成编程。面向对象编程，涉及到二个基本术语：对象（object）,类（class）。对象（object）：具体的，个体的概念。类（class）：抽象的，总体的的概念。例如：整数是一个类（class）。1，1，2，4，123，875是整数类重的对象（object）。对象（object）,类（class）在生活中不是一个生疏的概念，类（class）的产生是一个抽象的过程。具有一个共同的特征的一群事物即可构成一个类。的对象（object

2、）,类（class）的概念往往是一个“反抽象的过程”。生活中，一般是先有“对象”，后有“类”的。面向对象编程中往往是先定义“类”，在有类去产生“对象”。生活中的对象（object）,类（class）的表达，类（class）是一种概念，存与思想中，对象（object）是 具体的事物可以存与现实中或思想中。 面向对象编程中的对象（object）,类（class）的表达必须存放在内存中。例 本例演示matlab定义类的基本方法。（1）本例定义的类描述如下：对于任何一个输入的对象，确定一个类对象，记录其类别，内容。例如，输入矩阵，取名为MD,则被纪录的类别是double，内容是矩阵本身。定义的类要有名

3、称，可以查到。（2）本例定义的类取名为objcls,其结构如下：类别:objcls 结构: 以序为 数据；数据类型类的要素：类名（虚）、类结构、对象（实）、对象名、对象构成元。以下程序（objcls.m）定义了这个类。定义类的程序必须存于特殊的路径下。本例的类路径是matlabworkobjclsfunction d=objcls(x)superiorto(double,sparse,struct,cell,char,inline,sym);num=nargin; %输入的项目个数，最大数目不超过定义的数目，objcls(a,b,c,d,e)最大数目是5。switch numcase 0 d.

4、value=; d.name=empty; d=class(d,objcls); case 1 d.value=x; d.name=class(x); d=class(d,objcls);otherwise error(Too many arguments.);end 在matlab环境下，运行以下指令，则可以定义此类的的一个具体的对象mm。p=1,2;3,4;q=class(p);mm=objcls(p) name=doublevalue= 1 2 3 4 第三条指令， 显示了类对象，但对于用户自己定义的类，matlab 并不提供显示，必须有类的定义者自己编显示程序。matlab规定，类的显

5、示程序统一取名display.m与类定义程序放在同一路径之下。因此，定义类至少有二个程序组成：1。类定义程序、2。类显示程序display。本例定义的类的显示程序display如下：function display(d)if nargin=1 fprintf(name=);disp(d.name) fprintf(value=);disp(d.value)elseif error(absent or non this class)end display(mm) name=doublevalue= 1 2 3 4 2.重载运算对于新类的对象，其运算与操作一般是自己特有的，运算符可以是通用的，运算

6、与操作要有类自己决定。例如加法，运算与操作符是add、+、plus 等。通过和help plus可以得到多个 plus.m 指令。sym/plus.m ：符号加法demtseries/plus.m : 金融工具箱中的时间加法mf/plus.m ：模糊运算的加法 zpk/plus.m ：零极点加法 tf/plus.m ：传递函数加法 等等。到c:matlabtoolsboxsymbols 可以看到 sym 符号类的定义目录，再进入 sym 可以发现有关符号的运算的定义，其中就有 plus.m 的符号运算加法运算指令。到c:matlabtoolsboxfuzzy 可以看到 mf 符号类的定义目录，

7、再进入 mf 可以发现有关符号的运算的定义，其中就有 plus.m 的模糊运算的加法运算指令。在作加法时，首先判别对象，再到相应的路径下体取指令，作相应的运算。这叫重载运算，指令叫重载函数。对本例编制一个加法，来理解和体会“重载运算，重载函数”1） 确定加法的意义和法则objcls 类有二个项目，数据d和数据类型t，设为d1,d2位二个objcls类的对象，表达为d1(a1,t1),d2(a2,t2)。由于d1,d2 的类型多不一样，d1+d2的意义和法则必须有类的设计者来确定。定义d1+d2是objcls 类设为d3(a3,t3) ,a3为cell，t3为21元胞矩阵。如：d1=(doubl

8、e,(2,3,4);d2=(char,asasas) d1+d2= 编制程序因此定义一种新的类，他的有关运算与操作必须一同定义下来，但 display.m 是必要有的。function d=plus(a,b)av=a.value;bv=b.value;if strcmp(a.name,cell) av=a.value;end if strcmp(b.name,cell) bv=b.value;end d.value=av;bv; d.name=class(d.value); d=class(d,objcls);p=2,3,4;mm=objcls(p);q=asasas;nn=objcls(q)

9、;bb=mm+nn typename =doubletypename =charname=cellvalue= 1x3 double asasas 查看bb的类别、内容：1） 读出bb的分项编制如下程序：function rn,rv=readobjcls(d)if nargin=1 rn=d.name; cs=class(rn); switch cs case cell rv=d.value; case double rv=d.value; case char rv=d.value; end elseif error(absent or non this class)end rn,rv=rea

10、dobjcls(bb) rn =cellrv = 1x3 double asasas 2） 读出value的分项，name和value function readvalue(d)if nargin=1 rn=d.name; rv=d.value; crv=class(rv); switch crv case cell display(rv) case char display(rv) case double display(rv) endelse error(absent or non this class)end na=readobjcls(bb)readvalue(bb)na =cellr

11、v = 1x3 double asasas 2类的继承与应用类的继承性（Inheritance）是面向对象编程的最重要的特性之一。在创建新类时，利用这个特性，1）可以充分体现新类和其他类之间“逻辑”或“物理”上的内在关系，2）可以简化代码、提高软件的重复使用性。减少工作量又提高软件质量。 与类的继承性有关的概念：子类、父类子类（child class）：1).通过继承，得到一个或多个父类的结构架（structure），和相应的方法(methods & operations),2)通过自定义新的结构架（structure），和相应的方法(methods)得到自己特有的特点。matlab如何实现子

12、类对父类的继承，又如何实现子类自定义新的结构架和相应的方法？下面用例子说明。上面已经定义了objcls类，通过对objcls 的继承产生新的类objclsson。1） 建立路径 objclsson2） 输入如下程序function ds=objclsson(x)superiorto(double,sparse,struct,cell,char,inline,sym);d.value=x; %定义类objclsson d.name=class(x); %d.sign=ok; %添加新内容num=nargin; if num= 1 g=objcls(x); ds=class(d,objclsson

13、,g); %继承objcls类的所有功能（DISPLAY;运算规则的等）else error(Too many arguments.);end用类定义建立如下objclsson类对象dd=objclsson(1,2) name=doublevalue= 1 2 objclsson类中的d.value ，d.name成分的加法已经从objcls类得到了继承。对于类的新成分d.sign的+运算要在PLUS中再加以定义。dd1=objclsson(1,2);dd2=objclsson(3,4);dd1+dd2 name=cellvalue= 1x2 double 1x2 double 运行如下指令，

14、产生类objclsson的对象nn。p=1,2;3,4;nn=objclsson(p); d = value: 2x2 double name: double sign: ok 检查nn的类名，显示nn 的内容。objclsson 从objcls 的 继承了d.value ，d.name成分的显示功能，由于没有对objclsson 编辑d.sign的 display ,因此无法显示d.sign成分。健入nn，即可看到nn 的内容。class(nn)nn ans =objclssonname=doublevalue= 1 2 3 4 3） 图形用户界面(GUI)类(1)菜单的定义与调用，程序名:

15、mm.m% 菜单的定义与调用clf reset%set (H_fig, MenuBar,none);set(gcf,menubar,menubar);h_menu=uimenu(label,Option); %产生顶层菜单项Optionh_sub1=uimenu(h_menu,label,Axis on); %产生Axis on菜单项，由缺省设置而使能h_sub2=uimenu(h_menu,label,Axis off,. enable,off); %产生Axis off菜单项，但失能h_sub3=uimenu(h_menu,label,Grid on,. separator,on,visi

16、ble,off); %产生与上分隔的Grid on菜单项，但不可见h_sub4=uimenu(h_menu,label,Grid off,. visible,on); %产生Grid off菜单项，但不可见h_sub5=uimenu(h_menu,label,回调操作,. visible,on); set(h_sub1,callback,. %选中Axis on菜单项后，产生回调操作 Axis on,. %画坐标 set(h_sub1,enable,off),. %Axis on菜单项失能 set(h_sub2,enable,on),. %Axis off菜单项使能 set(h_sub3,vi

17、sible,on),. %Grid on菜单项可见 set(h_sub4,visible,on),); %Grid off菜单项可见set(h_sub2,callback,. % %选中Axis off菜单项后，产生回调操作 axis off,. %使坐标消失 set(h_sub1,enable,on),. %Axis on菜单项使能 set(h_sub2,enable,off),. %Axis off菜单项失能 set(h_sub3,visible,off),. %Grid on菜单项不可见 set(h_sub4,visible,off),); %Grid off菜单项不可见set(h_su

18、b3,callback,. %选中Grid on菜单项后，产生回调 grid on,. %画坐标分格线 set(h_sub3,enable,off),. %Grid on菜单项失能 set(h_sub4,enable,on),); %Grid off菜单项使能set(h_sub4,callback,. %选中Grid off菜单项，产生回调 grid off,. %消除坐标分格线 set(h_sub3,enable,on),. %Grid on菜单项使能 set(h_sub4,enable,off),); %Grid off菜单项失能 set(h_sub5,callback,mm1); %选中

19、Grid off菜单项，产生回调被调用的程序:mm1.mmm1a=2,7,45,7,4,65,3,53,5,34,34,34,9;plot(a);2)控件调用，程序名：pp.mmatlab有“guid面向对象的界面，健入guid弹出编辑界面。也可以编程实现如下：（例）% 控件调用 pp.mclf reset % set(gcf,unit,normalized,position,0.1,0.4,0.85,0.35);%设置图形窗大小set(gcf,defaultuicontrolunits,normalized);set(gcf,defaultuicontrolfontsize,11);set(

20、gcf,defaultuicontrolfontname,宋体);set(gcf,defaultuicontrolhorizontal,left);%set(gcf,menubar,none); %删除图形窗工具条str=石油预测;set(gcf,name,str,numbertitle,off); %书写图形窗名h_axes=axes(position,0.05,0.15,0.45,0.70,visible,on);%定义轴位框位置 %uicontrol(gcf,Style,text,. %制作静态文本框% position,0.52,0.87,0.10,0.1,.% String,影响长度

21、);%uicontrol(gcf,Style,text,. %制作静态文本框 % position,0.52,0.60,0.10,0.1,.% String,预测长度);hslider2=uicontrol(gcf,Style,slider,. %制作滚动杆 position,0.6,0.67,0.20,0.1,. Max,200, Min,0,. sliderstep,0.01,0.05,. Value,0.5); hslider1=uicontrol(gcf,Style,slider,. %制作滚动杆 position,0.6,0.6,0.20,0.1,. Max,200, Min,0,.

22、 sliderstep,0.01,0.05,. Value,0.5); set(hslider1,callback,pp1);set(hslider2,callback,pp2);% Tag,slider2调用程序1：程序名：pp1.m%function pp1()a=5,2,3,1,2,6,1;plot(a)ppv=get(hslider1,value);uicontrol(gcf,Style,text,. %制作静态文本框 position,0.12,0.20,0.10,0.1,. String,ppv); Tag,slider1调用程序2：程序名：pp2.m%function pp2()a=5,7,3,8,2,6,9;plot(a)ppv1=get(hslider2,value);uicontrol(gcf,Style,text,. %制作静态文本框 position,0.52,0.87,0.10,0.1,. String,ppv1); Tag,slider2