类和对象的定义和使用.docx

1、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

2、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: Microsoft Visual C+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。 按要求完成类的定义与实现。 修改数据成员的访问方式，观察编译结果。 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。 定义一个普通函数。

3、void f(Time t) 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。要求完成后的源程序代码如下：#includeusing namespace std;class Timeprivate: int Hour,Minute,Second

4、;public: Time(int h=0,int m=0,int s=0); Time(const Time &ob); Time(); void ChangeTime(int h,int m,int s); int GetHour(); int GetMinute(); int GetSecond(); void PrintTime(); void IncreaseOneSecond();Time:Time(int h,int m,int s) Hour=h; Minute=m; Second=s;Time:Time(const Time &ob) Hour=ob.Hour; Minute

5、=ob.Minute; Second=ob.Second;Time:Time()void Time:ChangeTime(int h,int m,int s) Hour=h; Minute=m; Second=s;int Time:GetHour() return Hour;int Time:GetMinute() return Minute;int Time:GetSecond() return Second;void Time:PrintTime() coutHour: Minute: Secondendl;void Time:IncreaseOneSecond() Second+;/*v

6、oid Time:f(Time t) t.PrintTime(); coutcall fn;*/int main() Time a; Time b(13); Time c(13,15); Time d(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); couta.GetHour():a.GetMinute():a.

7、GetSecond()endl; coutb.GetHour():b.GetMinute():b.GetSecond()endl; coutc.GetHour():c.GetMinute():c.GetSecond()endl; coutd.GetHour():d.GetMinute():d.GetSecond()endl; return 0;程序的运行结果是：0: 0: 013: 0: 013: 15: 013: 15: 4512:15:4512:15:4512:15:4512:15:45Press any key to continue 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

8、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：void Time:IncreaseOneSecond() if(Second59) Second+; else if(Second=59&Minute=59&Hour=23) Hour=0; Minute=0; Second=0; else if(Second=59&Minute=59&Hour23) Minute=0; Second=0; Hour

9、+; else if(Second=59&Minute59&Hour23) Minute+; Second=0; Hour+; coutHour:Minute:Secondendl; 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void f(Time t);F(t0)112void f(Time &t);F(t0)101void f(Time *t);F(p)101 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

10、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。根据要求定义相应的类。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。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。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。再将Boy类作为Girl类的友元类，在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl

11、 & )中访问Girl类的私有成员，观察编译器给出的信息。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：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：#includeusing namespace std;class Boy;class Girlpublic: char name25; int age; Girl(char N,int A=19); Girl(); void

12、 print(); void VisitBoy(Boy& );class Boypublic: char name25; int age; Boy(char N,int A=19); Boy(); void print(); friend Girl;Boy:Boy(char N,int A) strcpy(name,N); age=A;Boy:Boy()void Boy:print() coutBoy: name ageendl;Girl:Girl(char N,int A) strcpy(name,N); age=A;Girl:Girl() void Girl:print() coutGir

13、l: name ageendl;void Girl:VisitBoy(Boy & boy) coutBoys name: boy.nameendl; coutBoys age: boy.ageendl;int main() Boy a(xpx,19); Girl b(lala,19); b.VisitBoy(a); a.print(); b.print(); return 0;实 验 报 告程序的运行结果是：Boys name: xpxBoys age: 19Boy: xpx 19Girl: lala 19Press any key to continue将Girl类作为Boy类的友元类， 写

14、出Girl类的成员函数VisitBoy(Boy & )的实现代码。void Girl:VisitBoy(Boy & boy) coutBoys name: boy.nameendl; coutBoys age: boy.ageendl;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，不具有交换性在上面代码的基础上，在Girl类的定义中，增加一行代码：friend Boy; 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

15、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:Microsoft Visual StudioMyProjects实验二exp3_1.cpp|14|error: no void Girl:VisitBoy(Boy&) member function declared in class Girl| G1.VisitBoy(B2); B2.VisitGirl(G1);输出：Girl constructingBoy constructingBoy

16、s name: JackBoys age: 22Girls name: MaryGirls age: 20实 验 报 告定义一个顶层函数void VisitBoyGirl(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。void VisitBoyGirl(Boy &boy, Girl &girl) coutGirls name: girl.nameendl; coutGirls age: girl.ageendl; coutBoys name: boy.nameendl; coutBoys age:

17、 boy.ageendl;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:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|7|error: no matching function for call to Time:Time()|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|8|error: no matching

18、 function for call to Time:Time(int)|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|9|error: no matching function for call to 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:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|7|error: no matching function for call to Time:

19、Time()|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|8|error: no matching function for call to Time:Time(int)|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|9|error: no matching function for call to Time:Time(int, int)| D:Microsoft VisualStudioMyProjects实验一Time.cpp|10|error: no matching function fo

20、r call to 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.Secondendl; 重新编译，会出现什么错误提示？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:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.h|17|error: int Time:Hour is private|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp

21、|17|error: within this context|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|17|error: t4.Time:Hour cannot be used as a function|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.h|17|error: int Time:Minute is private|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|17|error: within this context|D:Microsoft

22、 Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|17|error: t4.Time:Minute cannot be used as a function|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.h|17|error: int Time:Second is private|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|17|error: within this context|D:Microsoft Visual StudioMyProjects实验一Time.cpp|17|error: t4.Time:Second cannot be used as a function|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 绩批阅人日 期