实验项目类的设计与使用.docx
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实验项目类的设计与使用
实验项目3 类的设计与使用
1） 实验目的
（1）、掌握C#中类的结构
（2）、掌握构造函数的使用方法
（3）、熟练继承和重载的使用
2） 实验原理
（1）类的定义
类的定义是以关键字 class 开始，后跟类的名称。
类的主体，包含在一对花括号内。
下面是类定义的一般形式：
[访问修饰符][static]class类名[:
基类[，接口序列]]
{
[类成员]
}
（2）构造函数
类的构造函数是类的一个特殊的成员函数，当创建类的新对象时执行。
构造函数的名称与类的名称完全相同，它没有任何返回类型。
（3）类的继承
语法：
classDrevedClass:
BaseClass
{
[派生类成员]
}
如果类或结构也派生自接口，则用逗号分隔列表中的基类和接口：
classDrevedClass:
BaseClass，IIntenface1,IIntenface2
{
[派生类成员]
}
（4）重载
指在同一作用域内，可以有一组具有相同函数名，不同参数列表的函数，这组函数被称为重载函数。
3） 主要仪器及耗材
PC、VS2010/2012/2015
4） 实验内容和步骤
实验内容1：
图书类
（1）实验题目：
创建一个描述图书信息的类并测试。
类中应保存有图书的书号、标题、作者、出版社、价格等信息。
（2）实验步骤：
步骤1：
定义图书类Book，Book类中包含isbn（书号）、title（标题）、author（作者）、press（出版社）、price（价格）等私有字段。
由于对一本书来说，书号是唯一的，因此，isbn字段应声明为只读的。
步骤2：
为Book类中的每个字段定义相应的属性，由于isbn字段只读的，其相应属性也应该是只读的。
步骤3：
为Book类定义两个构造函数，其中，一个构造函数将所有字段都初始化为用户指定的值，另一个构造函数只要求用户指定有关书号的信息，它将调用上一个构造函数初始化对象，初始化时，价格取0,除书号的其他信息取“未知”。
步骤4：
为Book类定义方法Show，Show方法用于显示图书的所有信息。
步骤5：
编写Main方法测试Book类，Main方法中分别使用上述两个构造函数创建Book对象。
（3）参考代码：
//Test3_1.cs
usingSystem;
classBook{
privatereadonlystringisbn;//书号
privatestringtitle;//标题
privatestringauthor;//作者
privatestringpress;//出版社
privateintprice;//价格
publicBook（stringisbn）:
this（isbn,"未知","未知","未知",0）{//构造函数间的调用
}
publicBook（stringisbn,stringtitle,stringauthor,stringpress,intprice）{
this.isbn=isbn;
this.title=title;
this.author=author;
this.press=press;
this.price=price;
}
publicstringISBN{
get{returnisbn;}
}
publicstringTitle{
get{returntitle;}
set{title=value;}
}
publicstringAuthor{
get{returnauthor;}
set{author=value;}
}
publicstringPress{
get{returnpress;}
set{press=value;}
}
publicintPrice{
get{returnprice;}
set{price=value;}
}
publicvoidShow（）{
Console.WriteLine（"书号:
{0}",isbn）;
Console.WriteLine（"标题:
{0}",title）;
Console.WriteLine（"作者：
{0}",author）;
Console.WriteLine（"出版社:
{0}",press）;
Console.WriteLine（"价格:
{0}",price）;
}
}
classTest3_1{
staticvoidMain（）{
Bookbook1=newBook（"978-7-111-23423-4"）;
book1.Show（）;
Console.WriteLine（）;
book1.Title="C#程序设计（C#2.0版）";
book1.Author="刘慧宁";
book1.Press="机械工业出版社";
book1.Price=32;
book1.Show（）;
Console.WriteLine（）;
book1=newBook（"978-7-302-15800-4","Java程序设计","温秀梅","清华大学出版社",29）;book1.Show（）;
}
}
实验内容2：
简单几何图形描述
（1）实验题目：
根据几何图形的组合与继承关系定义用于描述点、直线、三角形、四边形、正方形、圆等几何图形的类（或结构）。
要求首先定义一个几何图形接口描述所有几何图形的共有特性，上述几何图形都必须现实该接口，并且其中用于描述点的类型最好定义为结构。
（2）实验步骤：
步骤1：
定义几何图形接口Shape。
Shape接口中包含属性Color，用于读取和设置几何图形的颜色；包含方法Draw、Erase、Move，用于绘制、擦拭、移动几何图形。
由于属性Color的类型无法用基本数据类型准确描述，程序中还需要另外定义一个表示颜色的枚举类型CColor（实验上，.NET框架类库中定义有一个Color结构，它可以更好地表示颜色，你们可以直接使用它）。
步骤2：
定义点结构Point实现Shape接口。
Point结构中除实现Shape接口的所有成员外，还必须包含两个int型私有字段x、y及相应属性，它们用于表示点的坐标。
另外，还应为Point结构定义构造函数，并重写方法ToString。
步骤3：
定义直线类Line实现Shape接口。
Line类中除实现Shape接口的所有成员外，还必须包含两个Point型私有字段point1、point2及相应属性，它们用于表示直线两个顶点的坐标。
另外，还应为Line类定义构造函数，并重写方法ToString。
步骤4：
定义三角形类Triange实现Shape接口。
Triangle类中除实现Shape接口的所有成员外，还必须包含三个Point型私有字段及相应属性，它们用于表示三角形三个顶点的坐标。
另外，还应为triangle类定义方法Area（求面积）和构造函数，并重写方法ToString。
步骤5：
定义四边形类Quadrilateral实现Shape接口。
Quadrilateral类中除实现Shape接口中的所有成员外，还必须包含四个Point型私有字段及相应属性，它们用于表示四边形四个顶点的坐标。
另外，还应为Quadrilateral类定义方法Area（求面积）和构造函数，并重写方法ToString。
由于程序后面还需要在Quadrilateral类的基础上派生出正方形类，因此，实现Shape接口时，应该将方法Draw、Erase、Move声明为虚拟的，另外，重写方法ToString时，不妨将它声明为密封的。
步骤6：
定义圆类Circle实现Shape接口。
Circle类中除实现Shape接口的所有成员外，还必须包含一个Point型私有字段、一个int型私有字段及相应属性，它们分别用于表示圆的圆心坐标及半径；另外，还应为Circle类定义Area（求面积）和构造函数，并重写方法ToString。
步骤7：
定义正方形类Square继承Quadrilateral类。
Square类中应重写方法Draw、Erase、Move并定义构造函数。
步骤8：
定义Main方法测试上面定义的类。
（3）参考代码：
//Test3_2.cs
usingSystem;
//定义一个颜色的枚举
enumCColor{
BLACK,BLUE,BROWN,CYAN,GRAY,GREEN,ORANGE,PINK,RED,WHITE,YELLOW
}
//定义一个几何图形接口
interfaceShape{
CColorColor{
get;
set;
}
//绘制的方法
voidDraw（）;
//擦拭的方法
voidErase（）;
//移动的方法
voidMove（）;
}
//定义一个点的结构来实现Shape几何图形的接口
structPoint:
Shape{
privateCColorcolor;
privateintx,y;
publicCColorColor{
get{returncolor;}
set{color=value;}
}
publicintX{
get{returnx;}
set{x=value;}
}
publicintY{
get{returny;}
set{y=value;}
}
publicPoint（）{}
publicPoint（intx,inty）{
this.x=x;
this.y=y;
this.color=CColor.RED;
}
publicvoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一个点"）;
}
publicvoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一个点"）;
}
publicvoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一个点"）;
}
//重写ToString（）方法
publicoverridestringToString（）{
return"（"+x+","+y+"）";
}
}
//定义一个直线的类来实现Shape接口
classLine:
Shape{
privateCColorcolor;
//顶点
privatePointpoint1,point2;
publicCColorColor{
get{returncolor;}
set{color=value;}
}
publicPointPoint1{
get{returnpoint1;}
set{point1=value;}
}
publicPointPoint2{
get{returnpoint2;}
set{point2=value;}
}
publicLine（）{}
publicLine（Pointp1,Pointp2）{
point1=p1;
point2=p2;
}
publicvoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一条直线"）;
}
publicvoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一条直线"）;
}
publicvoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一条直线"）;
}
//也重写一下ToString方法
publicoverridestringToString（）{
return"（"+point1.ToString（）+","+point2.ToString（）+"）";
}
}
//定义一个三角形的类同时让它实现Shape接口
classTriangle:
Shape{
privateCColorcolor;
//定义三角形的三个顶点
privatePointpoint1,point2,point3;
publicCColorColor{
get{returncolor;}
set{color=value;}
}
publicPointPoint1{
get{returnpoint1;}
set{point1=value;}
}
publicPointPoint2{
get{returnpoint2;}
set{point2=value;}
}
publicPointPoint3{
get{returnpoint3;}
set{point3=value;}
}
publicTriangle（）{}
publicTriangle（Pointp1,Pointp2,Pointp3）{
point1=p1;
point2=p2;
point3=p3;
}
publicvoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一个三角形"）;
}
publicvoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一个三角形"）;
}
publicvoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一个三角形"）;
}
//增加一个三角形自己的求面积的方法
publicdoubleArea（）{
doublearea=Math.Abs（point1.X*point2.Y+point2.X*point3.Y+point3.X*point1.Y
-point1.X*point3.Y-point2.X*point1.Y-point3.X*point2.Y）/2.0;
returnarea;
}
//同样也重写一下ToString方法
publicoverridestringToString（）{
return"（"+point1.ToString（）+","+point2.ToString（）+","+point3.ToString（）+"）";
}
}
//定义一个四边形的类同样实现Shape接口
classQuadrilateral:
Shape{
privateCColorcolor;
//定义四边形的四个顶点
privatePointpoint1,point2,point3,point4;
publicCColorColor{
get{returncolor;}
set{color=value;}
}
publicPointPoint1{
get{returnpoint1;}
set{point1=value;}
}
publicPointPoint2{
get{returnpoint2;}
set{point2=value;}
}
publicPointPoint3{
get{returnpoint3;}
set{point3=value;}
}
publicPointPoint4{
get{returnpoint4;}
set{point4=value;}
}
publicQuadrilateral（）{}
publicQuadrilateral（Pointp1,Pointp2,Pointp3,Pointp4）{
point1=p1;
point2=p2;
point3=p3;
point4=p4;
}
publicvirtualvoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一个四边形"）;
}
publicvirtualvoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一个四边形"）;
}
publicvirtualvoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一个四边形"）;
}
//定义一个四边形求面积的方法
publicdoubleArea（）{
doublearea=Math.Abs（point1.X*point2.Y-point2.X*point1.Y+point2.X*point3.Y
-point3.X+point2.Y+point3.X*point4.Y-point4.X*point3.Y
+point4.X*point1.Y-point1.X*point4.Y）/2.0;
returnarea;
}
//重写ToString方法
publicsealedoverridestringToString（）{
return"（"+point1.ToString（）+","+point2.ToString（）+","+point3.ToString（）+","+point4.ToString（）+"）";
}
}
//定义一个圆的类同样让它实现Shape接口
classCircle:
Shape{
privateCColorcolor;
//定义一个圆心
privatePointpoint;
//定义圆的半径
privateintradius;
publicCColorColor{
get{returncolor;}
set{color=value;}
}
publicPointPoint{
get{returnpoint;}
set{point=value;}
}
publicintRadius{
get{returnradius;}
set{radius=value;}
}
publicCircle（）{}
publicCircle（Pointp,intr）{
point=p;
radius=r;
}
publicvoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一个圆"）;
}
publicvoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一个圆"）;
}
publicvoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一个圆"）;
}
//定义一个方法求的面积
publicdoubleArea（）{
returnMath.PI*radius*radius;
}
//同样重写ToString让它格式化字符串
publicoverridestringToString（）{
return"（"+point.ToString（）+","+radius+"）";
}
}
//定义一个正方形的类，并且它让继承于四边形的类
classSquare:
Quadrilateral{
publicSquare（）{}
publicSquare（Pointp1,Pointp2,Pointp3,Pointp4）:
base（p1,p2,p3,p4）{}
publicoverridevoidDraw（）{
Console.WriteLine（"绘制一个正方形"）;
}
publicoverridevoidErase（）{
Console.WriteLine（"擦拭一个正方形"）;
}
publicoverridevoidMove（）{
Console.WriteLine（"移动一个正方形"）;
}
}
//定义一个类放入Main（）方法
classTest3_2{
staticvoidMain（）{
Pointp1=newPoint（1,1）;
Pointp2=newPoint（1,2）;
Pointp3=newPoint（2,2）;
Pointp4=newPoint（2,1）;
Shapeline=newLine（p1,p2）;
Shapetriangle=newTriangle（p1,p2,p3）;
Shapecircle=newCircle（p1,2）;
Shapesquare=newSquare（p1,p2,p3,p4）;
Console.WriteLine（"直线是{0}",line）;
line.Draw（）;
Console.WriteLine（"三角形是{0}",triangle）;
triangle.Draw（）;
Console.WriteLine（"三角形的面积是{0}",（（Triangle）triangle）.Area（））;
Console.WriteLine（"圆是{0}",circle）;
circle.Draw（）;
Console.WriteLine（"圆的面积是{0}",（（Circle）circle）.Area（））;
Console.WriteLine（"正方形是{0}",square）;
square.Draw（）;
Console.WriteLine（"正方形的面积是{0}",（（Square）square）.Area（））;
line.Move（）;
circle.Erase（）;
}
}
6） 实验注意事项
（1）本实验创建的程序是控制台程序。
（2）在IDE环境下运行控制台程序，运行窗口会很快退出。
可在代码最后加上如下一行代码：
Console.ReadKey（）;//程序暂停，等待按任意一个键。
7） 思考题
1、请结合第一个实验题目说明构造函数调用另一个构造函数的方法。
2、C#中如何实现类的继承，和接口的实现？
3、什么叫方法的重载？
什么叫方法的重写？
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