C++面向对象程序设计实验内容.docx

C++面向对象程序设计实验内容.docx

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C++面向对象程序设计实验内容

《C++面向对象程序设计》实验内容

总学时：

24学时

实验1C++程序设计初步

1、实验目的

（1）了解在C++编译系统（VisualC++6.0）上如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序。

（2）通过运行简单的C++程序，初步了解C++源程序的结构和特点。

（3）掌握简单C++程序的编写和调试方法。

（4）掌握重载函数的定义方法。

（5）能正确使用引用型变量。

2、实验内容和步骤

（1）在VisualC++环境下编译和运行C++程序

①先进入VisualC++6.0环境。

②在自己指定的子目录中建立一个名为test.cpp的新文件。

③从键盘输入以下程序

intmain（）

{

inta,b;

c=a+b;

cout>>“a+b=”>>a+b;

}

选择Build→Compiletest.cpp命令，对此源程序进行编译。

观察和分析编译信息。

⑤根据编译信息指出的错误，修改程序。

再进行编译，如果还有错，再重复此过程，直到编译不出错为止。

⑥选择Build→Buildtest.exe命令，对程序进行连接，如果不出错，就会生成可执行程序test.exe。

⑦选择Build→Executetest.exe命令，执行可执行程序test.exe。

观察屏幕的变化。

在输出窗口应显示程序运行结果。

⑧分析结果是否正确，如果不正确或认为输出格式不理想，可以修改程序，然后重新执行以上④和⑧步骤。

（2）编一个程序，用同一个函数名对n个数据进行从小到大排序，数据类型可以是整型、单精度型、双精度型。

用重载函数实现。

（3）对3个变量按由小到大顺序排序，要求使用变量的引用。

学时数：

2学时

实验2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//定义Time类

{public:

//数据成员为公用的

inthour;

intminute;

intsec;

};

intmain（）

{Timet1;//定义t1为Time类对象

cin>>t1.hour;//输入设定的时间

cin>>t1.minute;

cin>>t1.sec;

cout<

”<

”<

return0;

}

改写程序，要求：

①将数据成员改为私有的；

②将输入和输出的功能改为由成员函数实现；

③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用的？

什么成员应指定为私有的？

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：

①含类定义的头文件student.h，

（这是头文件，在此文件中进行类的声明）

classStudent//类声明

{public:

voiddisplay（）;//公用成员函数原型声明

private:

intnum;

charname[20];

charsex;

};

②

//在此文件中进行函数的定义

#include

#include“”//不要漏写此行，否则编译通不过

voidStudent:

:

display（）//在类外定义display类函数

{cout<<“num:

”<

cout<<“name:

”<

cout<<“sex:

”<

}

③。

为了组成一个完整的源程序，应当有包括主函数的源文件：

主函数模块

#include

#include“”//将类声明头文件包含进来

intmain（）

{Studentstud;//定义对象

stud.display（）;//执行stud对象的display函数

return0;

}

请完善该程序，在类中增加一个对数据成员赋初值的成员函数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：

①由键盘分别输入3个长方柱的长、宽、高；

②计算长方柱的体积；

③输出3个长方柱的体积。

请编程序，上机调试并运行。

学时数：

2学时

实验3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）掌握对对象数组、对象的指针及其使用方法。

（4）掌握友元的概念和使用。

（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（）;

}

①阅读此程序，分析其执行过程，然后上机运行，对比输出结果。

②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&）作为形参。

（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时灵活掌握售价（price）,在此基础上，对一次购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

销货员号（num）销货件数（quantity）销货单价（price）

1015

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sum和商品销售总件数n声明为静态数据成员，再定义静态成员函数average（求平均售价）和display（输出结果）。

（3）有以下程序：

#include

usingnamespacestd;

classDate;//对Date类的提前引用声明

classTime//定义Time类

{public:

Time（int,int,int）;

voiddisplay（Date&）;//display是成员函数，形参是Date类对象的引用

private:

inthour;

intminute;

intsec;

};

classDate//声明Date类

{public:

Date（int,int,int）;

friendvoidTime∷display（Date&）;//声明Time中的display函数为友元成员函数

private:

intmonth;

intday;

intyear;

};

Time∷Time（inth,intm,ints）//类Time的构造函数

{hour=h;

minute=m;

sec=s;

}

voidTime∷display（Date&d）//display的作用是输出年、月、日和时、分、秒

{cout<

cout<

”<

”<

}

Date∷Date（intm,intd,inty）//类Date的构造函数

{month=m;

day=d;

year=y;

}

intmain（）

{Timet1（10,13,56）;//定义Time类对象t1

Dated1（12,25,2004）;//定义Date类对象d1

t1.display（d1）;//调用t1中的display函数，实参是Date类对象d1

return0;

}

请读者分析和运行此程序，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。

修改后上机调试和运行。

（4）有以下使用类模板程序：

#include

usingnamespacestd;

template//定义类模板

classCompare

{public:

Compare（numtypea,numtypeb）

{x=a;y=b;}

numtypemax（）

{return（x>y）?

x:

y;}

numtypemin（）

{return（x

x:

y;}

private:

numtypex,y;

};

intmain（）

{Comparecmp1（3,7）;//定义对象cmp1，用于两个整数的比较

cout<

cout<

Comparecmp2（45.78,93.6）;//定义对象cmp2，用于两个浮点数的比较

cout<

cout<

Comparecmp3（′a′,′A′）;//定义对象cmp3，用于两个字符的比较

cout<

cout<

return0;

}

①运行此程序，体会类模板的作用。

②将它改写为在类模板外定义各成员函数。

学时数：

2学时

实验4运算符重载

1、实验目的

（1）进一步了解运算符重载的概念和使用方法。

（2）掌握几种常用的运算符重载的方法。

（3）了解转换构造函数的使用方法。

（4）了解在VisualC++6.0环境下进行运算符重载要注意的问题。

2、实验内容

事先编写好程序，上机调试和运行程序，分析结果。

（1）声明一个复数类Complex，重载运算符“+”、“-”、“*”、“/”，使之能用于复数的加、减、乘、除，运算符重载函数作为Complex类的成员函数。

编程序，分别求两个复数之和、差、积和商。

请思考：

你编的程序能否用于一个整数与一个复数的算术运算？

如4+（5-2i）

（2）声明一个复数类Complex，重载运算符“+”,使之能用于复数的加法运算。

参加运算的两个运算量可以都是类对象，也可以其中有一个是整数，顺序任意。

例如：

c1+c2，i+c1,c1+i，均合法（设i为整数，c1，c2为复数）。

运行程序，分别求两个复数之和、整数和复数之和。

（3）有两个矩阵a和b，均为2行3列。

求两个矩阵之和。

重载运算符“+”，使之能用于矩阵相加。

如c=a+b。

如c=a+b。

（4）声明一个Teacher（教师）类和一个Student（学生）类，二者有一部分数据成员是相同的，例如num（号码），name（姓名），sex（性别）.。

编写程序，将一个Student对象（学生）转换为Teacher（教师）类，只将以上3个相同的数据成员移植过去。

可以设想为：

一位大学生大学毕业了，留校担任教师，他原有的部分数据对现在的教师身份来说仍然是有用的，应当保留并成为其教师的一部分。

学时数：

2学时

实验5：

继承和派生

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）进一步理解继承与派生的概念。

（3）掌握通过继承派生出一个新的类的方法。

（4）了解虚基类的作用和用法。

2、实验内容

事先编写好程序，上机调试和运行程序，分析结果。

（1）有如下类定义：

classStudent//声明基类

{public:

//基类公用成员

voidget_value（）

{cin>>num>>name>>sex;}

voiddisplay（）

{cout<<“num:

”<

cout<<“name:

”<

cout<<“sex:

”<

private:

//基类私有成员

intnum;

stringname;

charsex;

};

classStudent1:

publicStudent//以public方式声明派生类Student1

{public:

voiddisplay_1（）

{cout<<“num:

”<

cout<<“name:

”<

cout<<“sex:

”<

cout<<“age:

”<

cout<<“address:

”<

private:

intage;

stringaddr;

};

将程序片段补充和改写成一个完整、正确的程序，用公用继承方式。

在程序中应包括输入数据的函数，在程序运行时输入num，name，sex，age，addr的值，程序应输出以上5个数据的值。

（2）有如下程序片段：

#include

#include

usingnamespacestd;

classStudent//声明基类

{public:

//基类公用成员

voiddisplay（）;

protected:

//基类保护成员

intnum;

stringname;

charsex;

};

voidStudent:

:

display（）//定义基类成员函数

{cout<<“num:

”<

cout<<“name:

”<

cout<<“sex:

”<

}

classStudent1:

protectedStudent//用protected方式声明派生类Student1

{public:

voiddisplay1（）;//派生类公用成员函数

private:

intage;//派生类私有数据成员

stringaddr;//派生类私有数据成员

};

voidStudent1:

:

display1（）//定义派生类公用成员函数

{cout<<“num:

”<

cout<<“name:

”<

cout<<“sex:

”<

cout<<“age:

”<

cout<<“address:

”<

}

intmain（）

{Student1stud1;//stud1是派生类Student1类的对象

stud1.display1（）;//合法，display1是派生类中的公用成员函数

stud1.num=10023;//错误，外界不能访问保护成员

return0;

}

将以上程序程序修改、补充，写成一个完整、正确的程序，用保护继承方式。

在程序中应包括输入数据的函数。

（3）修改上面第

（2）题的程序，改为用公用继承方式。

上机调试程序，使之能正确运行并得到正确的结果。

（4）分别声明Teacher（教师）类和Cadre（干部）类，采用多重继承方式由这两个类派生出新类Teacher_Cadre（教师兼干部）。

要求：

①在两个基类中都包含姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员。

②在Teacher类中还包含数据成员title（职称），在Cadre类中还包含数据成员post（职务）。

在Teacher_Cadre（教师兼干部）中还包含数据成员wages（工资）。

③对两个基类中的姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员用相同的名字，在引用这些数据成员时，指定作用域。

④在派生类Teacher_Cadre的成员函数show中调用Teacher类中的display函数，输出姓名、年龄、性别、职称、地址、电话，然后再用cout语句输出职务与工资。

学时数：

2学时

实验6多态性与虚函数

1、实验目的

（1）了解多态性的概念。

（2）了解虚函数的作用及使用方法。

（3）了解静态关联和动态关联的概念和用法。

（4）了解纯虚函数和抽象类的概念和用法。

2、实验内容

事先编写好程序，上机调试和运行程序，分析结果。

（1）声明Point（点）类，由Point类派生出Circle（圆）类，再由Circle类派生出Cylinder（圆柱体）类。

将类的定义部分分别作为3个头文件，对它们的成员函数的声明部分分别作为3个源文件（.cpp文件），在主函数中用#include命令把它们包含进来，形成一个完整的程序，并上机运行。

（2）有如下程序：

#include

usingnamespacestd;

classPoint//定义基类Point类

{public:

Point（）{}//Point类构造函数

~Point（）{cout<<“executingPointdestructor”<

};

classCircle:

publicPoint//定义派生类Circle类

{public:

Circle（）{}//Circle类构造函数

~Circle（）{cout<<″executingCircledestructor″<

private:

intradius;

};

intmain（）

{Point*p=newCircle;//用new开辟动态存储空间

deletep;//用delete释放动态存储空间

return0;

}

要求作如下修改，并作必要的讨论。

①把构造函数修改为带参数的函数，在建立对象时初始化。

②在main函数中另设一个指向Circle类对象的指针变量，使它指向堆内存中的Circle对象。

运行程序，分析结果。

③不作第②点的修改而将析构函数声明为virtual，运行程序，分析结果。

（3）声明抽象基类Shape，由它派生出3个派生类：

Circle（圆形）、Rectangle（矩形）、Triangle（三角形），用一个函数printArea分别输出以上三者的面积，3个图形的数据在定义对象时给定。

学时数：

2学时

实验7输入输出流

1、实验目的

（1）深入理解C++的输入输出的含义与其实现方法。

（2）掌握标准输入输出流的应用，包括格式输入输出。

（3）掌握对文件的输入输出操作。

2、实验内容

事先编写好程序，上机调试和运行程序，分析结果。

（1）输入三角形的三边a，b，c，计算三角形的面积的公式是

形成三角形的条件是：

a+b>c，b+c>a，a+c>b

编写程序，输入a，b，c，检查a，b，c是否满足以上条件，如不满足，由cerr输出有关出错信息。

（2）从键盘输入一批数值，要求保留3位小数，在输出时上下行小数点对齐。

①用控制符控制输出格式；

②用流成员函数控制输出格式。

（3）建立两个磁盘文件f1.dat和f2.dat,编程序实现以下工作：

①从键盘输入20个整数，分别存放在两个磁盘文件中（每个文件中放10个整数）；

②从f1.dat读入10个数，然后存放到f2.dat文件原有数据的后面；

③从f2.dat中读入20个整数，将它们按从小到大的顺序存放到f2.dat（不保留原来的数据）。

学时数：

2学时

实验8C++工具

1、实验目的

（1）学会使用C++的异常处理机制进行程序的调试

（2）学会使用命名空间解决名字冲突。

2、实验内容

事先编写好程序，上机调试和运行程序，分析结果。

（1）求一元二次方程式

的实根，如果方程没有实根，则利用异常处理机制输出有关警告信息。

（2）学校的人事部门保存了有关学生的部分数据（学号、姓名、年龄、住址），教务部门也保存了学生的另外一些数据（学号、姓名、性别、成绩），两个部门分别编写了本部门的学生数据管理程序，其中都用了Student作为类名。

现在要求在全校的学生数据管理程序中调用这两个部门的学生数据，分别输出两种内容的学生数据。

要求用ANSIC++编程，使用命名空间。

学时数：

2学时

实验9电话簿管理程序

1、实验目的

综合运用面向对象程序设计的基础知识，设计一个小型的应用程序，提高解决问题的能力。

2、实验内容

设计一个电话簿管理程序，具有加入、删除、显示、修改和查询联系人电话号码的功能。

学时数：

4学时

实验10复数计算器

1、实验目的

掌握面向对象程序设计方法和技巧，设计一个小型的应用程序，进一步提高解决问题的能力。

2、实验内容

（1）所设计的复数计算器可以进行+、-、*、+=、-=、*=、++、--、>=、<=、==、！

=运算符，其中>=、<=是针对复数的模进行运算。

（2）设计输入重载函数，要求能接收从键盘输入a+bi形式的复数，在程序中可以识别出实部虚部并正确赋值。

（