面向对象程序设计实验

实验一 C+基础1.1 实验目的1了解并熟悉开发环境，学会调试程序；2熟悉C+中简单的标准输入输出函数的使用方法；3理解const修饰符的作用并学会应用；4理解内联函数的优缺点并学会其使用场合；5理解并学会函数重载；6理解并熟练掌握使用new和delete来分配内存；7理解并熟练掌握引用的使用方法。1.2 实验内容1.2.1 程序阅读1理解下面的程序并运行，然后回答问题。#include int max_def(int x, int y)return (xy?x:y);int max_def(int x, int y, int z)int temp = 0;return (temp=(xy?x:y)z?temp:z;double max_def(double x, double y)return (xy?x:y);int main()int x1 = 0;int x2 = 0;double d1 = 0.0;double d2 = 0.0;x1 = max_def(5,6);x2 = max_def(2,3,4);d1 = max_def(2.1,5.6);d2 = max_def(12.3,3.4,7.8);-coutx1=x1endl;coutx2=x2endl;coutd1=d1endl;coutd2=d2y?x:y)z?temp:z;问题三：处的输出结果为什么是d2=12，而不是d2=12.3？答：因为处调用的是整型函数，d2在此函数中被转换为整型，小数点后面被删除。2理解下面的程序并运行，然后回答问题。#include int main()int *p1 = new int; -int *p2 = new int(0); -char *p3 = new char10; -return 1;问题一：、处动态申请内存分别代表什么意思？答：new动态分配存放一个整数的内存空间，并将其首地址赋给指针变量p1；new动态分配存放一个整数的内存空间，并对其初始化赋值为0，并将其首地址赋给指针变量p2；new动态分配存放10个字符型数组元素的内存空间，并将其首地址赋给指针变量p3。问题二：该程序存在什么不合理的地方？。答：程序结束时没有将分配的空间释放，应该使用delete函数释放内存。3理解下面的程序并运行，然后回答问题。#include void swap(int a, int b)int temp = a;a = b;b = temp;void swap(int *a, int *b)int temp = *a;*a = *b;*b = temp;int main()int i = 5;int j = 10;coutBefore swap: i=i,j=jendl;swap(i,j); -coutAfter the first swap: i=i,j=jendl;swap(&i,&j); -coutAfter the second swap: i=i,j=jendl;return 1;问题一：输出结果是什么？问题二：处函数调用不能实现两个数的交换，而可以，原因是什么？答：处调用的函数只是交换了局部变量a和b，并没有改变i和j的值；处调用的函数使用了引用形参，i和j的值随着此处调用的函数中a和b的对换而对换。问题三：处调用的是哪个函数？答：调用的函数是void swap(int a, int b)int temp = a;a = b;b = temp;1.2.2 程序设计1定义两个重名函数，分别求出两点间平面距离和空间距离。#include#includeusing namespace std;int distance(int x1,int y1 ,int x2,int y2)double dis;dis=sqrt(x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2);coutdisendl;return dis;int distance(int x1,int y1,int x2,int y2,int z1,int z2)double dis;dis=sqrt(x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)+(z1-z2)*(z1-z2);coutdisendl;return dis;void main()int a;int i,j,k,l,q,w,e,r,t,y;cout请输入平面两点坐标：ijkl;a=distance(i,j,k,l);cout请输入空间两点坐标qwerty;a=distance(q,w,e,r,t,y);2 设计一个函数：exch()，当调用exch (a,b,c)时，将a赋值给b，b赋值给c，c赋值给a，要求采用引用的方式来实现。#include#includeusing namespace std;void exch(int &m,int &n,int &p)int temp=p;p=n;n=m;m=temp;int main()int a=1,b=2,c=3;couta=ab=bc=cendl;exch(a,b,c);couta=ab=bc=cendl;return 0;1.3 思考题1 自己设计一个程序，测试指向常量的指针，常指针，指向常量的常指针之间的区别。#include using namespace std;void main()int a = 10;int const *p = &a;coutaendl;cout*pendl;int b = 20;我们可以改变指针变量p所指向的内容，而不能改变p的地址空间，如添加上p = &b;我们就会发现编译错误！指向常量的指针const int*p，特点是指针所保存的地址可以改变，然而指针所指向的值却不可以改变。同理，当添加*p = b时，会发生编译错误！指向常量的常指针const int const*p特点是指针所保存的地址不可变，指针所指向的数值也不可变。2 编写一个函数，实现两个字符串变量的交换。#include using namespace std;void Exchg2(char *m,char *n) char tmp = *m; *m = *n; *n = tmp; void main() char a = q; char b = p;couta=a b=bendl; Exchg2(&a, &b); couta=a b=bendl; 实验三 类和对象构造函数与析构函数3.1 实验目的1理解this指针的作用和用法；2掌握构造函数的定义和作用；3掌握构造函数的使用；4掌握拷贝构造函数的定义和使用；5掌握构造函数的重载；6掌握析构函数的定义和使用。3.2 实验内容3.2.1程序阅读1理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include class CPointpublic:void Set(int x,int y);void Print();private:int x;int y;void CPoint:Set(int x,int y)x = x;y = y;void CPoint:Print()coutx=x,y=yendl;void main()CPoint pt;pt.Set(10,20);pt.Print();问题一：以上程序编译能通过吗？如果不能，原因是什么？能通过编译。问题二：以上程序的运行结构是否正确，如果不正确，分析为什么，如何改正？结果不正确，因为Set函数中的形参与类中的相同产生错误，改为void CPoint：Set(int m,int n)。2理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include class CPersonpublic:void Print();private:CPerson();private:int age;char *name;CPerson:CPerson()void CPerson:Print()coutname=name,age=ageendl;void main()CPerson ps(23,张三);ps.Print();问题一：以上程序存在三个错误，在不改变主函数内容的前提下，试改正该程序。#include#includeusing namespace std;class CPersonpublic:void Print();CPerson(int m,string n)age=m;name=n;private:int age;string name;void CPerson:Print()coutname=name,age=ageendl;void main()CPerson ps(23,张三);ps.Print();3.2.2 程序设计1设计实现一个CPoint类，满足以下要求：a 该类包含两个整型成员变量x（横坐标）和y（纵坐标），以及一个输出函数Print()用来输出横坐标和纵坐标，要求不可以在类的外部直接访问成员变量；b可以采用没有参数的构造函数初始化对象，此时的成员变量采用默认值0；c可以采用直接输入参数的方式来初始化该类的成员变量；#include#includeusing namespace std;class CPointpublic:void print();CPoint()x=0;y=0;point(int x1,int y1);int GetX() return x;int GetY() return y;private:int x;int y;void CPoint:print()coutxsetw(6)yendl;CPoint:point(int x1,int y1)x=x1;y=y1;void main() CPoint p;CPoint(); p.print();p.point(1,2);p.print();p.GetX();p.GetX();3.3思考题1设计一个CStudent（学生）类，并使CStudent类具有以下特点：a有学生姓名、学号、程序设计、信号处理、数据结构三门课程的成绩；b全部信息由键盘输入；c通过成员函数统计学生平均成绩，当课程数量增加时，成员函数无须修改仍可以求取平均成绩；d输出学生的基本信息、各科成绩与平均成绩；e学生对象用链表存储； f统计不及格学生人数。#include#include#include#define N 3#define M 3class CStudentpublic:void setstudent(char *name,char *sn,float scoreN);void showstudent();private:char Sname10;char Sno8;float Score3;float Avg;float Sum;int count;void CStudent : setstudent(char *name,char *sn,float scoreN)int i;float Sum=0.0;int count=0;strcpy(Sname,name);strcpy(Sno,sn);for(i=0;iN;i+) Scorei=scorei; count+;for(i=0;i3;i+)Sum=Sum+Scorei;Avg=Sum/count;void CStudent :showstudent()int i;coutSnamesetw(16)Snosetw(10);for(i=0;i3;i+)coutScoreisetw(10);coutsetw(12)Avgendl;void main() int i,j,k=0;char name10,no8;float scoreN;for(j=1;j=M;j+) coutplease input studentj name name;coutplease input studentj no no;coutplease input studentj score ;for(i=0;iscorei;CStudent S1;coutstudentj namesetw(6)no;coutsetw(15)程序设计setw(10)信号处理setw(10)数据结构setw(10)avgendl; S1.setstudent(name,no,score);S1.showstudent(); if(scorei60)k+; cout不及格人数:kendl;实验五 派生与继承单基派生5.1 实验目的1理解继承的概念；2理解公有派生、私有派生和保护派生；3理解单基派生类中构造函数和析构函数的执行顺序。5.2 实验内容5.2.1程序阅读1理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include iostream.hclass CBasepublic:CBase(int a):a(a)protected:void print()couta=aendl;private:int a;class CDerive : public CBasepublic:void print()CBase:print();coutb=bendl;private:int b;void main()CDerive d;d.print();CBase b;b.print();问题一：以上程序有两个错误，试指出来，并改正之。答：派生类CDerive中没有定义CDerive（），主函数中没有给d，b对象赋值。#include iostream.hclass CBasepublic:CBase(int a):a(a)void print()couta=aendl;private:int a;class CDerive : public CBasepublic:CDerive(int a,int c):CBase(a)b=c;void print()CBase:print();coutb=bendl;private:int b;void main()CDerive d(1,3);d.print();CBase b(2);b.print();2理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include iostream.hclass CBasepublic:CBase(int a):a(a)coutbase structureendl;CBase()coutbase destructureendl;void print()couta=aendl;protected:int a;class CDerive : public CBasepublic:CDerive(int a, int b,int c):CBase(a),b(b),c(c)coutderive structureendl;CDerive()coutderive destructureendl;void print()CBase:print();coutb.a=b.aendl;coutc=cendl;private:CBase b;int c;void main()CDerive d(1,2,3); -d.print();问题一：以上程序的输出结果是什么，为什么？答：程序错误，不能输出结果。“coutb.a=b.aendl;”这个语句中调用了基类中的保护参数a。问题二：处语句执行完后，d.b.a的值为多少？答：b.a=2。实验七 多态性函数与运算符重载7.1 实验目的1理解静态联编和动态联编的概念；2掌握成员函数方式运算符重载；3掌握友元函数方式运算符重载；4掌握+、-、=运算符的重载。7.2 实验内容7.2.1程序阅读1理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include iostream.hclass CComplexpublic:CComplex()real = 0; imag = 0;CComplex(int x,int y)real = x;imag = y;int real;int imag;CComplex operator + (CComplex obj1)-CComplex obj2(real + obj1.real, imag + obj1.imag);return obj2;void main()CComplex obj1(100,30);CComplex obj2(20, 30);CComplex obj;obj = obj1+obj2; -cout obj.real endl;cout obj.imag endl;问题一：处的运算符重载，为什么该函数的返回值要设计成CComplex类型？答：运算符重载函数的返回值与其操作类的类型相同。问题二：处的运算符重载函数调用就相当于“obj=operator+(obj1,obj2);”，请问CComplex类中的运算符重载函数为什么只有一个参数？答：因为另一个参数是隐含调用，是CComplex类的当前对象。它通过this指针隐含地进行传递。2理解下面的程序并运行，然后回答后面的问题。#include iostream.hclass CComplexpublic:CComplex()real = 0.0; imag = 0.0;CComplex(float x, float y)real = x;imag = y;CComplex operator + (CComplex &obj1, CComplex &obj2)CComplex obj3(obj1.real + obj2.real, obj1.imag + obj2.imag);return obj3;CComplex &operator+(CComplex &obj)obj.real += 1;obj.imag +=1;return obj;void print()coutreal+imagiendl;private:float real;float imag;CComplex &operator-(CComplex &x)x.real -= 1;x.imag -= 1;return x;void main()CComplex obj1(2.1,3.2);CComplex obj2(3.6,2.5);coutobj1=;obj1.print();coutobj2=;obj2.print();CComplex obj3 = obj1 + obj2;coutbefor+, obj3=;obj3.print();+obj3;coutafter+, obj3=;obj3.print();-obj3;coutafter-, obj3=;obj3.print();CComplex obj4 = +obj3;coutobj4=;obj4.print();问题一：以上程序中的三个运算符重载都有错误，试改正并分析输出结果。#include iostream.hclass CComplexpublic:CComplex()real = 0.0;imag = 0.0;CComplex(float x, float y)real = x;imag = y;CComplex operator + (CComplex &obj1)CComplex obj2(real + obj1.real, imag + obj1.imag);return obj2;friend CComplex operator+(CComplex &obj)obj.real += 1;obj.imag += 1;return obj;CComplex operator-();void print()cout real + imag i endl;private:float real;float imag;CComplex CComplex:operator-()real -= 1;imag -= 1;return (*this);void main()CComplex obj1(2.1, 3.2);CComplex obj2(3.6, 2.5);cout obj1=;obj1.print();cout obj2=;obj2.print();CComplex obj3 = obj1 + obj2;cout befor+, obj3=;obj3.print();+obj3;cout after+, obj3=;obj3.print();-obj3;cout after-, obj3=;obj3.print();CComplex obj4 = +obj3;cout obj4=;CComplex obj4.print();结果：obj1=2.1+3.2;obj2=3.1+2.5;obj3=5.7+5.7;after+obj3=1.7+1.7;after-obj3=5.7+5.7;obj4=1.7+1.7;7.2.2 程序设计1 把7.2.1中第一道题的程序改造成采取友元函数重载方式来实现“+”运算符，并采取友元函数重载方式增加前置和后置“+”以及“-”运算符重载，并设计主函数来验证重载运算符的用法。#includeusing namespace std;public:CComplex()real=0;imag=0;CComplex(int x,int y)real=x;imag=y;friend CComplex operator+(CComplex obj1,CComplex obj2)return CComplex(obj1.real-obj2.real,obj1.imag-obj2.imag);friend CComplex operator+(CComplex obj)obj.real+=1;obj.imag+=1;return(*this);friend CComplex operator+(CComplex obj1,CComplex obj2)return CComplex(obj1.real-obj2.real,obj1.imag-obj2.imag);int real;int imag;void show()coutreal+imagiendl;void main()CComplex obj1(1,2);CComplex obj2(3,4);CComplex obj;obj=obj1+obj2;obj.show();+obj;obj.show();obj=obj1-obj2;obj.show();return 0;7.3思考题定义CPoint类，有两个成员变量：横坐标（x）和纵坐标（y），对CPoint类重载“+”（自增运算符）、“-”（自减运算符），实现对坐标值的改变。（每个函数均采用友元禾成员函数实现）#includeusing namespace std;class CPointpublic:int x;int y;CPoint()x=0;y=0;CPoint(int x,int y)x=x1;y=y2;friend CPoint operator+(CPoint obj);obj.x+=1;obj.y+=1;return (*this);friend CPoint operator-(CPoint obj);obj.x-=1;obj.y-=1;return (*this)int x;int y;void show()cout(x,y)endl;void main()CPoint obj(1,2);obj.show();obj+;obj.show();obj-;obj.show();return 0;24