面向对象实验指导书.doc

全国高等教育自学考试课程面向对象程序设计实践指导书一、 实践目的C+语言程序设计上机操作实验是本课程必不可少的实践环节。上机实验的目的是使考生熟悉用高级语言解题的全过程，加深对语言的理解，得到程序设计基本方法和技巧的训练，从而能真正掌握C+语言这种工具，来解决实际问题。二、 实践内容实验一 练习设计、使用类并熟悉C+编程环境1、 目的要求1 熟悉C+程序的开发环境Microsoft Visual C+ 6.0。2 掌握从编辑含有类的C+源文件、存取文件、编译文件到运行的全过程。3 掌握单步执行和调试C+程序的基本方法。4 初步掌握类的设计和使用类的对象。2、 实验内容1 调试下列程序，熟悉C+环境的基本使用方法。 #include #define M_PI 3.14156 double cylinder(int ra, int hi);void main() int radius,high; double volume; cout “Please input two numbers:”radiushigh; volume=cylinder(radius,high); cout “radius:”radius “high:”highendl; cout “The volume is” volumeendl; double cylinder(int ra, int hi) return hi*M_PI*ra*ra;2 按下列要求编程并调试程序。建立用于完成复数算术运算的类Complex。编写一个程序测试该类。复数的形式如下：real+imaginary*I用浮点变量表示类中的私有数据成员。给类提供一个能够对所声明的对象初始化的构造函数。为了能够在不提供初始化值的情况下也能对对象初始化，构造函数中应该包含默认的值。给类提供能够完成如下功能的公有成员函数：两个复数相加，即实部和实部相加，虚部和虚部相加。两个复数相减，即实部和实部相减，虚部和虚部相减。以（a, b）的格式输出结果（a是实部，b是虚部）。3 按下列要求编程并调试程序。建立用于完成分数形式算术运算的类RationalNumber。编写一个程序测试该类的程序。用整数变量表示类的私有数据成员（即分子和分母）。该类的构造函数应该以最简分数形式存储数据。公有成员函数应该有以下功能：两个有理数相加，以最简分数形式保存结果。两个有理数相减，以最简分数形式保存结果。两个有理数相乘，以最简分数形式保存结果。两个有理数相除，以最简分数形式保存结果。以a/b的形式输出有理数。（a是分子，b是分母）以浮点形式输出有理数。4 按下列要求编程并调试程序。声明一个名为SimpleCircle的简单圆类，其数据成员int *itsRadius为一个指向其半径值的指针，设计对数据成员的各种操作，给出这个类的完整实现并测试这个类。5 按下列要求编程并调试程序。编程求生日是星期几。（本题参考程序：）/* * * * * * * */类定义部分/* * * * * * * *#includestruct Date int month; int day; int year;class TdateType public: TdateType(Date b); /构造函数 void Modify(int m = 1,int d = 2,int y = 1999); /修改日期 void Next(); /明天 void Previons(); /昨天int Weekday(); /星期几 void Print(); /打印日期 protected: Date a; /日期结构数据成员 int IsLeapYear(); /保护成员函数,是闰年否 int NonthEnd(int m); /某月的天数;/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */以下为类的成员函数实现部分/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *TdateType:TdateType(Date b)a.month = b.month;a.day = b.day;a.year = b.year; void TdateType:Modify(int m,int d,int y) a.month = m; a.day = d; a.year = y;void TdateType:Next()a.day +;if( a.day MonthEnd(a.month) ) a.day = 1; a.month + if ( a.month 12) a.month = 1;a.year +; void TdateType:Previous() a.day -; if ( a.day 1 ) a.month -;if (a.month 1 )a.month = 12;a.year -; a.day = MonthEnd(a.month); int TdateType:IsLeapYear() return ( (a.year % 4 = = 0 & a.year % 100 != 0 ) | (a.year % 400 = = 0) )int TdateType:MonthEnd(int m) switch(m) case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: return 31; case 4: case 6: case 9: case 11:return 30; case 2: if (IsLeapYear() return 29; else return 28; return 0; /needlessint TdateType:WeekDay() long n; n = (a.year 1) * 365; /直至去年的天数(不考虑闰年) n + = (a.year 1)/4; /以下3句考虑闰年数 n - = (a.year 1)/100; n + =(a.year 1)/400; for ( int i = 1;ia.month;i+) /本年直至上月的天数 n += monthEnd(i); n += a.day; /本月的天数 n % = 7; /折成星期几,若0,则为星期日 return n;void TdateType:Print() cout a.year”年” a.month”月” a.day”日” switch (WeekDay ( ) ) case 0:cout”Sunn”;break; case 1:cout”Monn”;break; case 2:cout”Tuen”;break; case 3:cout”Wedn”;break; case 4:cout”Thun”;break; case 5:cout”Frin”;break; case 6:cout”Satn”;break; / * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /以下为应用程序部分/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * void main() Date a = (4,22,1999); TdateType oneday(a); oneday.Print(); oneday.Next(); oneday.Print(); oneday.Modify(2,15); oneday.Print(); oneday.Previous(); oneday.print();实验二 熟悉类的特征1、 目的要求1 掌握C+的类的基本组成及其派生方法；2 学会使用构造函数、析构函数及成员函数；3 掌握构造函数、析构函数及成员函数的调用顺序；4 进一步认识C+面向对象的程序设计机制。2、实验内容1按下列要求编程并调试程序。假设我们已开发了一个Location类，这个类描述屏幕上一个点的位置，成员函数用于计算两个点的距离。下面是Location类的头文件Location.h。/Location.h# if !defined(LOCATION_H)# define LOCATION_HClass Location private:int x,y;public:Location(int,int);int getX()return x;int getY()return y;distance(Location &);Location();# endif编写一个Location.cpp文件，给出没有实现的成员函数。要求在构造函数中给出创建不同对象时给出可供区别对象的信息，对析构函数的要求与此相同。测试点为（-10，20）和（-40，60）。再用Location类定义一个椭圆类ellipse，对构造函数和析构函数的要求与Location类相同。从椭圆类派生圆类circle，对构造函数和析构函数的要求与Location类相同。使用Location类的成员函数distance求屏幕上一个圆的圆心和一个椭圆圆心之间的距离。2按下列要求编程并调试程序。定义一个Shape基类，在此基础上派生出Rectangle和Circle类，二者都有getArea()函数计算对象的面积；再使用Rectangle类创建一个派生类Square。最后创建这三个类的对象进行测试，输出各自的面积。本题参考代码：#include class Shapeprivate:int x,y;public:Shape(int a, int b)x=a; y=b;double getArea()return 0.0;Shape()cout”nDistructor of shape is called.”endl;class Rectangle: public Shapeprivate: int w, h;public:Rectangle(int a, int b, int c, int d): Shape(a,b) w=c; h=d;double getArea()return (double)w*h; Rectangle()cout”nDistructor of rectangle is called.”endl;class Circle: public Shapeprivate: int r;public:Circle(int a, int b, int c): Shape(a,b) r=c;double getArea()return 3.14159*r*r; Circle()cout”nDistructor of circle is called.”endl;class Square: public Rectanglepublic:Square (int a, int b, int c): Rectangle (a,b,c,c) Square ()cout”nDistructor of square is called.”endl;void main()Rectangle r(10,20,30,20);Circle c(10,20,10);Square s(10,20,30);cout”矩形r的面积为：”r.getArea()endl;cout”圆c的面积为：”c.getArea()endl;cout”正方形s的面积为：”s.getArea()endl;实验三 多态性练习1、 目的要求1掌握由继承和虚函数获得多态性的方法；2学会利用成员函数访问类的对象的私有成员。2、实验内容按下列要求编程并上机调试运行。1使用继承和虚函数编写一个程序，用于计算正方形、三角形和圆的总面积。本题参考代码如下：/Shape.hclass Shapepublic:virtual float getArea()=0;float total(Shape * s, int n)float sum=0;for(int i=0; igetArea();return sum;/Shape.cpp#include #include “Shape.h”class Triangle:public Shapeprotected:float h,w;public:Triangle(float a, float b)h=a; w=b;float getArea()return w*h*0.5;class Rectangle:public Trianglepublic:Rectangle(float a, float b):Triangle(a, b)float getArea()return w*h;class Circle:public Shapeprotected:float radius;public:Circle(float r)radius=r;float getArea()return radius*radius*3.14159;void main()Shape *s4;s0=new Triangle(3.0,4.0);s1=new Rectangle(2.0,4.0);s2=new Circle(5.0);s3=new Circle(8.0);float sum=total(s,4);coutsumendl;2有一个汽车类vehicle，将它作为基类派生小车类car、卡车类truck和轮船类boat，定义这些类并定义一个虚函数用来显示各类信息。3利用多态性，建立一个小型公司的人员信息管理系统。该公司主要有三类人员：经理、兼职技术人员、销售经理和兼职推销员。要求存储这些人员的姓名、编号、级别、当有薪水，计算月薪总额并显示全部信息。 4建立一个堆栈类，设计其数据成员及对数据成员的各种操作，给出这个类的完整实现并测试这个类。 本题参考代码如下：#include#define MAX 5class stackint numMAX;int top;public:stack(void);stack(void);void push(int n);int pop(void);stack: : stack(void)top=0;cout “Stack initiatized.”endl;stack: : stack(void)cout “stack destroyed.”endl;void stack: : push(int n)if(top= =MAX)cout “stack is full!”endl;return;numtop=n;toptt;int stack: : pop(void)top- -;if(top0)cout “stack is underflow!”endl;return 0;return numtop;main()stack a, b;int i;coutendl;for(i=1; i=MAX; i+)a.push(Z*i);for(i=1; i=MAX; i+)couta.pop( ) “ “;coutendl;for(i=1; i=MAX; i+)a.push(Z*i);for(i=1; i=MAX; i+)b.push(a.pop( );for(i=1; i=MAX; i+)coutb.pop( ) “ “;coutendl;return 0;实验四 运算符重载和流类库的练习1、 目的要求1 了解运算符重载的基础知识；2 掌握怎样重定义与新类一起使用的运算符。3 了解流类库的概念；4 练习使用流类库进行文件存取。2、 实验内容 编程序并上机调试运行。1 建立类rationalNumber(分数类)，使之具有下述能力：建立构造函数，它能防止分母为0、当分数不是最简形式时进行约分以及避免分母为负数等等。重载加法、减法、乘法以及除法运算符。重载关系运算符和相等测试运算符。2 开发一个电话号码类PhoneNumber，重载其流提取运算符和流流插入运算符。参考程序如下：#include class PhoneNumber friend ostream &operator(istream &,const PhoneNumber &);private: char areaCode4; char exchange4; char line5;ostream &operator(ostream &output,const PhoneNumber & num)output”(”num.areaCode”)”num.exchange(istream &input,const PhoneNumber &num)input.ignore();input.getline(num.areaCode,4);input.ignore(2);input.getline(num.exchange,4);input.ignore();input.getline(num.line,5);return input;main() PhoneNumber phone;cout”Enter a phone number in the”phone;cout”The phone number entered was:n”phoneendl;return 0;3 建立一个磁盘文件，其内容是090之间每隔5的正弦值。参考程序如下：#include#include#include#define PI 3.14159main()float S19;int i, a;ofstream out(“fsin.bny”);if(!out)cout”Cannot open file.”endl;return 1;for(i=0,a=-5; i19; i+)a+=5;Si=sin(a*PI/180.0);out.write(unsigned char*)&s, sizeof s);out.close( );return 0; 把实验所建立的文件的内容读出并打印。参考程序如下：#include#includemain()float S19;int i, a;ifstream in(“fsin.bny”);if(!in)cout “Cannot open file.”endl;return 1;in.read(unsigned char*)s, sizeof s);coutendl;cout “ i sin(i)”endl;for(i=0, a=-5; i19; i+)a+=5;cout “aSi”endl;in.close( );return 0;实验五 模板的练习1、 目的要求1 了解函数模板的概念；2 练习编制函数模板。2、 实验内容按下列要求编程并上机调试运行：用模板函数实现三个数值中按最小值到最大值的排序程序。参考代码如下：#include template void sort(T x, T y, T z)T tmp;if (xy) tmp=x; x=y; y=tmp;if (xz) tmp=x; x=z; z=tmp;if (yz) tmp=y; y=z; z=tmp;cout”n”x”t”y”t”zendl;void main()int x=6, y=3, z=5;double a=3.4, b=1.1, c=6.8;char c1=S, c2=D, c3=F;sort(x, y, z);sort(a, b, c);sort(c1,c2,c3);实验六 综合练习1、 目的要求1 学会编制结构清晰、风格良好、符合C+程序设计语言规则的程序；2 学会编制能体现C+面向对象优点的程序。2、 实验内容编程序并上机调试运行。1调试教材第9章9.3节的2个例子并理解其实现原理。2理解教材9.3.2中的格式输出控制。3参考教材9.3.2节的例子重新设计9.3.1节例子中的Show()成员函数，并增加一个PrintData函数，实现PrintData(d)式的显示方式。本题参考代码如下：/创建一个公共的父类#include Class Furnitureprotected:int color;int width,height;public:Furniture(int, int, int);int getColor()return color;int getWidth()return width;int getHeight()return height;virtual void Show();Furniture: Furniture(int c, int w, int h)color=c; width=w; height=h;void Furniture:Show()coutendl;cout.setf(ios:left);coutsetw(10)”color=”colorendl;cout.setf(ios:left);coutsetw(10)”width=”widthendl;cout.setf(ios:left);coutsetw(10)”height=”heightendl;/使用父类来简化BookShelf类class BookShelf: public Furnitureint shelves;public:BookShelf (int, int, int ,int);int getShelves()return shelves;void show();BookShelf: BookShelf(int c, int w, int h, int s): Furniture(c, w, h)shelves=s; void BookShelf:Show()coutendl;Furniture:Show();cout.setf(ios:left);coutsetw(10)”shelves=”shelvesendl;/使用父类来简化Table类class Table: public Furnitureint drawers;int material;public:Table