川师c++实验报告含截图.docx
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川师c++实验报告含截图
《面向对象程序设计》实验教学大纲
课程总学时：
64 学分：
4
实验学时：
16 实验个数：
6个实验学分：
1分
课程性质：
专业必修课适用专业：
计算机类专业
教材及参考书：
《C++语言程序设计（第四版）》，郑莉、董渊编著，北京：
清华大学出版社，2011
大纲执笔人：
杨军 大纲审定人：
一、实验课的性质与任务
本课程实验大纲是面向计算机专业学生开设的《C++程序设计》实验课计划指导大纲，是依据《面向对象程序设计》课程教学计划指导大纲编制。
本课程主要讲述了利用C++进行程序设计的思想和方法，既有面向过程和面向对象的程序设计的理论知识，又包括极强的实践应用能力的培养。
本实验大纲力求结合该课程教学计划大纲的相应内容，由浅入深的指导学生了解和掌握如何利用C++程序设计语言进行程序设计，提高学生的动手能力，做到理论和实践相结合，培养学生理解，分析程序，编写，调试程序的能力，使之能把程序设计应用到今后的专业学习中。
二、实验目的与要求
1．实验目的
通过本课程的学习，使学生掌握面向过程的程序设计思想和编程思路，初步掌握面向对象的程序设计思想，学会调试程序，能独立编写实用的小型程序。
2．实验要求
（1）学生应该自始至终贯彻课程中所介绍的程序设计风格,养成良好的编程习惯；
（2）应独立完成所布置习题。
为保证尽量在统一安排的上机时间内编译运行通过程序，学生应事先设计好程序。
三、实验项目及内容提要
面向对象程序设计实验课程（071016）
序号
实验编号
实验名称
学时
必做
选做
学分数
实验类型
内容提要
基本操作
验证
综合
设计
1
1
类与对象
4
√
√
函数重载,类的设计与使用
2
2
C++程序的结构
2
√
√
作用域与生存期，静态成员
3
3
数组、指针与字符串
4
√
√
三种常见编程元素的使用
4
4
继承与派生
2
√
√
派生类的设计与使用
5
5
多态性
2
√
√
运算符重载、动态多态
6
6
模板和文件
2
√
√
模板，异常处理机制的设计
四、实验内容安排：
实验一类与对象
（设计性实验4学时）
1.目的要求：
1）掌握类的定义和使用；掌握类对象的声明；练习具有不同访问属性的成员的访问方式；观察构造函数和析构函数的执行过程；
2）学习类组合使用方法；
3）使用VC++的debug调试功能观察程序流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。
2.实验内容：
1）编写重载函数Max1可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的最大值。
#include
usingnamespacestd;
intmax1（inta,intb）
{
return（a>b?
a:
b）;
}
intmax2（inta,intb,intc）
{
returnmax1（a,max1（b,c））;
}
doublemax3（doublea,doubleb）
{
return（a>b?
a:
b）;
}
doublemax4（doublea,doubleb,doublec）
{
returnmax3（a,max3（b,c））;
}
intmain（）
{
inta,b,c;
floatd,e,f;
cout<<"请输入三个整数:
"<cin>>a;
cin>>b;
cin>>c;
cout<<"请输入三个双精度数:
"<cin>>d;
cin>>e;
cin>>f;
cout<<"a,b中最大的是:
"<cout<<"d,e中最大的是:
"<cout<<"a,b,c中最大的是:
"<cout<<"d,e,f中最大的是:
"<return0;
}
2）写一个函数，具有一个引用作为形参参数，在函数中改变引用变量的值，观察实参变量的变化。
（1）值传递
#include
usingnamespacestd;
voidswap（intx,inty）;
intmain（）
{
inta=3,b=4;
cout<<"a="<swap（a,b）;
cout<<"a="<return0;
}
voidswap（intx,inty）
{
intt=x;
x=y;
y=t;
}
（2）地址传递
#include
usingnamespacestd;
voidswap（int*x,int*y）;
intmain（）
{
inta=3,b=4;
cout<<"a="<swap（&a,&b）;
cout<<"a="<return0;
}
voidswap（int*x,int*y）
{
intt=*x;
*x=*y;
*y=t;
}
（3）引用传递
#include
usingnamespacestd;
voidswap（int&x,int&y）;
intmain（）
{
inta=3,b=4;
cout<<"a="<swap（a,b）;
cout<<"a="<return0;
}
voidswap（int&x,int&y）
{
intt=x;
x=y;
y=t;
}
3）定义一个CPU类，包含等级（Rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等属性，有两个公有成员函数run、stop。
其中，rank为枚举类型CPU__Rank,定义为enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7},frequency为单位是MHz的整型数，voltage为浮点型的电压值。
观察构造函数和析构函数的调用顺序。
#include
usingnamespacestd;
classCPU
{
public:
CPU（）
{
cout<<"startworking"<}
~CPU（）
{
cout<<"finishworking"<}
voidrun（longf,floatv）;
voidstop（）;
private:
longfrequency;
floatvoltage;
enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};
};
voidCPU:
:
run（longf,floatv）
{
intm;
frequency=f;
voltage=v;
cin>>m;
switch（m）
{
case1:
cout<case2:
cout<case3:
cout<case4:
cout<case5:
cout<case6:
cout<case7:
cout<}
cout<cout<}
voidCPU:
:
stop（）
{
frequency=0;
voltage=0;
}
intmain（）
{
CPUc;
c.run（2300,254.7）;
c.stop（）;
return0;
}
4）定义一个简单的Computer类，有数据成员芯片（cpu）、内存（ram）、光驱（cdrom）等等，有两个公有成员函数run、stop。
cpu为CPU类的一个对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom为CDROM类的一个对象，定义并实现这个类，为以上的类编写构造和析构函数，观察组合类和内嵌类的构造函数和析构函数的调用顺序。
#include
usingnamespacestd;
classRAM
{
public:
RAM（intw）
{
a=w;
cout<<"thereisram"<}
~RAM（）
{
cout<<"thereisnoram"<}
private:
inta;
};
classCDROM
{
public:
CDROM（intn）
{
b=n;
cout<<"thereiscdrom"<}
~CDROM（）
{
cout<<"thereisnocdrom"<}
private:
intb;
};
classCPU
{
public:
CPU（intm）
{
c=m;
cout<<"thereiscpu"<}
~CPU（）
{
cout<<"thereisnocpu"<}
private:
intc;
};
classComputer
{
public:
Computer（CPUcpu1,RAMram1,CDROMcdrom1）;
~Computer（）
{
cout<<"nocomputer"<}
voidrun（）
{}
voidstop（）
{}
private:
RAMram;
CDROMcdrom;
CPUcpu;
};
Computer:
:
Computer（CPUcpu1,RAMram1,CDROMcdrom1）:
cpu（cpu1）,ram（ram1）,cdrom（cdrom1）
{
cout<<"constructorofcomputer"<}
intmain（）
{
CPUcpu2
（1）;
RAMram2
（2）;
CDROMcdrom2（3）;
Computercomputer（1,2,3）;
return0;
}
5）为题目2）的类编写复制构造函数，在主函数中利用复制构造的方式创建新的对象，观察对象的状态。
#include
usingnamespacestd;
classpoint
{
public:
point（intxx=0,intyy=0）
{
x=xx;
y=yy;
}
intgetx（）
{
returnx;
}
intgety（）
{
returny;
}
point（point&p）;
private:
intx,y;
};
point:
:
point（point&p）
{
x=p.x+3;
y=p.y+7;
}
intmain（）
{
pointxp（2,3）;
pointnewpoint（xp）;
cout<cout<return0;
}
6）思考并回答以下概念：
函数重载，引用，类，对象，数据成员，函数成员，访问属性，构造函数，析构函数，类的组合，内嵌对象，初始化列表，复制构造函数。
3.主要仪器设备及软件：
PC+Windows2000+VC6.0
实验二C++程序的结构
（设计性实验2学时）
1.目的要求：
1）观察程序运行中变量的作用域、生存期和可见性；
2）学习类的静态成员的使用；
3）学习多文件结构在C++程序中的使用。
2.实验内容：
7）实现客户机（CLIENT）类。
定义字符型静态数据成员ServerName，保存其服务器名称；整型静态数据成员ClientNum，记录已定义的客户数量；定义静态函数ChangeServerName（）改变服务器名称。
#include
usingnamespacestd;
classCLIENT
{
public:
CLIENT（）{ClientNum++;}
~CLIENT（）{ClientNum--;}
staticvoidChangeServerName（charr）;
intget（）{returnClientNum;}
chargett（）{returnServerName;}
private:
staticcharServerName;
staticintClientNum;
};
voidCLIENT:
:
ChangeServerName（charr）
{
ServerName=r;
}
intCLIENT:
:
ClientNum=0;
charCLIENT:
:
ServerName='A';
intmain（）
{
CLIENTA;
charm;
cout<<"name=";
cin>>m;
CLIENT:
:
ChangeServerName（m）;
cout<cout<CLIENTB;
cout<<"name=";
cin>>m;
CLIENT:
:
ChangeServerName（m）;
cout<cout<return0;
}
8）利用多文件结构实现题目1），在头文件client.h中定义类，在文件client.cpp中实现该类，在文件test.cpp中测试这个类，观察相应的成员变量取值的变化情况，要求ClientNum能够实时记录客户机对象的数量。
/////////////////////////////////////////////client.h///////////////////
classCLIENT
{
public:
CLIENT（）{ClientNum++;}
~CLIENT（）{ClientNum--;}
staticvoidChangeServerName（charr）;
intget（）{returnClientNum;}
chargett（）{returnServerName;}
private:
staticcharServerName;
staticintClientNum;
};
////////////////////////////////////////////////////client.cpp//////////////////////////
#include
#include"client.h"
usingnamespacestd;
voidCLIENT:
:
ChangeServerName（charr）
{
ServerName=r;
}
intCLIENT:
:
ClientNum=0;
charCLIENT:
:
ServerName='A';
//////////////////////////////main.cpp//////////////////////////
#include
#include"client.h"
usingnamespacestd;
intmain（）
{
CLIENTA;
charm;
cout<<"name=";
cin>>m;
CLIENT:
:
ChangeServerName（m）;
cout<cout<CLIENTB;
cout<<"name=";
cin>>m;
CLIENT:
:
ChangeServerName（m）;
cout<cout<return0;
}
9）思考并回答以下概念：
类的静态数据成员，类的静态函数成员，多文件结构，文件包含。
3.主要仪器设备及软件：
Windows2000+VC6.0
实验三数组、指针与字符串实验
（设计性实验4学时）
1.目的要求：
1）学习使用数组；学习字符串数据的组织和处理；学习标准C++库的使用；
2）掌握指针的使用方法；练习通过debug观察指针的内容及其所指的对象的内容；练习通过动态内存分配实现动态数组，并体会指针在其中的作用；
3）分别使用字符数组和标准C++库练习处理字符串的方法。
2.实验内容：
10）编写一个类用于处理3×3矩阵转置，测试转置的效果，输出转置前后的矩阵。
#include
usingnamespacestd;
classJZ
{
public:
JZ（intm[3][3]）
{
for（i=0;i<3;i++）
for（j=0;j<3;j++）
a[i][j]=m[i][j];
}
voidzhuanzi（）
{
inttemp;
for（i=0;i<3;i++）
for（j=0;j{
temp=a[i][j];
a[i][j]=a[j][i];
a[j][i]=temp;
}
}
voidshow（）
{
for（i=0;i<3;i++）
{
for（j=0;j<3;j++）
cout<<""<cout<}
}
private:
inta[3][3];
inti,j;
};
intmain（）
{
inta[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
JZb（a）;
b.show（）;
b.zhuanzi（）;
cout<b.show（）;
return0;
}
11）定义一个具有构造函数和析构函数的类，如实验一的CPU类，定义一个CPU的对象数组，观察构造函数的析构函数的调用过程。
#include
usingnamespacestd;
classCPU
{
public:
CPU（）
{
cout<<"CPUiscreated!
"<}
~CPU（）
{
cout<<"CPUisdestroyed!
"<}
};
intmain（）
{
CPUcpu[3];
return0;
}
12）利用动态内存分配的方式重新完成题目2）。
13）使用系统提供的string类定义字符串对象并初始化，实现从原始字符串中提取一个子串。
#include
#include
usingnamespacestd;
intmain（）
{
stringstr1="abcdefgh",str2;
unsignedintpos=0;
unsignedintn=0;
cout<<"pos=";
cin>>pos;
cout<<"n=";
cin>>n;
if（posstr2=str1.substr（pos,n）;
cout<return0;
}
14）选做：
定义一个Point（二维点类）的对象数组，利用该数组实现直线的线性拟合。
15）选做：
定义一个动态数组类。
16）思考并回答：
数组，指针，对象数组，动态内存分配，默认构造函数，标准类库，字符串类string，线性拟合。
3.主要仪器设备及软件：
Windows2000+VC6.0
实验四继承与派生
（设计性实验2学时）
1.目的要求：
1）学习定义和使用类的继承关系，定义派生类；熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制；
2）学习利用虚基类解决二义性问题。
2.实验内容：
17）定义一个基类Animal，有私有整型成员变量age，构造其派生类dog，在其成员函数SetAge（intn）中直接给age赋值，看看会有什么问题，把age改为公有成员变量，还会有问题吗？
编程试试看。
#include
usingnamespacestd;
classanimal
{
public:
intage;
};
classdog:
publicanimal//如果age为私有成员，则不能被继承
{
public:
voidsetage（intn）
{
age=n;
cout<}
};
intmain（）
{
dogd;
d.setage（3）;
return0;
}
18）定义一个基类BaseClass,有整型成员变量Number，构造其派生类DerivedClass,定义该派生类的对象,观察构造函数和析构函数的执行情况。
#include
usingnamespacestd;
classbaseclass
{
intnumber;
public:
baseclass（）
{
cout<<"
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