面向对象程序设计C++实验指导书.docx
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面向对象程序设计C++实验指导书
《面向对象程序设计（C++）》课程实验指导书
安阳工学院计算机科学与信息工程学院
软件工程教研室
2014.9
编号：
课程总学时：
64实验学时：
32
课程总学分：
3实验学分：
先修课程：
高级语言程序设计
适用专业：
计算机科学与技术，网络工程，软件工程、软件工程专升本
一、本课程实验的主要目的与任务
《面向对象程序设计（C++）》是计算机专业学生的一门专业基础课。
C++是一种高效而又实用的程序设计语言，它既可以进行过程化程序设计，也可以进行面向对象程序设计，因此成为了编程人员最广泛使用的工具。
主要任务是介绍C++语言中的数据类型，运算，语句结构及其程序设计的基本方法。
使学生掌握一门高级程序设计语言，了解面向对象程序设计的基本概念与方法，进而学会利用C++语言学会解决一般应用问题，从而掌握面向对象程序设计的基本知识和基本技能。
并为后续的专业课程奠定程序设计基础。
实验1C++基础知识
一、实验目的
1.加强学生掌握C++的基本知识点；
2.加强学生掌握I/O流；
3加强学生进一步理解函数的用法；
4理解引用的概念及应用。
三、实验内容
1.使用IO流输出语句，分三行输出“MynameisJone\n”，“theIDis”，“2”。
2.分别用浮点、定点和指数方式显示22.0/7的计算结果。
3.分别用16、8、10进制显示输出十进展数1001。
4.分别用显示宽度为2,3,4显示输出21，其中用“*”填充间隔。
5.分别用左对齐、右对齐两种方式显示输出1,2,3三个数。
6.输入圆的半径，计算并输出它的周长和面积。
其中π=3.1415926，使用常量定义π。
7.用函数返回值实现统计A类学生和B类学生个数，平均分大于等于80的为A类，其余为B类。
四.实验指导
1.参考程序：
#include
intmain（）
{
cout<<”MynameisJone\n”;
cout<<”theIDis”;
cout<<2;
cout<}
2.参考程序：
#include
#include//要用到格式控制符
voidmain（）
{
doubleamount=22.0/7;
cout<cout<<（1）<<（2）<<<cout<:
fixed）;
cout<cout<:
scientific）<cout<}
3.参考程序：
#include
#include
intmain（）
{
intnumber=1001;
cout<<"Decimal:
"<<<"Hexadecimal:
"<<<"Octal:
"<return0;
}
4.参考程序：
#include
#include
intmain（）
{
cout<<（2）<<21<<<cout<return0;
}
5.参考程序：
#include
#include
voidmain（）
{
cout<:
right）
<<<cout<:
left）
<<<}
6.参考程序:
#include
voidmain（）
{
constfloatPI=3.1415926f;
floatr;
floatz,s;
cout<<"请输入圆的半径r=";
cin>>r;
z=2*PI*r;
s=PI*r*r;
cout<<"圆的周长为：
"<cout<<"圆的面积为：
"<}
7.参考程序:
#include
usingnamespacestd;
intarray[6][4]={{60,80,90,75},
{75,85,65,77},
{80,88,90,98},
{89,100,78,81},
{62,68,69,75},
{85,85,77,91}};
int&level（intgrade[],intsize,int&tA,int&tB）;
intmain（）
{
inttypeA=0,typeB=0;
intstudent=6;
intgradesize=4;
for（inti=0;ilevel（array[i],gradesize,typeA,typeB）++;//函数调用作为左值
cout<<"numberoftypeAis"<cout<<"numberoftypeBis"<//system（"PAUSE"）;
return0;
}
int&level（intgrade[],intsize,int&tA,int&tB）
{
intsum=0;
for（inti=0;isum+=grade[i];
sum/=size;//平均分
if（sum>=80）
returntA;//typeAstudent
else
returntB;//typeBstudent
}
运行结果：
实验2类和对象
1、实验目的：
掌握类的定义，根据具体需求设计类；
深入理解C++中类的封装性；
会根据类创建各种对象；
掌握对象的各种成员的使用方法。
2、实验内容
定义一个满足如下要求的Date类。
（1）用下面的格式输出日期：
日/月/年；
（2）可运行在日前上加一天操作；
（3）设置日期。
参考代码：
#include
classDate
{
public:
voidDisplay（）;
voidAddOneDay（）;
voidSetDay（inty,intm,intd）;
protected:
boolLegal（inty,intm,intd）;
boolIsLeapYear（inty）;
intyear;
intmonth;
intday;
};
voidDate:
:
Display（）
{
cout<}
voidDate:
:
AddOneDay（）
{
if（Legal（year,month,day+1））
day++;
elseif（Legal（year,month+1,1））
month++,day=1;
elseif（Legal（year+1,1,1））
day=1,month=1,year++;
}
voidDate:
:
SetDay（inty,intm,intd）
{
if（Legal（y,m,d））
day=d,month=m,year=y;
}
boolDate:
:
Legal（inty,intm,intd）
{
if（y>9999||y<1||d<1||m<1||m>12）
returnfalse;
intdayLimit=31;
switch（m）case4:
case6:
case9:
case11:
dayLimit--;
if（m==2）dayLimit=IsLeapYear（y）?
29:
28;
return（d>dayLimit）?
false:
true;
}
boolDate:
:
IsLeapYear（inty）
{
return!
（y%4）&&（y%100）||!
（y%400）;
}
intmain（）
{
Dated;
d.SetDay（2010,2,28）;
d.Display（）;
d.AddOneDay（）;
d.Display（）;
system（"PAUSE"）;
}
运行结果:
实验三拷贝构造函数
1．实验目的
（1）加强学生理解构造函数、析构函数的概念。
（2）加强学生理解拷贝构造函数必要性。
（3）培养学习运用面向对象的思想解决实际问题的能力。
2．实验内容
（1）设计一个单链表类。
（2）实现单链表的构造函数、析构函数、拷贝构造函数。
（3）实现单链表的插入、删除结点的功能。
（3）设计测试用例，测试所设计的类。
参考代码：
#include
usingnamespacestd;
enumStatus{ERROR=0,OK};
typedefintElemType;
intequal（ElemTypea,ElemTypeb）
{
returna==b;
}
classLinkList
{
public:
classLinkNode
{
public:
ElemTypedata;
LinkNode*next;
};
typedefLinkNode*NodePointer;
voidclear（）;
voidPrint（）;
StatusdeleteElem（ElemTypee）;
StatusgetElem（inti,ElemType&e）;
NodePointergetHead（）
{
returnhead;
}
Statusinsert（inti,ElemTypee）;
boolisEmpty（）;
///////////////
LinkList（）;
~LinkList（）;
LinkList（constLinkList&otherL）;
protected:
NodePointerhead;
};
voidLinkList:
:
Print（）
{
NodePointerr;
r=head;
while（r）
{
cout<data<<"";
r=r->next;
}
cout<}
voidLinkList:
:
clear（）
{
NodePointerp,q;
p=NULL,q=head;
while（q）
{
p=q;
q=q->next;
deletep;
}
head=NULL;
}
StatusLinkList:
:
deleteElem（ElemTypee）
{
NodePointerr,p;
r=NULL,p=head;
while（p&&!
equal（p->data,e））
{
r=p;
p=p->next;
}
if（p==NULL）
returnERROR;
if（r==NULL）
head=head->next;
else
r->next=p->next;
deletep;
returnOK;
}
StatusLinkList:
:
getElem（inti,ElemType&e）
{
intj=1;
NodePointerp=head;
while（p&&j{
p=p->next;
++j;
}
if（!
p||j>i）
returnERROR;
e=p->data;
returnOK;
}
StatusLinkList:
:
insert（inti,ElemTypee）
{
intj=1;
NodePointerp=head;
NodePointers;
while（p&&j{
++j;
p=p->next;
}
if（!
p&&head||j>i）
returnERROR;
s=newLinkNode;
assert（s!
=0）;
s->data=e;
if（i==1）
{
s->next=head;
head=s;
}
else
{
s->next=p->next;
p->next=s;
}
returnOK;
}
boolLinkList:
:
isEmpty（）
{
return（head?
false:
true）;
}
LinkList:
:
LinkList（）
{
head=NULL;
}
LinkList:
:
~LinkList（）
{
clear（）;
}
LinkList:
:
LinkList（constLinkList&otherL）
{
NodePointerp;
NodePointerop=otherL.head;
NodePointers;
head=p=NULL;
while（op）
{
s=newLinkNode;
assert（s!
=0）;
s->data=op->data;
if（!
head）
head=s;
else
p->next=s;
p=s;
op=op->next;
}
if（head）
p->next=NULL;
}
intmain（）
{
LinkListlink;
link.insert（1,1）;
link.insert（2,3）;
link.insert（3,5）;
link.insert（4,7）;
link.deleteElem（3）;
link.Print（）;
system（"PAUSE"）;
return0;
}
运行结果
实验4继承与多态
1．实验目的
（1）加强学生理解继承与派生的概念。
（2）加强学生理解多态的概念。
（3）培养学生运用类多态性解决问题的能力。
2．实验内容
（1）新建一个基类shape类是一个表示形状的抽象类，area（）为求图形面积的函数。
（2）从shape类派出矩形类（rectangle）、三角形类（triangle）、圆类（circles）。
（3）给出各函数具体的求面积函数。
（4）用多态的方法输出各形状的面积。
#include
#include
usingnamespacestd;
classshape
{
public:
virtualdoublearea（）=0;
virtualvoiddisplay（）=0;
shape（）{}
};
classrectangle:
publicshape
{
public:
rectangle（doublea=1,doubleb=1）
{
x=a;
y=b;
}
doublearea（）
{
returnx*y;
}
voiddisplay（）
{
cout<}
private:
doublex;
doubley;
};
classtriangle:
publicshape
{
public:
triangle（doublea=1,doubleb=1,doublec=1）
{
x=a;
y=b;
z=c;
}
doublearea（）
{
doublel=（x+y+z）/2;
return（sqrt（（l-x）*（l-y）*（l-z）*l））;
}
voiddisplay（）
{
cout<}
private:
doublex;
doubley;
doublez;
};
classcircles:
publicshape
{
public:
circles（doubleR=1）
{
r=R;
}
doublearea（）
{
return3.14*r*r;
}
voiddisplay（）
{
cout<}
private:
doubler;
};
intmain（）
{
shape*p;
p=newrectangle（2,3）;
p->display（）;
p=newtriangle（3,4,5）;
p->display（）;
p=newcircles
（2）;
p->display（）;
system（"PAUSE"）;
return0;
}
运行结果：
实验5运算符重载
1、实验目的：
掌握运算符重载的概念及使用方法，掌握特殊运算符的重载要求和方法。
2、实验内容：
定义整数集合类intSet,实现如下功能：
定义类的构造函数，并根据需要可以定义多个构造函数。
（1）Clear函数：
清空整数集合
（2）IsEmpty（）:
整数集合是否空集；
（3）IsMemberOf（）:
判断某个整数是否在整数集合内
（4）Operator+:
增加一个整数到整数集合中
（5）Operator-：
从整数集合中删除一个整数元素；
（6）Operator==:
判断两个整数集合是否相等；
（7）Operator*:
求两个整数结合的交集；
（8）Operator+：
求两个整数集合的交集；
（9）Operator=：
整数集合的对象之间的赋值；
（10）Operator<<:
输出整数集合中的元素。
提示:
类intSet可以用数组的方式定义整数集合。
例如：
intelement[200]:
保存整数集合数据；
intElementNum:
指示整数集合的最后一个元素位置
注意：
一个整数集合中不允许有相同元素存在，二是集合中的元素没有顺序。
参考代码：
#include
usingnamespacestd;
classintSet
{
public:
intSet（）;
intSet（inta[],intsize）;
voidClear（）;
boolIsEmpty（）;
boolIsMemberOf（inta）;
booloperator+（inta）;
booloperator-（inta）;
booloperator==（intSet&set）;
intSetoperator+（intSet&set）;
intSetoperator*（intSet&set）;
voidoperator=（intSet&set）;
friendostream&operator<<（ostream&,intSet&）;
protected:
intelement[100];
intElementNum;
};
//初始化整数集合元素
intSet:
:
intSet（）
{
for（inti=0;i<100;i++）
element[i]=0;
ElementNum=-1;
}
intSet:
:
intSet（inta[],intsize）
{
if（size>=100）
ElementNum=99;
else
ElementNum=size-1;
for（inti=0;i<=ElementNum;i++）
element[i]=a[i];
for（inti=size;i<100;i++）
element[i]=0;
}
//清空整数集合元素
voidintSet:
:
Clear（）
{
for（inti=0;i<100;i++）
{
element[i]=0;
}
ElementNum=-1;
}
//判断整数集合是否为空
boolintSet:
:
IsEmpty（）
{
if（ElementNum==-1）
returnfalse;
else
returntrue;
}
//判断元素是否在整数集合中
boolintSet:
:
IsMemberOf（inta）
{
for（inti=0;iif（element[i]==a）
returntrue;
returnfalse;
}
//往集合中增加一个元素
boolintSet:
:
operator+（inta）
{
if（IsMemberOf（a））
returntrue;
else
{
if（El
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