Coursera 笔记

Module 03 · Basics of Programming

Introduction to Programming Concepts Part 2函数与对象

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视频学习目标

通过观看本视频,您将能够:

  • 描述函数在编程中的目的和用途。
  • 描述对象在编程中的目的和用途。


函数的基本概念

函数的定义

  • 函数是模块化编程方法的产物,该方法鼓励将程序分解成多个模块化组件,每个组件在程序中执行特定的任务。
  • 因此,函数本质上是一个结构化、独立且可重用的代码块,它执行一个特定的操作。通过这种方式,软件开发者可以将一个庞大复杂的程序拆分成多个较小、可管理且更专注的部分。
  • 尽管不同编程语言可能有不同的称呼,比如子程序 (subroutines)、过程 (procedures)、方法 (methods) 或 模块 (modules),但现代大多数编程语言都称之为函数。


函数的工作原理

函数的基本作用是:

  1. 接收数据作为输入;
  2. 处理数据;
  3. 返回结果作为输出。

函数的类型

基本上,函数可以分为两类:

  1. 标准库函数:这些是由编程语言提供的内置函数。常见的函数包括:
    • If
    • Else
    • While
    • Print
  2. 用户自定义函数:您可以编写自己的函数,定义函数后,可以在程序中反复调用它。


函数的声明与调用

使用函数的步骤包括:

  1. 定义函数:首先,您需要定义(或创建)一个函数。定义函数时,您需要提供函数关键字、给函数指定一个唯一的名称,并编写函数的代码体。
  2. 调用函数:函数一旦被定义,接下来需要被调用(或执行)。当您调用函数时,函数中的指定操作将会执行,并根据需要传入相应的参数。

虽然定义和调用函数是所有编程语言的共通之处,但一些编程语言(例如 C 和 C++)还要求您声明函数。


对象的基本概念

面向对象编程 (OOP)

理解对象是理解面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称 OOP)的关键。
面向对象编程是一种编程方法论,它关注的是对象而不是函数(这是过程式编程所关注的)。在 OOP 中,对象不仅包含数据(属性或特性),还包含行为(方法或过程)。

OOP 与过程式编程的区别

  • 过程式编程:使用方法来操作独立的数据结构。
  • 面向对象编程:将数据和操作(方法)打包在一起,因此一个对象对自己的数据结构进行操作。


对象的比喻

想象一下我们生活中的现实对象,例如:

  • 你的车 🚗
  • 自行车 🚲
  • 电视 📺
  • 洗衣机 🧺

然后,问自己以下两个问题:

  • “这个对象可以处于哪些状态?”
  • “这个对象可以执行哪些行为?”

在思考这些问题时,您会发现答案会因对象的不同而有所变化。更复杂的对象通常会有更多的潜在状态,并能够执行更多的行为。


编程中的对象

在编程中,软件对象从概念上来说,类似于现实世界中的对象。它们也由**状态(属性)和行为(方法)**组成。

软件对象可以是任何东西,例如:

  • Windows 服务
  • 用户账户
  • 数据库表
  • 系统文件夹

对象将它们的属性存储在字段中(在某些编程语言中称为变量),并通过方法(在某些编程语言中称为函数)来暴露它们的行为。


总结

在本视频中,您学习了以下内容:

  • 函数是一个结构化、独立且可重用的代码块,它执行一个特定的操作。
  • 定义和调用函数是所有编程语言的共通概念。
  • 面向对象编程 (OOP) 是一种编程方法论,它关注对象而不是函数。
  • 软件对象由属性和方法组成。