面向对象程序设计试题.docx

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面向对象程序设计试题

《C＋＋程序设计》实验指导书

董晓梅张天成编写

东北大学信息科学与工程学院

计算机软件与理论研究所

2006年3月

前言

本书是本科生课程《C++语言程序设计》的配套实验指导书。

C++语言程序设计是一门实践性很强的课程，学习C++语言程序设计最重要的环节就是实践，而不可能仅仅通过阅读教科书或听课来掌握。

书中内容包括13个精心设计的实验，与《C++语言程序设计》课程的各章内容配合，每一个实验都包括“实验目的”、“实验要求”、“实验内容及实验步骤”和“思考题”几部分，使学生在实践中达到对教科书和课堂内容的深入理解和熟练掌握。

本书中的实验内容不仅可以指导学生上机练习，也可以由教师作为例题在课堂上演示，以丰富教学内容。

MicrosoftVisualC++6.0开发环境简介

DeveloperStudio是VisualC＋＋6.0的核心部分，是MicrosoftWindows环境下的一个集成开发环境，集成了开发C＋＋或C应用程序所需要的所有工具和C＋＋编译器。

1主窗口

包括标题栏、菜单栏、工具栏、项目工作区窗口、文档窗口、输出窗口和状态栏，如图1所示。

图1VisualC＋＋6.0集成开发平台的主窗口

2菜单栏

包括以下菜单项：

File,Edit,View,Insert,Project,Build,Tools,Windows和Help。

3工具栏

默认时显示三个工具栏：

Standard,Build和WizardBar。

4采用项目开发应用程序

采用项目开发一个应用程序的一般步骤如下：

（1）创建一个项目，系统自动创建了应用程序所需的基本文件。

（2）采用工作区窗口建立项目中的类、文件和资源。

（3）将文件添加到项目中，或从项目中删除文件。

（4）编辑项目中的源代码和资源。

（5）连编项目。

（6）执行应用程序。

Exercise1熟悉语言及程序开发环境

1实验目的

熟悉MicrosoftVisualC＋＋6.0集成开发环境，学习创建控制台应用程序项目、编辑源程序、编译和调试程序。

2实验要求

（1）熟悉程序开发环境

（2）编辑源程序

（3）编译并调试程序

3实验内容及实验步骤

3．1熟悉MicrosoftVisualStudio6.0的开发环境

（1）启动VisualC++6.0；

（2）用鼠标左键分别单击各主菜单项，观察各下拉菜单的项目内容；

（3）单击“文件>新建”，观察弹出的对话框；

（4）分别单击“新建”对话框的各选项卡，查看其中的内容；

（5）单击“结束”按钮，关闭对话框；

（6）单击“帮助>帮助目录”，熟悉帮助的内容和使用方法。

3．2编辑并调试下面的程序

3．2．1在VisualC＋＋环境中编辑并调试下面的程序

（1）启动VisualC++6.0；

（2）向AppWizard提供关于新项目的有关信息：

（a）单击“文件>新建”，

（b）在“新建”对话框中：

∙单击“工程”选项卡；

∙在列表中选中“Win32ConsoleApplication”；

∙在名为“工程”的文本框中输入项目名“Time”

∙在“位置”文本框中设置项目的位置；

∙选择“创建新工作区”选项；

∙确认在“平台”列表框中选中了“Win32”；

∙单击“确定”按钮。

以上过程如图1.1所示。

（3）选择项目类型：

Anemptyproject。

（4）单击“完成”按钮。

（5）在开发环境的主窗口中单击“插入>新建类”，类型为“GenericClass”，名字为“TimeType”，单击“确定”。

见图1.2。

图1.1向AppWizard提供关于新项目的有关信息

图1.2新建类

（6）在左侧的“ClassView”中选择类“TimeType”，单击右键，选择“添加成员变量”，在弹出的对话框中填入变量hrs的类型和名称，见图1.3和图1.4；重复此过程，加入成员变量mins和secs。

图1.3选择类“TimeType”，单击右键

图1.4添加成员变量

（7）选择类“TimeType”，单击右键，选择“添加成员函数”，在弹出的对话框中填入函数Set的原型说明，并在代码编辑窗口中填入函数体的代码，见图1.5和图1.6；重复此过程，加入所有的成员函数。

图1.5添加成员函数

图1.6添加代码

（8）保存文件。

（9）单击“文件>新建”，在“新建”对话框的“文件”选项卡中选择“C＋＋源文件”，名字为“diary”。

（10）在代码编辑窗口中写入代码，保存文件。

（11）编译和执行程序：

单击“编译>构件Time.exe”，或者按F7键，生成可执行文件Time.exe；单击“编译>执行Time.exe”，或者同时按下“Ctrl”和“F5”键，执行程序，查看运行结果。

3．2．2源程序：

（1）文件TimeType.h：

//“TimeType.h”

classTimeType{

public:

voidSet（inthours,intminutes,intseconds）;

voidIncrement（）;

voidWrite（）const;

boolEqual（TimeTypeotherTime）const;

boolLessThan（TimeTypeotherTime）const;

private:

inthrs;

intmins;

intsecs;

};

（2）文件TimeType.cpp：

//“TimeType.cpp”

#include“timetype.h”

#include

voidTimeType:

:

Set（inthours,intminutes,intseconds）

{

hrs=hours;

mins=minutes;

secs=seconds;

}

voidTimeType:

:

Increment（）

{

secs++;

if（secs>59）{

secs=0;

mins++;

if（mins>59）{

mins=0;

hrs++;

if（hrs>23）hrs=0;

}

}

}

voidTimeType:

:

Write（）const

{

if（hrs<10）cout<<‘0’;

cout<

’；

if（mins<10）cout<<‘0’;

cout<

’;

if（secs<10）cout<<‘0’;

cout<

}

boolTimeType:

:

Equal（TimeTypeotherTime）const

{

return（hrs==otherTime.hrs&&mins==otherTime.mins&&secs==otherTime.secs）;

}

boolTimeType:

:

LessThan（TimeTypeotherTime）const

{

return（hrs

}

（3）文件Diary.cpp：

//Diary.cpp

#include

#include"TimeType.h"

intmain（）

{

TimeTypetime;

inthours;

intminutes;

intseconds;

cout<<"Enteratime（usehours<0toquit）:

";

cin>>hours>>minutes>>seconds;

while（hours>=0）

{

time.Set（hours,minutes,seconds）;

time.Increment（）;

cout<<"Incrementedtimeis";

time.Write（）;

cout<

cout<<"Enteratime（usehours<0toquit）:

";

cin>>hours>>minutes>>seconds;

}

return0;

}

4思考题

（1）如何启动MicrosoftVisualStudio6.0？

（2）如何用AppWizard新建一个控制台项目？

（3）如何新建一个类，并添加类的成员？

（4）如何编译和连接一个程序？

（5）如何执行一个程序？

（6）如何使用帮助？

Exercise2C++简单程序设计

1实验目的

（1）学会编写简单的C++程序。

（2）复习基本数据类型变量和常量的应用。

（3）复习运算符与表达式的应用。

（4）复习结构化程序设计基本控制结构的运用。

（5）复习自定义数据类型的应用。

（6）练习使用简单的输入输出。

（7）观察头文件的作用。

（8）学会使用VisualC++6.0开发环境中的debug调试功能：

单步执行、设置断点、观察变量值。

2实验要求

（1）输入并运行教材《C++语言程序设计》中的例题2-7，即：

用do-while语句编程，求自然数1～10之和。

程序正确运行之后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题。

（2）将do-while语句用for语句代替，完成相同的功能。

（3）编程计算图形的面积。

程序可计算圆形、长方形、正方形的面积，运行时先提示用户选择图形的类型，然后，对圆形要求用户输入半径值，对长方形要求用户输入长和宽的值，对正方形要求用户输入边长的值，计算出面积的值后将其显示出来。

（4）使用debug调试功能观察任务3程序运行中变量值的变化情况。

（5）定义一个表示时间的结构体，可以精确表示年、月、日、小时、分、秒；提示用户输入年、月、日、小时、分、秒的值，然后完整地显示出来。

3实验内容及实验步骤

（1）建立一个控制台应用程序项目lab2_1，向其中添加一个C++源文件lab2_1.cpp（方法见实验1），输入教材《C++语言程序设计》中例2-7的代码，检查一下确认没有输入错误，选择菜单命令Build|Build1ab2_1.exe编译源程序，再选择Build|Execute运行程序，观察输出是否与教材中的答案一致。

（2）程序正确运行之后，在源程序第一行“#include”前面加注释标记“//”使之成为注释行，重新编译，查看此时编译器会输出什么样的提示。

现在，删除注释标记，将程序恢复正确。

（3）另建立一个项目lab2_2，包含一个C++源程序1ab2_2.cpp，将do-while语句用for语句代替，完成与实验任务1相同的功能。

（4）建立项目lab2_3，计算图形的面积。

圆形的面积计算公式为S=PI*r*r，长方形的面积计算公式为S=a*b，正方形的面积计算公式为S=a*a。

程序中定义一个整型变量iType表示图形的类型，用cout语句输出提示信息让用户选择图形的类型，用cin读入iType的值，然后，使用switch语句判断图形的类型，分别提示用户输入需要的参数值，计算出面积的值后用cout语句显示出来。

最后，编译运行程序。

（5）学习简单的debug调试功能，参考程序如下：

∥lab2_3.cpp

#include

constfloatPI=3.1416;

voidmain（）

{

intiType;

floatradius，a，b，area;

COUt<<”图形的类型为?

（1为圆形，2为长方形，3为正方形）：

”;

cin>>iType;

switch（iType）

{

case1：

cout<<”圆的半径为：

”;

cin>>radius;

area=PI*radius*radius;

cout<<”面积为：

”<

break;

case2：

cout<<”矩形的长为：

”;

cin>>a;

cout<<”矩形的宽为：

”;

cin>>b;

area=a*b;

cout<<”面积为：

”<

break;

case3：

cout<<”正方形的边长为：

”;

cin>>a;

area=a*a;

cout<<”面积为：

”<

break;

default：

cout<<"不是合法的输入值!

"<

}

1）首先在第10行处设置调试断点。

用鼠标右键单击源程序第10行左边的空白处，出现一个菜单，如图2.1所示。

图2.1插入断点

2）选择Insert|RemoveBreakpoint选项，可看到左边的边框上出现了一个褐色的圆点，这代表已经在这里设置了一个断点。

所谓断点就是程序运行时的暂停点，程序运行到断点处便暂停，这样我们就可以观察程序的执行流程，以及执行到断点处时有关变量的值。

3）然后选择菜单命令Build|StartDebug|Go，或按下快捷键F5，系统进入Debug（调试）状态，程序开始运行，一个DOS窗口出现，此时，VisualStudio的外观如图2.2所示，程序暂停在断点处。

图2.2调试状态

4）单步执行：

从Debug菜单或Debug工具栏中单击StepOver选项或按钮两次。

在程序运行的DOS窗口中输入选择的图形类型，例如，输入3，代表正方形，这时，回到VisualStudio中，把鼠标放在变量名iType上片刻，可看到出现了一个提示：

iType=3；此时，在Variables窗口中也可看到iType以及其他变量的值。

单步执行时每次执行一行语句，便于跟踪程序的执行流程。

因此为了调试方便，需要单步执行的语句不要与其它语句写在一行中。

5）在Watch窗口中，在Name栏中输入iType，按回车键，可看到Value栏中出现3，这是变量iType现在的值（如果没看到Variables窗口或Watch窗口，可通过View菜单的DebugWindows|Variables或DebugWindows|Watch选项打开它们）。

图2—3是此时Variables窗口和Watch窗口的状态。

6）继续执行程序，参照上述的方法，再试试Debug菜单栏中别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。

（6）建立一个项目lab2_4，包含一个C++源程序lab2_4．cpp。

定义一个表示时间的结构体，有表示年、月、日、小时、分、秒的成员，可以使用short类型；在主程序中实现输入输出。

4思考题

（1）如何在集成环境中建立一个简单的C++程序？

（2）如何设置断点？

（3）如何单步运行一个程序？

（4）如何观察程序运行过程中某个变量的值？

Exercise3函数的应用

1实验目的

（1）掌握函数的定义和调用方法

（2）练习重载函数的使用。

（3）练习使用系统函数。

（4）学习使用VC++的debug调试功能，使用stepinto追踪到函数内部。

2实验要求

（1）编写一个函数把华氏温度转换为摄氏温度，转换公式如下

C=（F-32）*5/9

（2）编写重载函数Max1可分别求两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的最大值。

（3）使用系统函数pow（x,y）计算xy的值，注意包含头文件math.h。

（4）用递归的方法编写函数求Fibonacci级数，观察递归调用的过程

3实验内容及实验步骤

（1）编写函数floatConvert（floatTempFer），参______________________________________________________________________________________________________________________________数和返回值都为float类型，实现算法C=（F-32）*5/9，在main（）函数中实现输入、输出。

程序名：

lab3_1.cpp。

#include

usingnamespacestd;

floatConvert（floatF）{

floatC;

C=（F-32）*5/9;

returnC;

}

voidmain（）{

floatF;

cout<<"请输入一个华氏温度:

";

cin>>F;

cout<

cout<<"摄氏温度是:

"<

}

（2）分别编写四个同名函数max1，实现函数重载，在main（）函数中测试函数功能。

程序名：

lab3_2.cpp

#include

usingnamespacestd;

intMaxl（inta,intb）{

intmax1;

if（a>=b）max1=a;

elsemax1=b;

returnmax1;

}

intMaxl（inta,intb,intc）{

intmax2;

if（a>=b）{

if（b>=c）max2=a;

elseif（a>=c）max2=a;

elsemax2=c;

}

else{

if（b<=c）max2=c;

elsemax2=b;

}

returnmax2;

}

doubleMaxl（doublea,doubleb）{

doublemax3;

if（a>=b）max3=a;

elsemax3=b;

returnmax3;

}

doubleMaxl（doublea,doubleb,doublec）{

doublemax4;

if（a>=b）{

if（b>=c）max4=a;

elseif（a>=c）max4=a;

elsemax4=c;

}

else{

if（b<=c）max4=c;

elsemax4=b;

}

returnmax4;

}

intmain（）{

inta1,a2,b1,b2,b3;

cout<<"请输入两个整数:

";

cin>>a1>>a2;

cout<

cout<<"两个整数中最大的是:

"<

cout<<"请输入三个整数:

";

cin>>b1>>b2>>b3;

cout<

cout<<"三个整数中最大的是:

"<

doublec1,c2,d1,d2,d3;

cout<<"请输入两个双精度数:

";

cin>>c1>>c2;

cout<

cout<<"两个双精度数中最大的是:

"<

cout<<"请输入三个双精度数:

";

cin>>d1>>d2>>d3;

cout<

cout<<"三个双精度数中最大的是:

"<

return0;

}

（3）在main（）函数中提示输入两个整数x、y，使用cin语句得到x、y的值，调用pow（x，y）函数计算x的y次幂的结果，再显示出来。

程序名：

lab3_4.cpp

调试（4）编写递归函数intfib（intn），在主程序中输入n的值，调用fib函数计算Fibonacci级数。

公式为fib（n）=fib（n-1）+fib（n-2），n>2；

fib

（1）=fib

（2）=1。

使用if语句判断函数的出口，在程序中用cout语句输出提示信息。

程序名：

lab3_5.cpp

（5）使用debug中的StepInto追踪到函数内部，观察函数的调用过程，参考程序如下：

//lab3_5

#include

intfib（intn）;

intmain（）

{

intn,answer;

cout<<”Enternumber:

”;

cin>>n;

cout<<”\n\n”;

answer=fib（n）;

cout<

return0;

}

intfib（intn）

{

cout<<”Processingfib（“<

if（n<3）

{

cout<<”Reutrn1!

\n”;

return

（1）;

}

else

{

cout<<”Callfib（“<

return（fib（n-2）+fib（n-1））;

}

}

（6）调试操作步骤如下：

1）选择菜单命令Build|StartDebug|Stepin,或按下快捷键F11，系统进入单步执行状态，程序开始运行，并出现一个DOS窗口，此时VisualStudio中光标停在main（）函数的入口处。

2）把光标移到语句answer=fib（n）前，从Debug菜单或Debug工具栏中单击RuntoCursor，在程序运行的DOS窗口中按提示输入数字3，这时回到VisualStudio中，光标停在第11行，观察一下n的值（观察方法见实验2）。

3）从Debug菜单或Debug工具栏中单击StepInto，程序进入fib函数，观察一下n的值，把光标移到语句return（fib（n-2）+fib（n-1））前，从Debug菜单或Debug工具栏中单击RuntoCursor，再单击StepInto，程序递归调用fib函数，又进入fib函数，观察一下n的值。

4）继续执行程序，参照上述的方法，观察程序的执行顺序，加深对函数调用和递归调用的理解。

5）再试试Debug菜单栏中的菜单项，熟悉Debug的各种方法。

4思考题

（1）如何利用系统函数来实现一些常用的功能？

（2）如何查找系统函数？

（3）如何实现函数重载？

（4）如何编写一个递归程序？

Exercise4类与对象

1实验目的

（1）掌握类的定义和使用。

（2）掌握类的定义和对象的声明。

（3）复习具有不同访问属性的成员的访问方式。

（4）观察构造函数和析构函数的执行过程。

（5）学习类的聚集使用方法。

（6）使用VC++的debug调试功能观察程序流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。

2实验要求

（1）定义一个CPU类，包含等级（rank）