C++程序设计上机指导书.docx
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C++程序设计上机指导书
上机实验指导书
课程名称C++程序设计
主撰人宋晓宇、刘继飞
审核人栾方军
沈阳建筑大学信息学院
2008年3月
课程名称：
C++程序设计
上机学时：
16
适用专业：
计算机科学与技术
先修课程：
C语言
一、上机实验总体目标
C++程序设计是为计算机科学与技术专业开设的一门程序设计基础课。
本课程强调动手实践，主要讲授C++语言的基本语法与面向对象程序设计的基础理论知识，作为该课程的重要组成部分，其上机实验是理论运用于实践的教学环节。
通过上机实践，可以使学生更深入地了解C++编程思想，掌握结构化和面向对象的编程方法与技巧，熟悉常用的软件开发环境（如VisualC++），提高学生在程序设计方面和解决实际问题的能力，为学生后续课程的学习及求职就业奠定良好的基础。
二、上机实验课时分配
序号
上机实验项目
实验类型
每组人数
上机学时
1
字符串类的设计与使用
设计
4
2
派生类的设计与使用
设计
4
3
运算符重载
设计
4
4
类模板设计和使用
设计
4
三、上机实验环境
硬件：
CPUP3500Hz，内存256MB，硬盘500MB或以上
软件：
WindowsXPProfessional简体中文版，VisualC++6.0
四、参考书（3种以上）
1、《C++大学教程》，HarveyM.Deitel等著，邱仲潘等译，电子工业出版社2001
2、《C++编程思想》，BruceEckel著，刘宗田等译，机械工业出版社2002
3、《C++精粹》，IraPohl著，王树武等译，机械工业出版社2003
4、《数据结构》，严蔚敏编，清华大学出版社2004
实验1字符串类设计与使用
【实验目的】
1.熟悉C++语言程序的运行环境VisualC++；
2.了解在该集成环境下如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序；
3.掌握C++中的面向对象设计的基本知识（类、对象、构造函数等）；
4.通过字符串类的设计和使用，初步了解C++程序的基本结构。
【实验准备】
1.类的声明格式：
class类名
{
[private:
]
私有数据成员和成员函数；
public:
公有数据成员和成员函数；
};
2.构造函数和析构函数*
构造函数
析构函数
重载构造函数和拷贝构造函数
3.main函数
由一组相互通信的类对象组成
【实验内容】
1.编写字符串类CTString，设计样式如下：
classCTString
{
char*m_pData;//用于保存字符数据
intm_nLen;//记录字符长度
public:
//构造函数和析构函数
CTString（）;
CTString（char*）;
CTString（constCTString&）;
~CTString（）;
//其它成员函数
CTString*Copy（CTString*,CTString*）;//拷贝
CTString*Connect（CTString*,CTString*）;//连接
char*Find（CTString*,CTString*）;//查找子串
char*Find（CTString*,char）;//查找字符
voidPrint（）;//打印输出字符串内容
……//学生自己扩充成员函数
};
要求学生实现上面成员函数的功能，有能力的同学可以自己扩充类的功能（成员函数）。
2.编写构造函数和析构函数
要求使用new和delete申请内存空间和释放空间，并注意内存泄漏的问题（空间申请不释放）。
3.类的测试
编写类功能测试用的主程序，并显示结果。
【思考题】
1.运行下面的程序，分析结果产生的原因。
#include
voidmain（）
{
CTString*pstr;
pstr=newCTString;
pstr->Print（）;
pstr->Copy（“hello”）;
pstr->Print（）;
}
2. 如何改写这个CTString类，使其能够有记录对象个数的功能？
实验2派生类的设计与使用
【实验目的】
1.掌握派生类的设计方法；
2.了解继承的本质和好处；
3.熟悉继承过程中派生方法及访问性质的改变；
4.通过实验加深对C++中继承概念的理解。
【实验准备】
1.派生类的声明格式：
class派生类名:
派生方式基类名
{
//派生类新特性（新增成员）
[private:
]
私有数据成员和成员函数；
public:
公有数据成员和成员函数；
};
2.派生类的构造函数和析构函数*
1）派生类两构函数的执行顺序
2）派生类两构函数的构造规则
3.调整派生类中的访问属性的其他方法
1）同名成员
2）访问声明
【实验内容】
1.设计雇员类CEmpoyee，该类的格式如下：
classCEmpoyee
{
char*m_pName;//姓名
intm_nAge;//年龄
floatm_fSalary;//薪水
public:
//构造函数和析构函数
CEmpoyee（char*pName=NULL,intage=0,floatsalary=0.0）;
CEmpoyee（constCEmpoyee&）;
~CEmpoyee（）;
//其它成员函数
voidSetName（char*）;
char*GetName（）;
voidSetAge（int）;
intGetAge（）;
voidSetSalary（float）;
floatGetSalary（）;
voidPrint（）;//打印输出信息
……//学生自己扩充其它成员函数
};
2.设计管理者类CManager，其的格式如下：
classCManager:
public（private）CEmployee
{
intm_nLevel;//级别
public:
//构造函数和析构函数
CManager（char*pName=NULL,intage=0,floatsalary=0.0,）;
CEmpoyee（constCEmpoyee&,float）;
~CEmpoyee（）;
//其它成员函数
voidSetLevel（int）;
intGetLevel（）;
voidPrint（）;//打印输出信息
……//学生自己扩充其它成员函数
};
3.编写主函数或者其它函数来测试CEmpoyee和CManager两类的性质和功能。
声明两个类的对象，观察两者的内存结构（有哪些数据成员？
各占多少字节？
）。
CManager定义时使用多种派生方式，然后用CManager对象使用其成员，观察private和public访问控制性质的变化。
【思考题】
1.每个类都有显式或隐式的构造函数和析构函数。
派生类中有一个隐含的基类对象，如何对这个对象进行初始化或销毁？
2.有两个类：
classX
{
inta,c;
public:
voidprint（）;
};
classY:
publicX
{
intb,c;
public:
voidprint（）
{
print（）;//要使用从X那继承过来的print
}
};
Y类中的print函数能正常运行吗？
为什么？
实验3运算符重载
【实验目的】
1.通过在复数类CComplex中对+,-,*,/,=,[]等运算符进行重载的设计，掌握运算符重载；
2.通过虚函数进一步了解C++多态的特性和作用。
【实验准备】
1.多态性的概念
1）多态性的概念
2）多态性的实现
2.函数重载
1）普通函数重载
2）类的成员函数重载
3.运算符重载
1）运算符重载
2）一般运算符函数（友元）
3）成员运算符重载
4）调用方式
4.虚函数
1）虚函数的概念
2）虚函数的定义和使用
【实验内容】
1.实现一个CComplexclass（数学里的复数），练习运算符的重载。
要求具有以下操作：
构造函数
拷贝构造函数
operator=
operator*
operator+
operator-
operator/
operator==
operator[]
operator!
=
其中，复数类的实部和虚部的取值类型为float。
2.用一个简单的程序，使用CComplex的各个成员函数和运算符。
3.在CComplex中编写若干个虚函数，观察类对象有无虚函数内存结构的变化。
【思考题】
1.C语言为什么不支持函数重载，而C++却支持？
2.->和（）两个运算符如何实现重载？
3.C++实现虚函数的内存结构有什么好处？
实验4类模板设计和使用
【实验目的】
1.掌握C++模板的设计方法；
2.了解模板的机制和好处；
3.同时复习数据结构中的知识。
【实验准备】
1.函数模板的定义格式：
template
返回类型函数模板名（参数表）
{
使用Type的函数模板定义体
}
2.类模板的定义格式：
template
class类模板名
{
类模板的定义体
};
template
返回类型类模板名:
:
函数模板名（参数表）
{
类模板中成员函数模板的定义体
}
【实验内容】
1.设计数据结构中链栈的类模板（链表形式的栈）
template
classLinkStack
{
//…
};
栈模板{}中的内容参照数据结构教材自己设计。
2.编写main函数等测试模板类。
3.有能力的同学可以选作一下附加题。
【附加题】
使用基类管理一个时钟的列表（可以使用标准模板库中STL中的vector）。
基类CTimer,他提供了基本的接口外，还提供了一个功能GetTimeZone，主要是取得时区，同时打印自己所在时区的字符串。
返回值可以是时区的代号。
这是一个虚函数，每个子类必须重载它。
子类继承于CTimer,比如CBeijingTimer.
每个Timer的对象有一个编号（可以是一个无符号的long或short），以方便在全局中区分每个Timer对象。
基类提供一个纯虚函数GetTimerID来取得Timer的编号。
用户界面可以随时创建一个Timer，并且可以根据TimerID随时删除一个Timer，可以以查询当前所有创建的Timer，可以查看指定TimerID的时区情况。
创建Timer时使用基类的指针保存子类对象的地址，使用STL的vector来保存。
【思考题】
定义一个数组类模版，然后以它为基类模板，如何定义一个派生类模板？
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