2021-2022-1 20211408 《資訊保安專業導論》第八週學習總結

作業資訊

教材學習內容總結

• 功能設計與面向物件設計：
  • 功能設計：面向過程 是一種“以過程為中心”的程式設計思想，這些都是以什麼正在發生為主要目標進行程式設計。
  • 面向物件設計：面向物件是一種“對現實世界理解和抽象”的方法，有封裝、繼承、類。
• 面向物件設計過程中的階段：
  • 頭腦風暴：集思廣益，民主討論，總結暫時的列表；
  • 過濾：將上述總結好的暫時的列表確定核心，抓住主要矛盾，將核心的類保留下來；
  • 場景：給每個類分配責任，明確任務；
  • 責任演算法：為責任編寫演算法。
• 面嚮物件語言三要素：

封裝 ：
封裝就是事物抽象為類，把對外介面暴露，將實現和內部資料隱藏。

繼承 :
  面向物件程式設計 (OOP) 語言的一個主要功能就是“繼承”。繼承是指這樣一種能力：它可以使用現有類的所有功能，並在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴充套件。
  通過繼承建立的新類稱為“子類”或“派生類”。
  被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。
  繼承的過程，就是從一般到特殊的過程。
  要實現繼承，可以通過“繼承”（Inheritance）和“組合”（Composition）來實現。
  在某些 OOP 語言中，一個子類可以繼承多個基類。但是一般情況下，一個子類只能有一個基類，要實現多重繼承，可以通過多級繼承來實現。
繼承概念的實現方式有三類：實現繼承、介面繼承和可視繼承。
Ø    實現繼承是指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力；
Ø    介面繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實現的能力；
Ø    可視繼承是指子窗體（類）使用基窗體（類）的外觀和實現程式碼的能力。
  在考慮使用繼承時，有一點需要注意，那就是兩個類之間的關係應該是“屬於”關係。例如，Employee 是一個人，Manager 也是一個人，因此這兩個類都可以繼承 Person 類。但是 Leg 類卻不能繼承 Person 類，因為腿並不是一個人。
  抽象類僅定義將由子類建立的一般屬性和方法，建立抽象類時，請使用關鍵字 Interface 而不是 Class。
  開發正規化大致為：劃分物件→抽象類→將類組織成為層次化結構(繼承和合成) →用類與例項進行設計和實現幾個階段。

多型：
   多型性（polymorphisn）是允許你將父物件設定成為和一個或更多的他的子物件相等的技術，賦值之後，父物件就可以根據當前賦值給它的子物件的特性以不同的方式運作。簡單的說，就是一句話：允許將子類型別的指標賦值給父類型別的指標。
實現多型，有二種方式，覆蓋，過載。
   覆蓋，是指子類重新定義父類的虛擬函式的做法。
   過載，是指允許存在多個同名函式，而這些函式的引數表不同（或許引數個數不同，或許引數型別不同，或許兩者都不同）。
   其實，過載的概念並不屬於“面向物件程式設計”，過載的實現是：編譯器根據函式不同的引數表，對同名函式的名稱做修飾，然後這些同名函式就成了不同的函式（至少對於編譯器來說是這樣的）。如，有兩個同名函式：function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那麼編譯器做過修飾後的函式名稱可能是這樣的：int_func、str_func。對於這兩個函式的呼叫，在編譯器間就已經確定了，是靜態的（記住：是靜態）。也就是說，它們的地址在編譯期就綁定了（早繫結），因此，過載和多型無關！真正和多型相關的是“覆蓋”。當子類重新定義了父類的虛擬函式後，父類指標根據賦給它的不同的子類指標，動態（記住：是動態！）的呼叫屬於子類的該函式，這樣的函式呼叫在編譯期間是無法確定的（呼叫的子類的虛擬函式的地址無法給出）。因此，這樣的函式地址是在執行期繫結的（晚邦定）。結論就是：過載只是一種語言特性，與多型無關，與面向物件也無關！引用一句Bruce Eckel的話：“不要犯傻，如果它不是晚邦定，它就不是多型。”
   那麼，多型的作用是什麼呢？我們知道，封裝可以隱藏實現細節，使得程式碼模組化；繼承可以擴充套件已存在的程式碼模組（類）；它們的目的都是為了——程式碼重用。而多型則是為了實現另一個目的——介面重用！多型的作用，就是為了類在繼承和派生的時候，保證使用“家譜”中任一類的例項的某一屬性時的正確呼叫。

• 翻譯過程：
  彙編程式碼進入彙編器，由彙編器將組合語言翻譯成機器碼，執行時輸出機器碼

• 彙編、編譯、解釋和執行：

  • 彙編：將組合語言翻譯為機器語言
  • 編譯：將高階語言翻譯為機器語言
  • 解釋：翻譯高階語言後立即執行，不輸出機器語言
  • 執行：執行演算法

• 不同範型：

  • 命令式範型：
    • 面向過程的範型：資料是被動且被程式所操縱
    • 面向物件的範型：資料是活躍的
  • 宣告式範型：
    • 函式式模型：函式求值
    • 邏輯式模型：數理邏輯

• 資料型別和強型別：

  • 資料型別：一組值以及能應用於這種型別的值的基本操作集合的說明
  • 強型別：每個變數都有一個型別，只有該型別的值才能存到該變數中

教材學習中的問題和解決過程

• 問題1：教材P199，劃紅線處，常量用小寫字母開頭，變數用大寫字母開頭，而返回Cat=Kitty中，k大寫了。在我理解中，kitty是值，也就是常量，所以我認為應該小寫。
  
• 問題2：教P202和P203，在變數宣告中均是num1，然而在下面呼叫變數的時候，變成了Num1，我認為應該是num1。
  

• 問題3:一開始我對於封裝、繼承和多型
• 問題3解決方案：通過查詢資料面向物件三要素

封裝 ：
封裝就是事物抽象為類，把對外介面暴露，將實現和內部資料隱藏。

繼承 :
  面向物件程式設計 (OOP) 語言的一個主要功能就是“繼承”。繼承是指這樣一種能力：它可以使用現有類的所有功能，並在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴充套件。
  通過繼承建立的新類稱為“子類”或“派生類”。
  被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。
  繼承的過程，就是從一般到特殊的過程。
  要實現繼承，可以通過“繼承”（Inheritance）和“組合”（Composition）來實現。
  在某些 OOP 語言中，一個子類可以繼承多個基類。但是一般情況下，一個子類只能有一個基類，要實現多重繼承，可以通過多級繼承來實現。
繼承概念的實現方式有三類：實現繼承、介面繼承和可視繼承。
Ø    實現繼承是指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力；
Ø    介面繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實現的能力；
Ø    可視繼承是指子窗體（類）使用基窗體（類）的外觀和實現程式碼的能力。
  在考慮使用繼承時，有一點需要注意，那就是兩個類之間的關係應該是“屬於”關係。例如，Employee 是一個人，Manager 也是一個人，因此這兩個類都可以繼承 Person 類。但是 Leg 類卻不能繼承 Person 類，因為腿並不是一個人。
  抽象類僅定義將由子類建立的一般屬性和方法，建立抽象類時，請使用關鍵字 Interface 而不是 Class。
  開發正規化大致為：劃分物件→抽象類→將類組織成為層次化結構(繼承和合成) →用類與例項進行設計和實現幾個階段。

多型：
   多型性（polymorphisn）是允許你將父物件設定成為和一個或更多的他的子物件相等的技術，賦值之後，父物件就可以根據當前賦值給它的子物件的特性以不同的方式運作。簡單的說，就是一句話：允許將子類型別的指標賦值給父類型別的指標。
實現多型，有二種方式，覆蓋，過載。
   覆蓋，是指子類重新定義父類的虛擬函式的做法。
   過載，是指允許存在多個同名函式，而這些函式的引數表不同（或許引數個數不同，或許引數型別不同，或許兩者都不同）。
   其實，過載的概念並不屬於“面向物件程式設計”，過載的實現是：編譯器根據函式不同的引數表，對同名函式的名稱做修飾，然後這些同名函式就成了不同的函式（至少對於編譯器來說是這樣的）。如，有兩個同名函式：function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那麼編譯器做過修飾後的函式名稱可能是這樣的：int_func、str_func。對於這兩個函式的呼叫，在編譯器間就已經確定了，是靜態的（記住：是靜態）。也就是說，它們的地址在編譯期就綁定了（早繫結），因此，過載和多型無關！真正和多型相關的是“覆蓋”。當子類重新定義了父類的虛擬函式後，父類指標根據賦給它的不同的子類指標，動態（記住：是動態！）的呼叫屬於子類的該函式，這樣的函式呼叫在編譯期間是無法確定的（呼叫的子類的虛擬函式的地址無法給出）。因此，這樣的函式地址是在執行期繫結的（晚邦定）。結論就是：過載只是一種語言特性，與多型無關，與面向物件也無關！引用一句Bruce Eckel的話：“不要犯傻，如果它不是晚邦定，它就不是多型。”
   那麼，多型的作用是什麼呢？我們知道，封裝可以隱藏實現細節，使得程式碼模組化；繼承可以擴充套件已存在的程式碼模組（類）；它們的目的都是為了——程式碼重用。而多型則是為了實現另一個目的——介面重用！多型的作用，就是為了類在繼承和派生的時候，保證使用“家譜”中任一類的例項的某一屬性時的正確呼叫。

從而明白了三者概念。

程式碼除錯中的問題和解決過程

暫無

上週考試錯題總結

• 錯題1：An array is a named homogeneous collection of items in which individual items are accessed by an index.
  此題應為正確。該題意為“陣列是項的命名同構集合，其中單個項由索引訪問。”

學習進度條

• 計劃學習時間:30小時

• 實際學習時間:30小時

• 改進情況：

參考資料

• 《電腦科學概論》
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