东北大学软件学院C++实验报告.docx

1、东北大学软件学院C+实验报告课程编号：B080101020C+程序设计实验报告姓名学号班级指导教师实验名称C+ 程序设计综合实验开发与总结开设学期2016-2017学年第一学期开设时间第15周第18周报告日期XXXX评定成绩评定人XXX评定日期2016-01-12东北大学软件学院1. 实验目的实验一1)学习编写简单的C+程序，并掌握C+程序的基本格式与规范。2)练习重载函数的使用，掌握指针的使用方法。3)学习标准输人输出及格式控制。4)学习使用VC +的debug调试功能，使用step into追踪到函数内部。实验二1)学习并掌握类与对象的定义、使用、声明。2)学习具有不同属性的数据成员与成员

2、函数的访问方式。3)理解构造函数和析构函数的定义与执行过程。4)理解什么是运算符重载，掌握运算符重载的方法实验三1)学习定义和使用类的继承关系，定义派生类。2)熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制。3)学习使用虚函数实现动态多态性。4)学习利用虚基类解决二义性问题。实验四1)加强对模板相关概念的理解，熟悉模板编程的语法。2)学习编写简单的函数模板和类模板。3)理解STL中容器、算法、迭代器的等概念，明确它们之间的关系。4)掌握STL中Vector容器的使用方法。2. 实验环境编译器：Microsoft Visual C+ 6.0 操作系统：Windows 103. 实验内容与实验过程及分析实

3、验一项目一：内容：使用动态数组完成编写并测试3X3矩阵转置函数，使用数组保存3X3矩阵，使用指针实现函数的功能。代码：main() int i,j; int *p; p=new int*3; cout输入矩阵的元素：endl; for(i=0;i3;i+) pi=new int3; for(j=0;jpij; transpose(p); cout 转置后的矩阵的为： endl; for(i=0; i3; i+) for (j=0; j3; j+) cout pij ; cout endl; delete p;void transpose (int *matrix) int i,k,j; for

4、(i=0;i3;i+) for(j=0;ji) k=matrixji; matrixji=matrixij; matrixij=k; 运行结果：总结： 传递二维数组时候通过指针传递，可以对数组进行修改，方便了许多。项目二：内容：编写程序，读写指定的文件，在每一行前加行号后，将结果输出到屏幕代码：void write() ofstream out(test.txt); if (out.is_open() out 第一行n; out 第二行n; out 第三行n; out 第四行n; out 第五行n; out 第六行n; out.close();void read() char buffer88

5、; ifstream in(test.txt); if (!in.is_open() cout Error opening file; exit(1); while (!in.eof() in.getline(buffer, 80); cout buffer endl; in.close();void main() cout 写文件 endl; write(); cout 读文件 ”操作符的原型为：istream& operator(istream&, CPoint&);重载的“(ostream&, CPoint);思考一下，重载的“”操作符和“”操作符能否作为CPoint类的成员函数来实现。

6、代码：#include#includeclass CPointprivate: int x,y; static int nCount ;/ nCount用于保存点的个数public: CPoint(int px=0,int py=0):x(px),y(py) /构造函数，这个地方一定要写函数体内容，不然没有初始化的话会导致运行出错。 /CPoint(CPoint&); CPoint()/这是析构函数 int GETX() const return x; int GETY() const return y; void SetX(int a) x=a; void SetY(int b) y=b;

7、void ShowPoint() cout(x,y); CPoint operator+ (CPoint& cp2) return CPoint(GETX()+cp2.GETX(),GETY()+cp2.GETY(); ; friend CPoint operator-(CPoint& cp1,CPoint& cp2);/声明为友元函数 /输入输出运算符只能用友元函数重载 friend ostream &operator(istream &is,CPoint &c);CPoint operator-(CPoint& cp1,CPoint& cp2) return CPoint(cp1.x-cp

8、2.x,cp1.GETY()-cp2.GETY();/不要逗号ostream & operator(ostream &os,const CPoint &c) cout 重载直接输出对象得到： (c.GETX(),c.GETY()(istream &is,CPoint &c) is c.xc.y; return is;class CLineprivate: CPoint pt1, pt2;/pt1和pt2分别代表该线段的起点和终点public: CLine()/构造函数 CLine(int x1,int y1,int x2,int y2) :pt1(x1,y1),pt2(x2,y2) /必须以参

9、数列表的形式来写，这样才能在声明的时候即初始化 CLine(CPoint p1,CPoint p2) :pt1(p1),pt2(p2) /必须以参数列表的形式来写，这样才能在声明的时候即初始化 double Distance() int a=pt1.GETX()-pt2.GETX(); int b=pt1.GETY()-pt2.GETY(); double distance=sqrt(a*a+b*b); return distance; /计算该线段长度的成员函数 void ShowLine() pt1.ShowPoint(); cout-; pt2.ShowPoint(); ;int mai

10、n() CPoint cp1(2,4); CPoint cp2(3,6); CPoint cp; cout两个点分别是; cp1.ShowPoint(); cp2.ShowPoint(); cp=cp1+cp2;/两个点相加 coutendl; cout两个点相加的结果是; cp.ShowPoint(); cp=cp1-cp2;/两个点相减 cout两个点相减的结果是; cp.ShowPoint(); coutendl; CLine line1(1,3,5,0); CLine line2(cp1,cp2); cout线段1是; line1.ShowLine(); coutendl; cout线

11、段2是; line2.ShowLine(); coutendl长度为line1.Distance()endl; cout 直接创建一个点，请输入两个值：; CPoint LoadPoint; cinLoadPoint; coutLoadPoint;/重载直接输出对象 return 0;运行结果：总结：通过C+重载运算符的操作，可以让编程者自定义各个操作符的运算规则，简化了程序的编写逻辑和过程。实验三项目一：内容：使用实验2中的CPoint类，定义 “空间中点”类如下：class CThreePoint:public CPointprivate: int z;public: CThreePoin

12、t(); CThreePoint(int, int, int); int GetZ(); void SetZ(int pz); virtual void ShowPoint();完成该类中各成员函数的定义。并利用VC调试工具观察含有继承关系类的构造函数和析构函数的执行情况。代码：#include#includeclass CPointprivate: int x,y; static int nCount ;/ nCount用于保存点的个数public: CPoint(int px=0,int py=0):x(px),y(py) /构造函数，这个地方一定要写函数体内容，不然没有初始化的话会导致运

13、行出错。 /CPoint(CPoint&); CPoint()/这是析构函数 int GetX() const return x; int GetY() const return y; void SetX(int a) x=a; void SetY(int b) y=b; virtual void ShowPoint()/只有把它设置为虚函数时候才会出现(8,9)(3,2,5)的输出结果。否则都是(8,9)(3,2) cout(x,y); ;class CThreePoint:public CPointprivate: int z;public: CThreePoint()/无参构造 CThr

14、eePoint(int px=0,int py=0,int pz=0) SetX(px); SetY(py); z=pz; int GetZ() return z; void SetZ(int pz) z=pz; virtual void ShowPoint() cout(GetX(),GetY(),zShowPoint(); pt=&ctp; pt-ShowPoint(); return 0;运行结果：总结：C+中的继承、虚函数，多态，数据的封装，构造函数的实现等等各种面向对象程序设计的特性，方便进行现象化描述，通过对这一部分的学习，对于C+中的类的概念进一步巩固，基于对JAVA的学习，现在

15、对于C+中多态、继承有了较多的了解。项目二：内容： 定义一个车(vehicle)基类，具有MaxSpeed、Weight等成员变量，Run、Stop等成员函数，由此派生出自行车(bicycle)类、汽车(motorcar)类。自行车(bicycle)类有高度(Height)等属性，汽车(motorcar)类有座位数(SeatNum)等属性。从bicycle和motorcar派生出摩托车(motorcycle)类，它们都有Run、Stop等成员函数。代码：#includeclass vehiclepublic: int MaxSpeed; int Weight;virtual void Run(

16、) /执行该方法则开始运行 cout开始运行,速度为MaxSpeedendl; virtual void Stop() /执行则停止运行 cout停止运行endl; ;class bicycle:virtual public vehiclepublic: int Height;class motorcar:virtual public vehiclepublic: int SeatNum;class motorcycle:public bicycle,public motorcarpublic:int style;main() vehicle v;v.MaxSpeed=10;bicycle b

17、;b.MaxSpeed=5;motorcar mcar;mcar.MaxSpeed=20;motorcycle mb;mb.MaxSpeed=15;/如果不设置成为虚基类的话则该行代码编译不通过vehicle *pt=&v;coutRun();pt-Stop();pt=&b;coutRun();pt-Stop();pt=&mcar;coutRun();pt-Stop();pt=&mb;coutRun();pt-Stop();/*vehicle开始运行,速度为10停止运行bicycle开始运行,速度为5停止运行motorcar开始运行,速度为20停止运行motorcycle开始运行,速度为15停

18、止运行*/运行结果：总结： 学习了虚函数以及虚基类的使用以及作用。虚函数、虚基类的使用对于C+的多态继承有更大的便利性。实验四项目一：内容：编写一个函数模板，要求它返回两个值中的最小者。但同时要确保正确处理字符串。代码：#include#include using namespace std;template T min(T a, T b) T c; c = (ab) ? a : b; return c;char *min(char *a, char *b) return strcmp(a, b)0 ? a : b;void main() cout 请输入两个整数： t1 t2; cout 最

19、小的是： min(t1, t2) endl; system(pause);运行结果：总结： C+中模板的一个作用就是对同一类型的函数，进行不同参数类型的适配，比较人性化。同时也方便了编程者进行对类库的封装，写出一个框架来。项目二：内容：编写一程序，让用户自由地从键盘上输入整数，直到输入数字0时结束。把用户输入的数据保存在模板类Vector定义的对象中，并对用户输入的所有数进行排序输出。在向显示器进行输出时，要求用一下3种方式实现：a)仅使用Vector的相关成员函数，不使用迭代器进行输出；b)使用迭代器自己编程输出；c)使用STL提供的通用算法for_each进行输出。代码：#include

20、#include #include using namespace std;void show(int n);void main() vector a; int n = 0; do cin n; a.push_back(n); while (n != 0); for (int x = 0; (unsigned int)xa.size(); x+) for (int y = x; (unsigned int)yay) int z = ax; ax = ay; ay = z; for (int i = 0; (unsigned int)i = a.size() - 1; i+) cout ai ;

21、 cout endl; vector:iterator start = a.begin(); vector:iterator end = a.end(); while (start != end) cout *start ; +start; cout endl; for_each(a.begin(), a.end(), show); cout endl;void show(int n) cout n ;运行结果：（输出结果包含三种实现方式）总结： C+中对于数据的存储有较多种方式，这里实现一种存储并排序输出。掌握了Vector的使用及其技巧。4. 实验总结从接触的第一门面向对象的语言JAVA开

22、始，就对这种以对象形式来编程的方式产生了兴趣。现在，又学习了C+，我对C+这种面向对象的编程语言的语法有了大致的掌握，由于学过JAVA语言，所以面向对象的思想掌握的不是很慢，但是比较吃力的就是C+中既融合了C的指针思想，又具有JAVA的引用变量思想，还有就是析构函数的引入，编程人员自己在内存中分配内存，而且用完之后要自己调用相应的函数去释放，所以操作实现起来稍显困难，不过这也是C+不同于JAVA之处对机器配置要求不是太高。 C+编程的一些基本方法，是融合了C语言以及JAVA的，学会了C+语言的基本语法，面向对象类的设计思想，我也还学会了如何自己从网上寻找资源，如何自学新东西，相信这次实验学到的

23、知识在我未来的学习个工作道路上都会是宝贵的财富，并且会在以后的编程之路上给予我较大的帮助。5. 思考题实验一：1.1.重载函数是通过什么来区分？答：参数类型、数量、顺序。1.2.C+提供的输入输出操作与C语言的输入输出操作的异同点？答：同：都可以通过输入设备输入并将数据显示出来。异：C+不用指定输出类型。1.3.C+都定义了那些流？他们分别与什么设备相连？答：C+定义了io流，与输入输出设备相连。实验二：2.1.类和结构体的区别是什么？ 答：成员访问权限不同，继承方式不同。结构体不提供继承机制，类提供继承机制，实现代码复用；类可以实现多态，结构体不支持。结构体中的数据默认方式是public的，

24、而类是private的。2.2.类的成员函数与普通的函数有何区别？ 答：类的成员函数是成员的特有方法，而普通函数能够随意被调用。2.3.构造函数和析构函数的作用是什么？ 答：初始化对象，分配内存空间，释放内存空间。2.4.类的访问控制权限有何意义？答：保护成员变量，可以将类中的具体细节封装起来。实验三：3.1.C+中有哪几种派生方式？每种方式的派生类对基类成员的继承和访问控制属性是什么样的？ 答：有public,private,protected派生。 public派生，在派生类里和外面都可以直接调用基类的公有部分。 protected保护派生，在派生类里可以直接调用，但是在派生外面不可以调用。 private私有派生，在派生类里和外面都不可以直接调用，但可以用函数间接调用。3.2.派生类对象和基类对象是什么样的关系？派生类对象的构造函数和析构函数的执行顺序是怎样的？答：派生类对象是基类对象的扩展；执行派生类构造函数时先执行基类构造函数，构造一个基类对象；执行派生类析构函数时先执行派生类析构函数，再执行基类析构函数。3.3.什么是多态？在C+语言中，是如何实现多态的？ 答：多态是指接口的不同实现形式。 可以通过虚函数，抽象类，重载，覆盖，模板实现。实验四：4.1.谈谈使用模版进行编程的优点？答：使