实验指导书-面向对象方法与C++程序设计修改.doc

面向对象方法与C+程序设计实 验 指 导 书编 制 人： 马艳 适 用： 计算机科学与技术2013级 编制时间： 2015-2-10 准备实验 VC+ 6.0开发环境及简单程序设计（0学时）一、实验目的1熟悉Visual C+ 6.0的开发环境，学习用Visual C+ 6.0编写标准的C+控制台程序。2 学会编写简单的C+程序，包括基本数据类型，运算符与表达式，基本控制结构，简单输出。3观察头文件的作用。以及using namespace std;4学会使用VC+6.0开发环境中的debug调试功能：单步执行、设置断点、观察变量值。掌握函数的定义和调用方法。5练习重载函数的使用。6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；二、实验任务1使用Visual C+建立一个非图形化的标准C+程序，编译、运行以下程序,比较两个程序的差别：#include using namespace std;void main() coutHello!n; coutWelcome to c+!n;#include void main() coutHello!n; coutWelcome to c+!n;2用do-while语句编程，求自然数110之和。程序正确运行之后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题。3使用debug调试功能观察任务3程序运行中变量值的变化情况4编写重载函数max可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的最大值。 5编写具有如下原型的函maxArr()，功能是在数组a的n个元素中找出最大值，返回该最大值数组元素的内存地址，而且再通过引用idx返回具有最大值元素在数组中的下标。int* maxArr(int *arr,int n,int& idx);编写主函数，调用maxArr()，以验证其正确性：void main()int testArr 10=3,4,56,7,8,98,67,4,8,94;int *maxAddr,maxIdx;maxAddr=maxArr(testArr,10,maxIdx);6编写程序，通过指针配合new运算符动态生成一个二维数组，数组元素的值为该元素的行值和列值的和，最后输出该二维数组的每个元素。7定义如下结构体：struct itemint num;item *next;输入k个整数（k值也由键盘输入），将它们依次放入由结构体形成的链表（用new运算符生成链表项）中。再输入一个整数x，查找x在链表中第一次出现的位置（序号），若不存在，输出“不存在”。【提示】：1启动Visual C+ 6.0开发环境2创建一个项目单击File菜单中的New选项显示New（新建）对话框。单击Projects标签，在Projects（项目）选项卡中，选择Win32 Console Application（Win32控制台应用程序）。在Location（位置）文本框中指定一个路径，在Preject Name（项目名称）文本框中为项目输入一个名字，单击OK（确定）按钮。在弹出的Win32 Console Application-Step 1 of 1 对话框中选择An Empty Project单选项，然后单击Finish（完成）按钮。最后在New Project Information对话框中单击OK按钮，完成项目的建立。3建立C+源程序文件选择菜单命令Project | Add to Project | New，弹出New对话框。在new对话框的Files选项卡中选择C+ Source File，并填入文件名称，单击OK按钮，完成新建C+源程序文件。4编辑C+源程序文件内容，在文件编辑窗口中输入代码，并使用菜单命令File | Save保存这个文件。5建立并运行可执行程序，选择菜单命令Build建立可执行程序。如果你正确输入了源程序，此时便成功地生成了可执行程序。如果程序有语法错误，则屏幕下方的状态窗口中会显示错误信息。根据这些错误信息对源程序进行修改后，重新选择菜单命令Build，建立可执行程序。选择菜单命令运行程序，观察屏幕的显示内容。6关闭工作空间，选择菜单命令File | Close Workspace关闭工作空间。以上菜单命令功能也可以在工具栏中选择相应的工具实现。7按照以上步骤编2-6题，编译并运行。8设置断点：用鼠标右键单击源程序中需要设置断点行左边的空白处，出现一个菜单，选择Insert/Remove Breakpoint一项，可看到左边的边框上出现了一个褐色的圆点，这代表已经在这里设置了一个断点。所谓断点就是程序运行时的暂停点，程序运行到断点处便暂停，这样我们就可以观察程序的执行流程，以及执行到断点处时有关变量的值。进入Debug（调试）状态：选择菜单命令Build | Start Debug | Go，或按下快捷键F5，系统进入Debug（调试）状态，程序开始运行，并暂停在断点处。单步执行：从Debug菜单或Debug工具栏中单击Step Over选项或按钮两次。将把鼠标放在某变量名上片刻，可看到出现了一个提示变量的值；此时，在Variables窗口中也可看该变量以及其他变量的值。单步执行时每次执行一行语句，便于跟踪程序的执行流程。因此为了调试方便，需要单步执行的语句不要与其它语句写在一行中。监视：在watch窗口中，在Name栏中输入需要监视的变量名，按回车键，可看到Value栏中出现对应的值（如果没看到Variables窗口或Watch窗口，可通过View菜单的Debug Windows | Variables或Debug Windows | Watch选项打开它们）。参照上述的方法，再试试Debug菜单栏中别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。9动态内存分配实现动态数组的实现：在int* maxArr(int *arr,int n,int&idx)中的参数中：第一个参数为int型指针arr，调用此函数时，对应实参为一维整型数组名；第三个参数为int型引用idx，调用时的对应实参为int型变量maxIdx，结果将放入该变量中带回到调用函数。其处理框架如下：idx=0;for(int i=1;i*(arr+idx)return ;10利用cinrowcol;获得键盘输入，取得确定的行、列值。通过“a=new int*row;”，动态生成一组共row个“int*”指针空间，然后通过“ai=new intcol”为每行动态生成col个“int”型数据的存储空间。访问上述动态生成的第i行第j列的int型存储空间时，可使用“*(*(a+i)+j)”、“*(ai+j)”或“aij”。11通过使用结构体来“串联”起一个可以存放数据的动态链表，且该结构体的其中某一分量，即next必须为指向本结构体的指针。通过使用new运算符依次生成各动态链表项，并通过next指针将它们“串联”成为链表。然后遍历链表进行查询。三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验一 类与对象（I）（2学时）一、实验目的(1) 理解类和对象的概念，掌握声明类和定义对象的方法。(2) 掌握构造函数和析构函数的实现方法。(3) 初步掌握使用类和对象编制C+程序。(4) 掌握对象数组、对象指针和string类的使用方法。二、实验任务1定义一个类，其中包括类的构造函数和析构函数，并至少包含两个数据成员和一个普通成员函数。在main（）函数中定义这个类的对象，并调用其中的成员函数。2.定义一个类，对分别对类中的构造函数和普通成员函数进行重载，在main（）函数中定义这个类的对象，并调用其中重载的构造函数和成员函数。（可以写成一个程序，也可以分成两个程序。）3. 定义一个类，其中要自定义拷贝构造函数。在main（）函数中定义这个类的对象，并调用其中的拷贝构造函数。三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验二 类与对象（II）（2学时）一、实验目的(1) 掌握使用对象、对象指针和对象引用作为函数参数的方法。(2) 掌握类对象作为成员的使用方法。(3) 掌握静态数据成员和静态成员函数的使用方法。(4) 理解友元的概念和掌握友元的使用方法。(5) 掌握运算符重载二、实验任务1. 定义一个类，其中至少包含两个数据成员和一个普通成员函数。在main（）函数中定义这个类的一维对象数组，并指针形式调用其中的成员函数。2定义一个类，其中定义至少两个静态数据成员count和sum和一个静态成员函数show（），用于计算定义的对象数和定义的所有对象中某一个变量的累加和。在main（）函数中定义这个类的对象，并调用其中的show（）成员函数打印count和sum的最终值。3. 至少定义两个类，在一个类中内嵌另一个类的对象作为数据成员，。在main（）函数实现对类对应对象的初始化。4.定义一个类，其中至少含有一个常数据成员和常成员函数。在main（）函数实现对该类的常对象的定义，并调用其中的常成员函数。三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验三 派生与继承（2学时）一、实验目的(1) 掌握派生类的声明方法和派生类构造函数的定义方法。(2) 掌握不同继承方式下，基类成员在派生类中的访问属性。(3) 掌握在继承方式下，构造函数与析构函数的执行顺序与构造规则。(4) 学习虚基类在解决二义性问题中的作用。二、实验任务1定义一个基类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，看看会有什么问题，把age改为公有成员变量，还会有问题吗？编程试试看。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（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，在继承过程中，注意把vehicle设置为虚基类。如果不把vehicle设置为虚基类，会有什么问题？编程试试看。4假设商店有如下几种商品：衬衣、帽子和立柜：衬衣：单价，产地，库存量，布料帽子：单价，产地，库存量，样式立柜：单价，产地，库存量，颜色对这些商品的操作有：入库，出库，该类商品的总价格计算。要求用类的继承与派生关系将上述各种货品表示出来，要求有构造函数初始化成员变量，并完成所要求的功能提示：1编写程序定义基类Animal，成员变量age定义为私有的。构造派生类dog，在其成员函数SetAge(int n)中直接对age赋值时，会出现类似以下的错误提示：error C2248: age : cannot access private member declared in class Animalerror C2248: age : cannot access private member declared in class Animal把age改为公有成员变量后重新编译。并验证其他访问权根的作用结果。2编写程序定义一个基类BaseClass，构造其派生类DerivedClass，在构造函数和析构函数中用cout输出提示信息，观察构造函数和析构函数的执行情况。用debug功能跟踪程序执行过程，观察基类和派生类的构造函数和析构函数的执行情况。3如未定义为虚基类，重复继承的基类在派生类对象实例中将存储了多个副本。观察构造和析构函数的调用情况。4这三种商品数据之间的联系，它们有哪些共有的数据，构造一个“基类”，然后由此基类再构造三个类。共有的操作有：出库，入库，显示，总价计算，可定义为：void in(int add_cnt);void out(int del_cnt);void display();double total_price();三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验四 多态性（2学时）一、实验目的(1) 了解多态性的概念。(2) 掌握运算符重载的基本方法。(3) 掌握虚函数的定义和使用方法。(4) 掌握纯虚函数和抽象类的概念和用法。二、实验任务1.分析并调试下列程序，写出程序的输出结果，并解释输出结果。/test5_1.cpp#includeusing namespace std;class Bpublic:virtual void f1 (double x)cout”B:f1(double)”xendl;void f2(double x)cout”B:f2(double)”2*xendl;void f3(double x)cout”B:f3(double)”3*xendl;class D:public Bpublic:virtual void f1(double x)cout”D:f1(double)”xendl;void f2(double x)cout”D:f2(double)”2*xendl;void f3(double x)cout”D:f3(double)”3*xf1(1.23);pb-f1(1.23);pb-f2(1.23);pb-f3(1.23);pb-f3(3.14);return 0;2.编写一个程序，其中设计一个时间类Time,用来保存时、分、秒等私有数据成员，通过重载操作符“+”实现两个时间的相加。要求将小时范围限制在大于等于0，分钟范围限制在059，秒钟范围限制在059秒。【提示】时间类Timepublic:Time(int h=0,int m=0,int s=0);Time operator+(Time&);void disptime(string);private: int hourse; int minutes; int seconds; 3.给出下面的抽象基类container; class container protected: double radius; public: container(double radius1); virtual double surface_area()=0; virtual double volume()=0; ;要求建立3个继承container的派生类cube、sphere与cylinder，让每一个派生类都包含虚函数surface_area()和volume()，分别用来计算正方体、球体和圆柱体的表面积及体积。要求写出主程序，应用C+的多态性，分别计算边长为6.0的正方体、半径为5.0的球体，以及半径为5.0和高为6.0的圆柱体的表面积和体积。4.编写一个程序，用于进行集合的并、差和交运算。例如输入整数集合9 5 4 3 6 7和2 4 6 9 ，计算出它们进行集合的并、差和交运算后的结果。【提示】i. 可用以下表达式实现整数集合的基本运算： s1+s2 两个整数集合的并运算s1-s2 两个整数集合的差运算s1*s2 两个整数集合的交运算ii. 参考以下Set类的框架，用于完成集合基本运算所需的各项功能。 class set public: set:set(); void set:input(int d); int set:length(); int set:getd(int i); void set:disp(); set set:operator+(set s1); set set:operator-(set s1); set set:operator*(set s1); set set:operator=(set s1); protected: int len; int sMAX; ;三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验五 模板与异常处理（2学时）一、实验目的 （1）正确理解模板的概念。 （2）掌握函数模板和类模板的声明和使用方法。 （3）学习简单的异常处理方法。二、实验任务 1.分析并调试下列程序，写出运行结果并分析原因。 （1） /test6_1_1.cpp #include using namespace std; template T max (T x,T y) return xy? x:y;int max(int a,int b)return ab? a:b;double max (double a,double b)return ab? a:b;int main() cout”max(3,7) is “max(3,7)endl; return 0;(2)/test6_1_2.cpp #include using namespace std;int max(int a,int b)return ab? a:b;double max (double a,double b)return ab? a:b;int main() cout”max(3,7) is “max(3,7)endl; return 0;2. 编写一个求任意类型数组中最大元素和最小元素的程序，要求将求最大元素和最小元素的函数设计成函数模板。3. 编写一个程序，使用类模板对数组元素进行排序、倒置、查找和求和。【提示】设计一个类模板template class Array .;具有对数组元素进行排序、倒置、查找和求和功能，然后产生类型实参分别为int型和double型的两个模板类，分别对整型数组与双精度数组完成所要求的操作。4. 编写一个程序，求输入数的平方根。设置异常处理，对输入负数的情况给出提示。三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验六 C+的流类库与输入输出（2学时）一、实验目的（1）掌握C+格式化的输入输出方法。（2）掌握重载运算符“”的方法。（3）掌握磁盘文件的输入输出方法。二、实验任务 1. 下面给出的test7_1_1.cpp程序用于打印九九乘法表，但程序中存在错误。请上机调试，使得此程序运行后，能够输出如下所示的九九乘法表。* 1 2 3 4 5 6 7 8 91 12 2 43 3 6 9 4 4 8 12 165 5 10 15 20 256 6 12 18 24 30 367 7 14 21 28 35 42 498 8 16 24 32 40 48 56 649 9 18 27 36 45 54 63 72 81/test7_1_1.cpp#include #include using namespace std;int main() int i,j; cout”*”; for(i=1;i=9;i+)couti” ”; coutendl;for(i=1;i=9;i+) couti; for(j=1;j=i;j+) Couti*j;return 0;2.下面的程序用于统计文件xyz.txt中的字符个数，请填空完成程序。 /test7_2_1.cpp #include #include using namespace std; int main() char ch;int i=0;ifstream file;file.open(“xyz.txt”,ios:in);if( ) cout”xyz.txt cannot open”endl; abort();While (!file.eof() i+; cout”文件字符个数：”iendl; return 0;3.重载运算符“”，使其能够输入一件商品的信息和输出这件商品的信息。商品的信息由编号、商品名和价格。假如商品类Merchandise的框架如下：class merchandisepublic: Merchandiss(); Merchandiss(); friend istream& operator(istream& in,Merchandiss& s); friend ostream&operatormer; coutmer; return 0;4.编写一个程序，将两个文本文件连接成一个文件，然后将此文件中所有小写字母转换成大写字母，并打印出来。三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验七 Windows基于消息事件驱动方式的MFC编程（2学时）一、实验目的1学习windows基于消息事件驱动方式的程序设计2学习一个完整的窗口编制的四个操作步骤3了解Windows提供的窗口类4了解回调函数5学习MFC对话框和单文档编程的一般方法5学习使用MSDN帮助解决问题二、实验任务1写一个Win32 Application应用程序，要求当点击关闭时，弹出对话框确定关闭，否则不关闭。运行初始时，在文档窗口显示“Hello”。2练习使用VC+的AppWizard（应用程序向导）生成一个最简单的基于MFC单文档或者基于对话框的应用程序。提示：1单击File菜单中的New选项，显示New（新建）对话框。在Project（项目）选项卡中，选择“Win32 Application”。在Location（位置）文本框中指定一个路径，在Preject Name（项目名称）文本框中为项目输入一个名字，单击OK（确定）。I. 选择菜单命令Project | Add to Project | New，弹出New对话框。在new对话框的Files选项卡中选择C+ Source File，并填入文件名称，单击OK按钮，完成新建C+源程序文件。2创建一个项目，单击File菜单中的New选项，显示New（新建）对话框。在Project（项目）选项卡中，选择“MFC AppWizard(exe)”。在Location（位置）文本框中指定一个路径，在Preject Name（项目名称）文本框中为项目输入一个名字，单击OK（确定）。.3在出现的对话框中选择Single Document或者dialog based，单击Next（下一步）按钮。以后每步接受缺省，单击Finish（完成）按钮，AppWizard）显示一个摘要表，其中列出了所选的项目特征。单击OK（确定）创建项目。4 编译、运行。查看各个生成的cpp文件，分析生成的，了解代码的执行过程。【提示】：第1题参考程序如下：#include #include LRESULT CALLBACK WinMyProc(HWNDhwnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam);int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)WNDCLASS wndcls;wndcls.cbClsExtra = 0;wndcls.cbWndExtra = 0;wndcls.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject(BLACK_BRUSH);wndcls.hIcon = LoadIcon (NULL,IDI_ERROR);wndcls.hCursor = LoadCursor (NULL,IDC_CROSS);wndcls.hInstance = hInstance;wndcls.lpfnWndProc = WinMyProc;wndcls.lpszClassName = Lab;wndcls.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;wndcls.lpszMenuName = NULL;RegisterClass(&wndcls);/注册窗口类HWND hwnd;hwnd = CreateWindow (Lab,MyFirstWindowProgram, WS_OVERLAPPEDWINDOW, 0, 0, 600, 400, NULL, NULL, hInstance, NULL );ShowWindow (hwnd, SW_SHOWNORMAL);UpdateWindow (hwnd);MSG msg;while (GetMessage (&msg, NULL, 0, 0 )TranslateMessage (&msg);DispatchMessage (&msg);return 0;LRESULT CALLBACK WinMyProc(HWNDhwnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam)switch(uMsg)case WM_PAINT:HDC hDC;PAINTSTRUCT ps;hDC = BeginPaint(hwnd,&ps);TextOut(hDC,1, 1, Hello,strlen(Hello);EndPaint(hwnd,&ps);break;case WM_CLOSE:if(IDYES = MessageBox(hwnd,Quit?,Quit Dialog,MB_YESNO)DestroyWindow(hwnd);/ENDOF IFbreak;case WM_DESTROY:PostQuitMessage(0);break;default:return DefWindowProc(hwnd,uMsg, wParam, lParam);/endof swith()return 0;/end of WiMyProc()三、实验分析记录出现的问题以及解决方法，贴出最后运行结果。实验八 VC+和ACCESS数据库的连接（2学时）一、实验目的1创建数据库unicom.mdb；2在视图类“DAO数据库View.cpp”文件前面的文件中导入另一个类CStudentInfoDlg,通过#include” StudentInfoDlg”；3控件变量的设置；4数据记录的显示； 二、实验任务（1）打开Microsoft Access 2003，创建数据库unicom.mdb（该数据库包含一个表unicom，表的结构和表的内容如表6.20所示）。表6.20 unicom.mdb（2）由于DAO要求与Microsoft Access 97数据库进行操作，因此必须将unicom.mdb换成Microsoft Access 97文件格式，转换后的数据库文件名为unicomn，并存放在“桌面”上。转换步骤：打开用Microsoft Access 2003创建的数据库unicom.mdb并选中unicom表，选择“工具”“数据库使用工具”“转换数据库”“转为Access97文件格式”命令，在出现的对话框中的“文件名(N)”处重起文件名，如unicomn。保存并单击“确定”按钮，至此该数据库就转换成Microsoft Access 97文件格式了。注意：当打开转换好的unicomn数据库时，在出现的对话框中，选中“打开数据库”单击“确定”再单击“打开”确定双击数据表的名字，该数据库就打开了。（3）创建一个单文档应用程序，名为：DAO数据库。在“MFC Appwizard-step 2 of 6”对话框中选择Database view without file support（查看数据库不使用文件支持）选项，单击Data Source按钮，出现图6.55所示的对话框。选择DAO单选按钮，单击按钮出现如图6.56所示的对话框，选择unicomn，单击“打开”按钮，发现处已有C:Documents and Settings Administrator桌面unicomn.mdb，如图6.57所示。单击OK按钮，出现如图6.58所示的对话框，从中选中unicom数据表，单击OK按钮回到“MFC Appwizard-step 2 of 6”对话框，单击Finish按钮完成操作。（4）打开对话框资源编辑器IDD_DAO_FORM，在对话框上添加如图6.59布局，如表6.23所示的控件。（5）按Ctrl+W组合键，在出现的MFC ClassWizard对话框中打开Member Variables选项卡，为5个编辑框分别添加5个成员变量，如图6.60所示。 图6.55 选择数据源 图6.56 选择转换后的unicomn数据库 图6.57 选择了unicomn数据库 图6.58 选择unicom数据表 图6.59 对话框上添加的控件 图6.60 添加成员变量表6.23 添加控件列表控 件ID标 题Group BoxIDC_STATIC学生信息Static TextIDC_STATIC学号Edit BoxIDC_EDIT_ID-Static TextIDC_STATIC姓名Edit BoxIDC_EDIT_NAME-Static TextIDC_STATIC性别Edit BoxIDC_EDIT_SEX-Static TextIDC_STATIC年龄Edit BoxIDC_EDIT_AGE-Static TextIDC_STATIC家庭住址Edit BoxIDC_EDIT_ADDRESS-ButtonIDC_BUTTON_ADD添加记录（&A）ButtonIDC_BUTTON_EDIT修改记录（&U）ButtonIDC_BUTTON_DELETE删除记录（&D）图6.61复制到IDD_DIALOG1 对话框上的控件（6）向项目中添加一个对话框资源，将IDD_DAO_FORM对话框上的“学生信息”组框以及“学生信息”组框内的各个控件复制到此对话框（IDD_DIALOG1）上,如图6.61所示。复制方法是：选中IDD_DAO_FORM对话框上的组框及组框内的各个控件，鼠标对准选中处右键单击，在弹出的快捷菜单中选择copy命令,然后双击项目工作区中的IDD_DIALOG1选项，出现IDD_DIALOG1对话框，鼠标对准对话框右键单击并选择Paste命令，就把IDD_DAO_FORM对话框上的控件复制到IDD_DIALOG1对话框上了。说明：复制到IDD_DIALOG1对话框上的控件ID与原对话框IDD_DAO_FORM上的控件ID完全相同。（7）为添加的IDD_DIALOG1对话框资源建类，类名为：CStudentInfoDlg，并用ClassWizard为CStudentInfoDlg 类添加5个如表6.24所示的编辑框的成员变量。表6.24 添加成员变量列表类 名ID成员变量名成员变量类型CStudentInfoDlgIDC_EDIT_IDm_idshortCStudentInfoDlgIDC_EDIT_NAMEm_nameCStringCStudentInfoDlgIDC_EDIT_SEXm_sexCStringCStudentInfoDlgIDC_EDIT_AGEm_ageshortCStudentInfoDlgID