类和对象的定义和使用.docx
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类和对象的定义和使用
实验报告
(2016/2017学年第二学期)
课程名称
面向对象程序设计及C++
实验名称
实验一:
类和对象的定义及使用
实验时间
2017
年
3
月
25
日
指导单位
光电工程学院
指导教师
陈景强
学生姓名
班级学号
学院(系)
专业
实验报告
实验名称
类和对象的定义及使用
指导教师
实验类型
验证
实验学时
2
实验时间
一、实验目的和要求
(1)掌握类与对象的定义与使用方法,理解面向对象方法中通过对象间传递消息的工作机制。
(2)正确掌握类的不同属性成员的使用方法。
(3)掌握构造函数与析构函数的概念,理解构造函数与析构函数的执行过程。
(4)掌握友元函数和友元类的定义和使用。
(5)基本掌握指针和引用作为函数参数的应用。
二、实验环境(实验设备)
硬件:
微型计算机
软件:
MicrosoftVisualC++6.0
三、实验原理及内容
实验题目
(1)定义一个时间类Time,有三个私有成员变量Hour、Minute、Second,定义构造函数、析构函数以及用于改变、获取、输出时间信息的公有函数,主函数中定义时间对象,并通过调用各种成员函数完成时间的设定、改变、获取、输出等功能。
①按要求完成类的定义与实现。
②修改数据成员的访问方式,观察编译结果。
③在Time类中定义一个成员函数,用于实现时间增加一秒的功能,主函数中通过对象调用该函数,并输出增加一秒后的时间信息。
④定义一个普通函数。
voidf(Timet)
{
t.PrintTime();
}
在Time类中增加拷贝构造函数的定义,主函数中调用该函数,运用调试工具跟踪,分析整个程序调用构造函数(包括拷贝构造函数)和析构函数的次数;再将f函数的形式参数分别修改为引用参数和指针参数(此时函数代码修改为{t->PrintTime();},主函数中调用,再分析此时调用构造函数和析构函数的次数。
实验报告
参考实验教材中相应的实验提示部分按要求完成程序,并回答相关问题。
要求①完成后的源程序代码如下:
#include
usingnamespacestd;
classTime
{
private:
intHour,Minute,Second;
public:
Time(inth=0,intm=0,ints=0);
Time(constTime&ob);
~Time();
voidChangeTime(inth,intm,ints);
intGetHour();
intGetMinute();
intGetSecond();
voidPrintTime();
voidIncreaseOneSecond();
};
Time:
:
Time(inth,intm,ints)
{
Hour=h;
Minute=m;
Second=s;
}
Time:
:
Time(constTime&ob)
{
Hour=ob.Hour;
Minute=ob.Minute;
Second=ob.Second;
}
Time:
:
~Time()
{
}
voidTime:
:
ChangeTime(inth,intm,ints)
{
Hour=h;
Minute=m;
Second=s;
}
intTime:
:
GetHour()
{
returnHour;
}
intTime:
:
GetMinute()
{
returnMinute;
}
intTime:
:
GetSecond()
{
returnSecond;
}
voidTime:
:
PrintTime()
{
cout<"<"<}
voidTime:
:
IncreaseOneSecond()
{
Second++;
}
/*voidTime:
:
f(Timet)
{
t.PrintTime();
cout<<"callf\n";
}*/
intmain()
{
Timea;
Timeb(13);
Timec(13,15);
Timed(13,15,45);
a.PrintTime();
b.PrintTime();
c.PrintTime();
d.PrintTime();
a.ChangeTime(12,15,45);
b.ChangeTime(12,15,45);
c.ChangeTime(12,15,45);
d.ChangeTime(12,15,45);
cout<"<"<cout<"<"<cout<"<"<cout<"<"<return0;
}
程序的运行结果是:
0:
0:
0
13:
0:
0
13:
15:
0
13:
15:
45
12:
15:
45
12:
15:
45
12:
15:
45
12:
15:
45
Pressanykeytocontinue
构造函数与析构函数的调用方式及执行顺序是:
先是构造函数然后是析构函数。
调用方式是自动调用,执行顺序是先执行构造函数,待程序结束时再执行析构函数。
实验报告
③取消类中成员函数IncreaceOneSecond( )的注释标志,将该函数补充完整,注意时间在增加一秒情况下的进位关系。
该函数的代码如下:
voidTime:
:
IncreaseOneSecond()
{
if(Second<59)
Second++;
elseif(Second==59&&Minute==59&&Hour==23)
{
Hour=0;
Minute=0;
Second=0;
}
elseif(Second==59&&Minute==59&&Hour<23)
{
Minute=0;
Second=0;
Hour++;
}
elseif(Second==59&&Minute<59&&Hour<23)
{
Minute++;
Second=0;
Hour++;
}
cout<"<"<}
④主函数中定义一个Time类对象并调用一次f函数,观察结果填写下表:
f函数的原型
主函数中调用f的语句
构造函数
调用次数
拷贝构造函数调用次数
析构函数调用次数
voidf(Timet);
F(t0)
1
1
2
voidf(Time&t);
F(t0)
1
0
1
voidf(Time*t);
F(p)
1
0
1
通过以上结果,关于对象作形式参数、对象引用作形式参数、对象指针作形式参数时构造函数、析构函数的调用次数及顺序,你得到什么结论?
实验报告
实验题目
(2)定义一个Girl类和一个Boy类,这两个类中都有表示姓名、年龄的私有成员变量,都要定义构造函数、析构函数、输出成员变量信息的公有成员函数。
①根据要求定义相应的类。
②将Girl类作为Boy类的友元类,在Girl类的成员函数VisitBoy(Boy&)中访问Boy类的私有成员,观察程序运行结果。
③在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl&)中试图访问Girl类的私有成员,观察编译器给出的错误信息,理解原因。
④主函数中正确定义两个类的对象,调用各自的成员函数实现相应功能。
⑤再将Boy类作为Girl类的友元类,在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl&)中访问Girl类的私有成员,观察编译器给出的信息。
⑥删除两个类中的函数VisitGirl(Girl&),VisitBoy(Boy&),定义一个顶层函数VisitBoyGirl(Boy&,Girl&),作为以上两个类的友元,通过调用该函数输出男孩和女孩的信息。
实验解答:
①定义相应的类,主函数中定义相应的类成员,调用各类的输出函数显示信息。
源程序代码如下:
#include
usingnamespacestd;
classBoy;
classGirl
{
public:
charname[25];
intage;
Girl(charN[],intA=19);
~Girl();
voidprint();
voidVisitBoy(Boy&);
};
classBoy
{
public:
charname[25];
intage;
Boy(charN[],intA=19);
~Boy();
voidprint();
friendGirl;
};
Boy:
:
Boy(charN[],intA)
{
strcpy(name,N);
age=A;
}
Boy:
:
~Boy()
{
}
voidBoy:
:
print()
{
cout<<"Boy:
"<}
Girl:
:
Girl(charN[],intA)
{
strcpy(name,N);
age=A;
}
Girl:
:
~Girl()
{
}
voidGirl:
:
print()
{
cout<<"Girl:
"<}
voidGirl:
:
VisitBoy(Boy&boy)
{
cout<<"Boy'sname:
"<cout<<"Boy'sage:
"<}
intmain()
{
Boya("xpx",19);
Girlb("lala",19);
b.VisitBoy(a);
a.print();
b.print();
return0;
}
实验报告
程序的运行结果是:
Boy'sname:
xpx
Boy'sage:
19
Boy:
xpx19
Girl:
lala19
Pressanykeytocontinue
②将Girl类作为Boy类的友元类,写出Girl类的成员函数VisitBoy(Boy&)的实现代码。
voidGirl:
:
VisitBoy(Boy&boy)
{
cout<<"Boy'sname:
"<cout<<"Boy'sage:
"<}
实验报告
在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl&)中试图访问Girl类的私有成员,记录编译器给出的错误信息,与②对比,你能得出友元的什么特性?
友元关系是单向的,不具有交换性
④在上面代码的基础上,在Girl类的定义中,增加一行代码:
friendBoy;在主函数中通过Boy类对象.VisitGirl(Girl类对象)的形式输出Girl类对象的信息。
编译的结果是?
写出这一步你的主函数代码,要求分别用友元函数Girl类对象.VisitBoy(Boy类对象);和Boy类对象.VisitGirl(Girl类对象);和输出两个类对象的信息。
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验二\exp3_1.cpp|14|error:
no`voidGirl:
:
VisitBoy(Boy&)'memberfunctiondeclaredinclass`Girl'|
G1.VisitBoy(B2);
B2.VisitGirl(G1);
输出:
Girlconstructing
Boyconstructing
Boy'sname:
Jack
Boy'sage:
22
Girl'sname:
Mary
Girl'sage:
20
实验报告
⑤定义一个顶层函数voidVisitBoyGirl(Boy&,Girl&),作为以上两个类的友元函数,主函数中通过调用该函数输出男孩和女孩的信息。
写出该友元函数的完整代码,以及主函数的代码。
voidVisitBoyGirl(Boy&boy,Girl&girl)
{
cout<<"Girl'sname:
"<cout<<"Girl'sage:
"<cout<<"Boy'sname:
"<cout<<"Boy'sage:
"<}
VisitBoyGirl(B2,G1);
实验报告
四、实验小结(包括问题和解决方法、心得体会、意见与建议等)
1.在题目
(1)中②不改变main()函数中的对象的定义方式,若取消构造函数中参数的默认值,编译程序错误提示信息及出错原因是:
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|7|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time()'|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|8|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time(int)'|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|9|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time(int,int)'|
函数二义性
2.在题目
(1)中
如果删除类中自定义的构造函数,仅使用系统默认构造函数,再编译,程序错误提示信息及出错原因是:
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|7|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time()'|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|8|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time(int)'|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|9|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time(int,int)'|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|10|error:
nomatchingfunctionforcallto`Time:
:
Time(int,int,int)'|
构造函数实参不正确
3.在题目
(1)中
恢复成
的正确状态,如果将main()函数中的输出语句改为:
cout<<对象名.Hour<<":
"<<对象名.Minute<<":
"<<对象名.Second<在这种情况下,如果将成员变量的访问属性修改为public再编译,结果如何?
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.h|17|error:
`intTime:
:
Hour'isprivate|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
withinthiscontext|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
`t4.Time:
:
Hour'cannotbeusedasafunction|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.h|17|error:
`intTime:
:
Minute'isprivate|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
withinthiscontext|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
`t4.Time:
:
Minute'cannotbeusedasafunction|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.h|17|error:
`intTime:
:
Second'isprivate|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
withinthiscontext|
D:
\MicrosoftVisualStudio\MyProjects\实验一\Time.cpp|17|error:
`t4.Time:
:
Second'cannotbeusedasafunction|
5.心得体会:
1,注意向前引用。
2,要注意构造函数的用法。
3,友元可以提高效率,方便编程。
但会破坏类的整体操作性和封装性。
五、指导教师评语
成绩
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