c++实验指导书.docx
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c++实验指导书
面向对象程序设计
实验指导书
黄建灯朱震
桂林电子科技大学信息科技学院
二〇一一年八月
目录
实验一熟悉VisualC++开发环境学会最简单的开发2
实验二类和对象
（一）5
实验三类和对象
（二）7
实验四String类的定义和使用10
实验五String类的定义和使用（续）12
实验六继承与派生14
实验七多态性与虚函数15
第八章输入输出流16
参考文献17
附录AC++保留字18
附录B运算符优先级19
附录CASCII字符集20
附录D运算符重载21
附录EANSI/ISO标准C++和标准C++中头文件命名规则22
附录FC++头文件23
附录G系统中数据类型长度28
实验一熟悉VisualC++开发环境学会最简单的开发
1.实验目的
熟悉VisualC++的开发环境；
了解如何编辑、编译、链接和运行一个C++程序；
2.实验内容
2.1熟悉VisualC++开发环境，学会创建一个新的工程；
1）进入系统，启动VisualC++环境；
2）创建一个新的工程
在VisualC++环境中，菜单File->New...,弹出一个对话框，提示新建（new）；
弹出的对话框TAB缺省在Projects页面上，选择该页面的“Win32ConsoleApplication”，在右边的Projectname输入框中输入工程名字，点击“OK”弹出新建工程向导；
3）新建向导的第一步，要求选择：
●空白工程；
●简单应用程序；
●HELLOWORLD应用程序；
●支持MFC的应用程序；
这里我们首先选择第二项：
简单应用程序，点击“finish”。
4）工程建立完成，在开发环境左侧的TAB页面中，查看ClassView和FileView内都能看到什么？
在类视图中可以看到，“简单应用程序”只有一个全局函数main，这也是应用程序的入口，和C语言中的main函数含义相同。
在文件视图中可以看到，开发环境为“简单应用程序”提供了标准全局文件“StdAfx.h”和“StdAfx.cpp”，同时提供了应用程序的源文件ProjectName.cpp。
分别点击这三个文件，可以看到源代码只是给出了程序的框架。
5）在VisualC++环境中，关闭刚才新建的文件和工程，则没有了当前激活窗口，视图呈现灰色；
6）选中菜单File->RecentFiles,可以看到刚才新建的源文件，选中，则该源文件被打开。
这里可以保存最近使用过的4个（该参数可修改）文件，以便下次快捷打开。
7）选中菜单File->RecentWorkspaces,可以看到刚才新建的工程，选中，则该工程被打开。
这里可以保存最近使用过的4个（该参数可修改）工程，以便下次快捷打开。
2.2打开一个工作区
如果打开刚刚关闭的workspace，可以利用菜单中的recentworkspace；
如果要打开的workspace在recent中已经看不到了，就需要在“打开文件对话框”中，找到工作区的存放位置。
1.点击菜单File->Open...，弹出打开文件对话框；
2.找到工作区在磁盘上的存放位置；一般都有一个和工作区名字相同的文件夹，存放工作区文件、该工程的头文件、源文件和资源文件等等。
3.工作区文件是一个以.dsw为后缀的文件，因此在文件类型过滤中要注意包含；
4.看到打开文件对话框中有projectname.dsw，点击即可。
2.3编译运行“简单应用程序”，看看这个程序框架提供了什么？
1）编译有三种方法：
单击工具栏当中的Build图标；
单击菜单Build->Build；
使用快捷键F7；
2）运行有三种方法：
单击工具栏当中的Run图标；
单击菜单Build->Run；
使用快捷键F5；
“简单应用程序”没有提供任何实质性的功能，“pressanykeytocoontinue”就可以退出程序了。
2.4尝试编辑一个小的示范程序，并编译运行；
按照上面的方法新建一个源文件，输入下面代码：
＃include
intmain（）
{
cout<<”HelloWorld\n”;
cout<<”WelcometoC++Programming\n”;
cout<<”Thisismyfirstcppsourcefile\n”;
return0；
}
2.5了解VisualC++中的调试工具，学会设置断点和单步跟踪；
1）设置断点的方法：
首先将程序编译通过；
将光标置于要设置断点的代码行；
选择工具栏的Breakpoint图标（或者快捷键F9），一个圆点显示在行首，表明该行已经设置了断点，这是个开关动作，重复上述动作，断点被去掉，点击可以在增加断点和去掉断点之间切换；
2）运行程序，到断点处程序中断；
3）尝试单步跟踪，在程序设置断点后，运行进入Debug状态，菜单增加了Debug项，点击菜单Debug->StepOver（或者快捷键F10），每触发一次，程序运行一步；上面的小程序，每运行一步，打印一行，可以观察到单步跟踪的效果；
4）调试工具可以完成以下任务，大家可以在调试时尝试：
设置断点
单步跟踪
监视变量、寄存器和内存
查看汇编代码和调用堆栈
修改代码和变量值
2.6写一个短小的windows程序，体会消息触发机制；
1）创建一个新的“Win32ConsoleApplication”，在选项中选择helloworld应用程序；
2）点击“finish”完成创建工程，可以看到系统提供了程序框架，包括头文件、源文件和资源文件；
3）类视图中可以看到WinMain全局函数和WndProc全局函数；
4）编译运行，看看系统提供的helloworld应用究竟是什么？
5）点击左边的“WndProc”函数，右边的视图就跳到了这个函数相应的位置，在该函数的switch分支中增加：
caseWM_LBUTTONDOWN:
MessageBox（NULL,“pressedtheleftbuttonofmouse!
”,“Message”,NULL）;
break;
编译运行，在窗口范围内，点击鼠标左键，看看有什么？
3.思考题
课后自己查资料，结合我们这次实验的实例，了解什么是消息触发机制。
实验二类和对象
（一）
1.实验目的
（1）掌握声明类的方法，类和类的成员的概念以及定义对象的方法。
（2）初步掌握用类和对象编制基于对象的程序。
（3）学习检查和调试基于对象的程序。
2.实验内容
（1）有以下程序：
#include
usingnamespacestd;
classTime
{public:
inthour;
intminute;
intsec;
};
intmain（）
{Timet1;
cin>>t1.hour;
cin>>t1.minute;
cin>>t1.sec;
cout<"<"<return0;
}
改写程序，要求：
A）将数据成员改为私有的；
B）将输入和输出功能改为成员函数实现；
C）在类体内定义成员函数。
然后编译和运行程序。
请分析什么成员应指定为公有、什么指定我私有的？
什么函数最好放在类中定义？
什么函数最好放在类外定义？
（2）分别给出如下的3个文件：
A）含类定义的头文件student.h。
//student.h
classStudent
{public:
voiddisplay（）;
private:
intnum;
charname[20];
charsex;
};
B）包含成员函数定义的源文件student.cpp
//student.cpp
#include
#include"student.h"
voidstudent:
:
display（）
{cout<<"num:
"<cout<<"name:
"<cout<<"sex:
"<}
C）包含主函数的源文件main.cpp
//main.cpp
#include
#include”student.h”
intmain（）
{Studentstud;
stud.display（）;
return0;
}
（1）请完善该程序，在类中增加一对数据成员赋值的成员函数set_value。
上机调试并运行。
（3）需要求3个长方柱的体积，请编一个基于对象的程序，数据成员包括length（长）、width（宽）、height（高）。
要求用成员函数实现以下功能：
A）由键盘分别输入3个长方柱的长、宽、高；
B）计算长方柱的体积；
C）输出长方柱的体积。
3.预习内容
《C++面向对象程序设计》第2章。
实验三类和对象
（二）
1.实验目的
（1）进一步加深对类和对象的理解。
（2）掌握类的构造函数和析构函数的概念和使用方法。
（3）掌握是对对象数组、对象的指针、及其使用方法。
（4）掌握友元的概念的使用。
（5）了解类模板的使用方法。
2.实验内容
（1）有以下程序：
#include
classStudent
{public:
Student（intn,floats）:
num（n）,score（s）{}
voidchange（intn,floats）{num=n;score=s;}
voiddisplay（）{cout<private:
intnum;
floatscore;
};
voidmain（）
{Studentstud（101,78.5）;
stud.display（）
stud.change（101,80.5）;
stud.display（）;
}
A）阅读此程序，分析其执行过程，然后上机运行，对比输出结果。
B）修改上面的程序，增加一个fun函数，改写main函数。
在main函数中调用fun函数，在fun函数中调用change和display函数。
在fun函数中使用对象的引用（Student&）作为参数。
（2）商店销售某一商品，商店每天公布统一的折扣（discount）。
同时允许销售人员在销售是灵活掌握售价（price），在此基础上，对一次购买10件以上者，还可以享受9.8折优惠。
现已知当天3个销售员销售情况为
销售员号（num）销售件数（quantity）销售单价（price）
101523.5
1021224.56
10310021.5
请编程序，计算出当日此商品的总销售款sum以及每件商品的平均售价。
要求用静态数据成员和静态成员函数。
提示：
将折扣discount，总销售款宿命和商品销售总件数n声明为静态数据成员，
在定义静态成员函数average（求平均售价）和display（输出结果）。
（3）有以下程序：
#include
usingnamespacestd;
classDate;
classTime
{public:
Time（int,int,int）;
voiddisplay（Date&）;
private:
inthour;
intminute;
intsec;
};
classDate
{public:
Date（int,int,int）;
friendvoidTime:
:
display（Date&）;
private:
intmonth;
intday;
intyear;
};
Time:
:
Time（inth,intm,ints）
{hour=h;
minute=m;
sec=s;
}
voidTime:
:
display（Date&d）
{cout<cout<"<"<}
Date:
:
Date（intm,intd,inty）
{month=m;
day=d;
year=y;
}
intmain（）
{Timet1（10,13,56）;
Dated1（12,25,2004）;
t1.display（d1）;
return0;
}
分析和运行程序，注意友元函数Time:
:
display的作用。
将程序中的display函数不放在Time类中，而作为类外的普通函数，然后分别在Time和Date类中将display声明为友元函数。
在主函数中调用display函数，display函数分别引用Time和Date两个类的对象的私有数据，输出年、月、日和时、分、秒。
修改后调试运行。
（4）有以下使用类模板程序
#include
usingnamespacestd;
templat
classCompare
{public:
Compare（numtypea,numtypeb）
{x=a;y=b;}
numtypemax（）
{return（x>y）?
x:
y;}
numtypemin（）
{return（x>y）?
x:
y;}
private:
numtypex,y;
};
intmain（）
{Comparecmp1（3,7）;
cout<cout<<Comparecmp2（45.78,93.6）;
cout<cout<Comparecmp3（'a','A'）;
cout<cout<return0;}
A）运行此程序，体会类模板的作用。
B）将它改写为在类模板外定义各成员函数。
3.预先内容
《C++面向对象程序设计》第3章。
实验四String类的定义和使用
1.实验目的
在具备C++字符串知识的基础上，将思维转换到面向对象上来，理解和使用String类；
掌握重载运算符函数；
开始理解和关注程序运行中和内存有关的问题；
2.相关知识介绍
2.1String类的介绍
2.2String类的定义
ClassString{
char*str;
intsize;
voidError（interrorType,intbadIndex=0）const;//出错报警函数
public:
String（char*s）;
String（constString&s）;//复制构造函数
~String（void）;
//重载赋值运算符函数
String&operator=（constString&s）;//String类的对象赋值
String&operator=（char*s）;//字符串赋值给对象
//重载关系运算符函数
intoperator==（char*str,constString&s）;
intoperator<（constString&s）const;//判断调用对象是否小于形参
intoperator<（char*str）const;
friendintoperator<（char*str,constString&s）;
intoperator>（constString&s）const;
intoperator>（char*str）const;
friendintoperator>（char*str,constString&s）;
//重载算术运算符函数
Stringoperator+（constString&s）const;
Stringoperator+（char*str）const;
friendintoperator+（char*str,constString&s）;
//将对象转换成C++字符串
operatorchar*（void）const;
//重载输出运算符函数
friendostream&operator<<（ostream&ostr,constString&s）;
intLength（void）const;
};//类定义完毕
3.实验内容
阅读String类的知识介绍，以及类的定义。
这个String类的定义涉及到许多面向对象的概念：
构造函数、析构函数、复制构造函数，
重载赋值、关系、算术运算符函数，
对于程序异常的处理：
数组下标越界和内存耗尽
所以对于课堂上学习的内容在实际中的应用，需要仔细琢磨，理解并能够应用。
将类的定义在VisualC++环境下编译，并编译通过。
上面给出的类定义，需要配合环境调试通过，比如包含头文件，修改编辑以及编译错误等。
将String类的定义中的构造函数、析构函数实现
1）实现构造函数String（char*s）;
2）实现复制构造函数String（constString&s）;
3）实现析构函数~String（void）;
4.思考题
String类对象和字符串究竟有什么不同？
面向对象的String类究竟给字符串处理带来了什么优势？
实验五String类的定义和使用（续）
1.实验目的
在具备C++字符串知识的基础上，将思维转换到面向对象上来，理解和使用String类；
掌握重载运算符函数；
开始理解和关注程序运行中和内存有关的问题；
2.实验内容
2.1将String类的重载赋值运算符函数实现
1）实现String类的对象赋值String&operator=（constString&s）;
2）实现字符串赋值给对象String&operator=（char*s）;
2.2将String类的重载关系运算符函数实现
1）实现字符串相等判断函数：
intoperator==（char*str,constString&s）;
2）实现调用对象所含的字符串是否小于形参s所含的字符串的判断：
intoperator<（constString&s）const;
3）实现调用对象所含的字符串是否小于形参字符串str的判断：
intoperator<（char*str）const;
4）实现调用形参字符串str是否小于形参s所含字符串的判断：
friendintoperator<（char*str,constString&s）;
5）实现调用对象所含的字符串是否大于形参s所含的字符串的判断：
intoperator>（constString&s）const;
6）实现调用对象所含的字符串是否大于形参字符串str的判断：
intoperator>（char*str）const;
7）实现调用形参字符串str是否大于形参s所含字符串的判断：
friendintoperator>（char*str,constString&s）;
2.3将String类的重载算术运算符函数实现
8）实现调用对象和形参对象所含的字符串相加
Stringoperator+（constString&s）const;
9）实现调用对象所含的字符串和形参的字符串str相加
Stringoperator+（char*str）const;
10）实现形参字符串str和形参s所含的字符串相加
friendintoperator+（char*str,constString&s）;
2.4将String类的出错报警函数实现
11）实现出错报警函数：
voidError（interrorType,intbadIndex=0）const;
出错报警函数能够根据入参传递的错误类型，给出相应的错误告警。
2.5将String类的重载输出运算符函数实现
12）实现重载输出运算符函数
ostream&operator<<（ostream&ostr,constString&s）;
完成把s所含的字符串输出到屏幕上。
2.6实现将字符串转换成String对象
13）实现将字符串转换成String对象
operatorchar*（void）const;
2.7实现返回对象所含字符串的长度
14）实现返回对象字符串的长度
intLength（void）const;
2.8检验字符串对象的连接、计算长度和输出
s1=string，s2=class
要求完成连接功能，能够计算字符串的长度，编译运行得到输出：
string和class连接成stringclass
Lengthof“stringclass”=12
2.9检验字符串对象的复制、赋值、输出
1）要求将上面的s1+s2连接得到的字符串赋值到s4当中；
2）再将s4的内容后面增加“inMFCis”；
3）将s4的内容后面连接上“Cstringclass”
4）将s4的内容输出到屏幕上；
按照要求完成程序，编译运行，得到输出：
stringclassinMFCisCstringclass
2.10检验字符串的比较大小
1）任意输入两个字符串
2）将输入的字符串转换成String对象
3）给出比较大小的结果
实验六继承与派生
1.实验目的
（1）了解继承在面向对象程序设计中的重要作用。
（2）进一步理解继承和派生的概念。
（3）掌握通过继承派生出
升级会员 