四川大学计算机学院C++面向对象程序设计实验指导.docx

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四川大学计算机学院C++面向对象程序设计实验指导

C++面向对象程序设计

实验指导

四川大学计算机学院

C++语言面向对象程序设计是一门实践性很强的课程，学好这门课程离不开实验这一重要环节。

学生不仅应具有扎实的理论知识，还要通过坚持不懈地阅读程序、编程练习、程序调试、程序改错等环节的训练，才能真正掌握所学知识，提高编程水平。

对于初学者，可能会看程序但不会编写，程序调试时出现了问题不会纠错，这些都是正常现象，实际还是编程训练不够，只要勤学多练，最后一定可以取得令人满意的效果。

包括5个实验，每个实验都包括实验目的、实验内容、实验提示与实验步骤。

实验内容一般都包含有阅读程序与调试程序，程序改错，程序填空与编写程序方面的题目，这些题目也是C++面向对象程序设计考试要涉及的题型，因此做好实验对考试有极大的帮助；实验提示信息中有编程提示、重要内容提示或者出错信息提示；实验步骤以一个实际题目为例给出具体而实用的指导，让便让初学者不至于面对实验题目而束手无策，希望读者在实验中的能够学有所思，有所启迪。

实验1类和对象

1.1实验目的

1．掌握类的定义和使用方法，掌握类对象的声明和使用方法。

2．掌握对象的初始化和赋值的方法。

3．了解成员函数的特性、友元。

4．静态成员的使用方法。

5．理解和掌握this指针的用法。

6．理解和掌握const类型数据的使用。

1.2实验工具与准备工作

在开始实验前，应回顾或复习相关内容。

需要一台主算机，其中安装有VisualC++6.0、VisualC++2005、VisualC++2005Express、Dev-C++或MinGWDeveloperStudio等集成开发环境软件。

1.3实验内容

1．先阅读下列程序，写出执行结果。

然后输入程序，调试程序，比较结果的正确性。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

//直角坐标类

classPoint

{

private:

//数据成员:

intx,y;//横坐标与纵坐标

public:

//公有函数:

Point（inta,intb）:

x（a）,y（b）{}//构造函数

voidSet（inta,intb）;//设置坐标值

intGetX（）const{returnx;}//返回横坐标

intGetY（）const{returny;}//返回纵坐标

};

//直角坐标类及相关函数的实现部分

voidPoint:

:

Set（inta,intb）//设置坐标值

{

x=a;//横坐标

y=b;//纵坐标

}

voidShow（constPoint&pt）//显示坐标值

{cout<

intmain（void）//主函数main（void）

{

Pointa[5]={Point（0,0）,Point（1,1）,Point（2,2）,Point（3,3）,Point（4,4）};//由对象组成的数组

Point*p=a;//p指向数组a

p->Set（5,9）;//设置坐标值

a[3].Set（6,8）;//设置坐标值

for（inti=0;i<5;i++）

{//依次显示各对象的坐标值

Show（*p++）;

}

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

2．先阅读下列程序，写出执行结果。

然后输入程序，调试程序，比较结果的正确性。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

//日期类

classDate

{

private:

//数据成员:

intmonth,day,year;//年月日

public:

//公有函数:

Date（intm=1,intd=1,inty=2008）;//构造函数

//友元

friendvoidShow（constDate&dt）;//显示日期

};

//日期类及相关函数的实现部分

Date:

:

Date（intm,intd,inty）//由m（月）,d（日）和y（年）构造对象

{

this->month=m;//月

this->day=d;//日

this->year=y;//年

}

voidShow（constDate&dt）//显示日期

{

cout<

}

intmain（void）//主函数main（void）

{

Dated1（6,8,2008）,d2（6,18）,d3（5）,d4;//定义日期对象

Show（d1）;//显示d1

Show（d2）;//显示d2

Show（d3）;//显示d3

Show（d4）;//显示d4

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

3．程序填空。

下面程序主要测试静态成员的使用方法，请完成程序。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

//测试静态成员类

classTest

{

private:

//数据成员:

staticintcount;//对象数

public:

//公有函数:

Test（）{count++;}//构造函数,实现对对象进行计数

staticvoidShow（）{cout<<"共有"<

"<

};

[1]count=0;//为静态数据成员赋初值

intmain（void）//主函数main（void）

{

Testobj1,obj2,obj3;//定义对象

Test:

:

Show（）;//显示对象数

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

4．改正下面程序中的错误，使其能正常运行。

//文件名:

main.cpp//1

#include//预处理命令//2

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std//3

//4

//测试构造函数与析构函数类//5

classTest//6

{//7

public:

//8

//公有函数:

//9

voidTest（）{cout<<"构造函数"<

void~Test（）{cout<<"析造函数"<

};//12

//13

intmain（void）//主函数main（void）//14

{//15

Testobj;//定义对象//16

//17

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息//18

return0;//返回值0,返回操作系统//19

}//20

5．编写设计一个People（人）类。

该类的数据成员有年龄（age）、身高（height）、体重（weight）和人数（num），其中人数为静态数据成员，成员函数有构造函数（People）、进食（Eatting）、运动（Sporting）、睡眠（Sleeping）、显示（Show）和显示人数（ShowNum）。

其中构造函数由已知参数年龄（a）、身高（h）和体重（w）构造对象，进食函数使体重加1，运动函数使身高加1，睡眠函数使年龄、身高、体重各加1，显示函数用于显示人的年龄、身高、体重，显示人数函数为静态成员函数，用于显示人的个数。

假设年龄的单位为岁，身高的单位为厘米，体重的单位为市斤，要求所有数据成员为protected访问权限，所有成员函数为public访问权限，在主函数中通过对象直接访问类的所有成员函数。

*6．定义一个描述学生（Student）基本情况的类，数据成员包括姓名（name）、学号（num）、数学成绩（mathScore）、英语成绩（englishScore）、人数（count）、数学总成绩（mathTotalScore）和英语总成绩（englishTotalScore）。

其中姓名定义为长度为18的字符数组，其它数据成员类型为整型，数学总成绩、英语总成绩和人数为静态数据成员，函数成员包括构造函数、显示基本数据函数（ShowBase）和显示静态数据函数（ShowStatic），其中构造函数由已知参数姓名（nm）、学号（nu）、数学成绩（math）和英语成绩（english）构造对象，显示基本数据函数用于显示学生的姓名、学号、数学成绩、英语成绩，显示静态数据函数为静态成员函数，用于显示人数，数学总成绩，英语总成绩；要求所有数据成员为private访问权限，所有成员函数为public访问权限，在主函数中定义若干个学生对象，分别显示学生基本信息，以及显示学生人数，数学总成绩与英语总成绩。

1.4实验提示

1．通过构造函数生成对象为对象数组赋初值，属于基本输出cout方面的题目，应注意换行，语句

Point*p=a;//指向p指向数组a

p->Set（5,9）;//设置坐标值

用于修改对象数组的a[0]的值，而语句

a[3].Set（6,8）;//设置坐标值

用于修改对象数组的a[3]的值。

2．注意缺省参数值的使用；对于私有数据成员，可使用友元进行访问。

3．中静态数据成员赋初值的一般形式如下：

数据类型类名:

:

静态数据成员名=初值;

参考答案为：

[1]intTest:

:

4．构造函数与析构函数不能有返回值类型，因此应去掉第10行和第11行的void。

5．只要按题目要求编程实现即可，建议将比较短的函数在类体中实现，比较长的函数在类体外实现。

6．可仿照第5题编程实现，当然学生现实后还可灵活处理，比如定义学生数组存储学生信息，由count的值作为学号（此时构造函数的参数中不需要学号的信息）。

1.5实验步骤

以实验内容第5题为例说明实验步骤。

具体实现步骤如下：

1．建立工程exp2_5。

2．建立源程序文件main.cpp，具体内容如下：

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

//人（people）类

classPeople

{

protected:

//数据成员:

intage;//年龄

intheight;//身高

intweight;//体重

staticintnum;//人数

public:

//公有函数:

People（inta,inth,intw）;//构造函数

voidEatting（）{weight++;}//进食使体重加1

voidSporting（）{height++;}//运动使身高加1

voidSleeping（）;//睡眠

voidShow（）const;//显示人的信息

staticvoidShowNum（）//显示人数

{cout<<"人数:

"<

};

intPeople:

:

num=0;//初始化静态数据成员num

//人（people）类的实现部分

People:

:

People（inta,inth,intw）:

age（a）,height（h）,weight（w）

{num++;}//由已知信息构造对象,人数num将自加1

voidPeople:

:

Sleeping（）//睡眠

{

age++;//睡眠使年龄加1

height++;//睡眠使身高加1

weight++;//睡眠使体重加1

}

voidPeople:

:

Show（）const

//显示人的信息

{

cout<<"第"<

"<

cout<<"年龄:

"<

cout<<"身高:

"<

cout<<"体重:

"<

cout<

}

intmain（void）//主函数main（void）

{

Peopleobj1（8,120,60）;//定义对象

obj1.Eatting（）;//进食

obj1.Sporting（）;//运动

obj1.Sleeping（）;//睡眠

obj1.Show（）;//显示信息

Peopleobj2（18,170,108）;//定义对象

obj2.Eatting（）;//进食

obj2.Sporting（）;//运动

obj2.Sleeping（）;//睡眠

obj2.Show（）;//显示信息

People:

:

ShowNum（）;//显示人数

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

3．编译及运行程序。

1.6测试与结论

以实验内容第5题为例进行测试，测试时，屏幕显示如下：

第1个人:

年龄:

9岁

身高:

122厘米

体重:

62市斤

第2个人:

年龄:

19岁

身高:

172厘米

体重:

110市斤

人数:

2

请按任意键继续...

从上面的屏幕显示，可知本程序满足实验内容第5题的要求。

实验2继承与派生

2.1实验目的

1．熟练掌握类的继承，能够定义和使用类的继承关系。

2．掌握派生类的声明与实现方法。

3．掌握类构造函数的初始化列表与作用域分辨符的使用方法。

4．理解虚基类在解决二义性问题中的作用。

2.2实验工具与准备工作

在开始实验前，应回顾或复习相关内容。

需要一台主算机，其中安装有VisualC++6.0、VisualC++2005、VisualC++2005Express、Dev-C++或MinGWDeveloperStudio等集成开发环境软件。

2.3实验内容

1．先阅读下列程序，写出执行结果。

然后输入程序，调试程序，比较结果的正确性。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

classA

{

public:

//公有函数:

A（）{cout<<"构造A"<

~A（）{cout<<"析构A"<

};

classB:

publicA

{

public:

//公有函数:

B（）{cout<<"构造B"<

~B（）{cout<<"析构B"<

};

classC:

publicB

{

public:

//公有函数:

C（）{cout<<"构造C"<

~C（）{cout<<"析构C"<

};

intmain（void）//主函数main（void）

{

Cobj;//定义对象

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

2．先阅读下列程序，写出执行结果。

然后输入程序，调试程序，比较结果的正确性。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

classA

{

protected:

//数据成员:

inta;//数据成员

public:

//公有函数:

A（intx）:

a（x）{}//构造函数

voidShow（）const{cout<

};

classB

{

protected:

//数据成员:

intb;//数据成员

public:

//公有函数:

B（intx）:

b（x）{}//构造函数

voidShow（）const{cout<

};

classC:

publicA,publicB

{

public:

//公有函数:

C（intx,inty）:

A（x）,B（y）{}//构造函数

voidShow（）const//显示b之值

{cout<

};

intmain（void）//主函数main（void）

{

Cobj（5,18）;//定义对象

obj.Show（）;//显示相关信息

obj.A:

:

Show（）;//显示相关信息

obj.B:

:

Show（）;//显示相关信息

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

3．程序填空。

下面程序主要测试类构造函数的初始化列表与作用域分辨符，请完成程序。

//文件名:

main.cpp

#include//预处理命令

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std

classA

{

private:

//数据成员:

inta;//数据成员

public:

//公有函数:

A（intx）:

[1]{}//构造函数

voidShow（）const//显示a之值

{cout<<"a:

"<

};

classB:

publicA

{

protected:

//数据成员:

intb;//数据成员

public:

//公有函数:

B（intx,inty）:

[2],b（y）{}//构造函数

voidShow（）const//显示相关信息

{

[3]Show（）;//调用基类A的成员函数Show（）

cout<<"b:

"<

}

};

intmain（void）//主函数main（void）

{

Bobj（5,18）;//定义对象

obj.Show（）;//显示相关信息

system（"PAUSE"）;//调用库函数system（），输出系统提示信息

return0;//返回值0,返回操作系统

}

4．改正下面程序中的错误，使其能正常运行。

//文件名:

main.cpp//1

#include//预处理命令//2

usingnamespacestd;//使用标准命名空间std//3

//4

//基类Base//5

classBase//6

{//7

private:

//8

//数据成员:

//9

intm;//数据成员//10

//11

public:

//12

//公有函数:

//13

Base（inta）:

m（a）{}//构造函数//14

Base（constBase&cop