面向对象程序设计实验课程教学大纲.docx

面向对象程序设计实验课程教学大纲 Object-Oriented Programming课程编号：10121015课程总学时：22课程性质：必修课程属性:专业课（核心课程）开设学期：大二下学期承担实验室：软件实验室适用专业：计算机科学与技术先修课程：C程序设计；数据结构主撰人：席磊审核人：大纲修订日期：2012-5-15（一）实验课程简介 开设本课程的目的是使学生掌握使用C+语言进行应用程序设计的基本方法和技能，注重培养学生编程能力、分析问题和解决问题的能力。本课程的任务是使学生掌握C+语言的基本内容，C+的基本数据类型、表达式、控制结构、函数、指针、类和对象、继承与派生、多态性、模板等。学习这些内容之后，学生应能理解和掌握有关概念，具备运用有关编程技术来编写较大和比较复杂的应用程序的能力。（二）实验教学目的和基本要求 通过试验，使学生进一步掌握掌握面向对象程序的基本概念,特点,结构,原理及设计方法,重点学习C+程序设计语言的相关内容,能阅读C+程序,掌握编程技巧,培养学生面向对象的程序设计与软件开发能力，巩固和加深面向对象程序设计理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。（三）实验项目名称与学时分序号实验项目名称学时类型实验要求1VC+6.0开发环境与C+简单程序设计2基础性必做2函数的应用2综合性必做3类与对象4综合性必做4数组、指针与字符串4基础性必做5继承与派生4综合性必做6多态性6综合性必做合计22（四）实验方式及基本要求 (1)上机实验之前,学生应当为每次上机的内容作好充分准备.对每次上机需要完成的题目进行认真的分析,列出实验具体步骤,写出符合题目要求的程序清单,准备出调试程序使用的数据,以便提高上机实验的效率。 (2)按照实验目的和实验内容以及思考题的要求进行上机操作.录入程序,编译调试,反复修改,直到使程序正常运行,得出正确的输出结果为止。 (3)根据实验结果,写出实验报告.实验报告应当包括:实验题目,程序清单,运行结果。（五）考核方式及成绩评定 考核内容包括实验报告完成及实验现场操作情况等。成绩考核采用百分制，实验成绩折合入期末总成绩。（六）实验教材 C+程序设计（第四版）（学生用书），郑莉编著，清华大学出版社，2011年（七）教学参考书目 （1）C+程序设计教程（第二版），钱能编著，清华大学出版社，1999年 （2）Thinking in C+（第二版），（美）Bruce Eckel 编著，机械工业出版社，2005年 （3）C+ Primer（第五版），（美）Stanley B. Lippman Barbara E. Moo Jose LaJoie 著，人民邮电出版社，2005年(八) 实验内容安排【实验一】VC+6.0开发环境与C+简单程序设计1.实验学时：22.实验目的： （1）熟悉和使用VC集成开发环境,使用Console Application工程进行简单的程序开发 （2）掌握C+程序的基本组成,数据类型和表达式,程序的基本控制结构 （3）学习过程化程序设计方法 （4）进一步学习掌握查找与修改编译错误的方法 （5）初步学习调试方法3.实验内容： （1）输入并运行教材C+语言程序设计中的例题2-7。程序正确运行后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题 （2）编程计算图形面积 （3）使用debug调试功能观察任务2中变量值的变化情况 （4）定义结构体，可以精确表示年、月、日、小时、分、秒；提示用户输入，然后完整显示出来4.实验要求：完成实验内容，并撰写实验报告5.实验设备及器材：Visual C+ 6.0【实验二】函数的应用1.实验学时：22.实验目的： （1）掌握函数声明,定义和使用的方法 （2）掌握函数递归调用的方法 （3）掌握全局变量,局部变量,静态变量的使用方法 （4）掌握内联函数,重载函数及默认函数参数的使用方法 （5）掌握自定义头文件的方法,学会建立和调试多文件程序 （6）练习函数模板的使用 （7）使用debug调试功能，使用step into追踪到函数内部3.实验内容： （1）编写函数把华氏温度转换为摄氏温度，转换公式为：C=(F-32)*5/9 （2）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，三个双精度的最大值 （3）使用函数模板重新实现任务2中的函数Max1 （4）用递归的方法编写汉书Fibonacci级数，观察递归调用的过程4.实验要求：完成实验内容，并撰写实验报告。5.实验设备及器材：【实验三】数组、指针与字符串1.实验学时：42.实验目的： （1）学习使用数组 （2）学习字符串数据的组织和处理 （3）掌握指针的使用方法 （4）通过Debug观察指针的内容及其所指的对象内容 （5）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 （6）分别使用字符数组和标准C+库练习处理字符串的方法3.实验内容： （1）编写并测试33矩阵的转置函数，使用数组保存33矩阵 （2）使用动态内存分配生成动态数组重新完成上题，使用指针实现函数的功能 （3）编程实现两字符串的连接。要求使用字符数组，不使用系统函数 （4）定义一个Employee类，其中包括姓名、街道、城市和邮编等属性，以及change_name()和display等函数。Display()显示姓名、街道地址、城市和邮编等属性，change_name()改变对象的姓名属性。 （5）定义包含5个元素的对象数组，每个元素都是Employee类型的对象。4.实验要求：完成实验内容，并撰写实验报告。5.实验设备及器材：Visual C+ 6.0【实验四】 类与对象1.实验学时：42.实验目的： （1）掌握类的定义和使用 （2）掌握类的定义和对象的使用 （3）复习具有不同访问属性的成员的访问方法 （4）观察构造函数和析构函数的执行过程 （5）学习类的聚集使用方法 （6）使用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。3.实验内容： （1）定义一个CPU类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等属性，有两个共有成员函数run、stop。其中，rank为枚举类型定义为enum CPU_RanlP1=1，P2，P3，P4，P4，P5，P6，P7，frequency为单位是MHz的整数，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。 （2）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类的对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom为CDROM类的对象，定义并实现这个类。 （3）设计一个用于人事管理的People类。考虑到通用性，只抽象出所有类型人员都具有的属性：number（编号）、sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等等。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数、聚集。 （4）（综合）设计一个电子日期类CDate。满足如下要求： 用日/月/年格式输出日期 可运行日期加一天的操作 设置日期4.实验要求：完成实验内容，并撰写实验报告。5.实验设备及器材：Visual C+ 6.0【实验五】继承与派生1.实验学时：42.实验目的： （1）学习定义和使用类的继承关系、定义派生类 （2）熟悉使用不同继承方式下对基类成员的访问控制 （3）学习利用虚基类解决二义性问题3.实验内容： （1）定义基类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(int n)中直接给age赋值，看看有什么问题，把age改为公有成员变量，还有问题吗？ （2）定义一个基类BaseClass，有整型成员变量Number，构造其派生类DerivedClass，观察构造函数和析构函数的执行情况 （3）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。自行车类有高度等属性，汽车类有座位等属性。从自行车类和汽车类派生出摩托车（motocycle）类，在继承过程中，把vehicle设置为虚基类，如果不把vehicle设置为虚基类，会有什么问题？ （4）（综合）从实验4任务3中的people类派生出student类，添加属性：班号char classNO7；从people类派生出teacher类，添加属性：职务char principalship11、部门char department21。从student类中派生出研究生类（graduate），添加属性：专业char subject21、导师teacher adviser；从graduate类和teacher类派生出TA(助教生)类，注意虚基类的使用。重载相应的成员函数，测试这些类 （5）（设计）设计职工大学学员信息系统4.实验要求：完成实验内容，并撰写实验报告。5.实验设备及器材：Visual C+ 6.0【实验六】 多态性1.实验学时：62.实验目的： （1）掌握运算符重载的方法 （2）学习使用虚函数实现动态多态性3.实验内容： （1）定义Point类，有坐标x、y两个成员变量；对Point类重载“+”、“ ”运算符，实现对坐标值的改变 （2）定义一个车（vehicle）基类，有Run、Stop等成员函数，由此派生出自行车（bicycle）类、汽车（motorcar）类，从自行车类和汽车类派生出