《面向对象程序设计》实验指导书(1-6个实验,含参考代码)要点

1、面向对象程序设计实验指导书（适用：电子信息11级）彭召意陶立新编写计算机与通信学院2014.9目录实验 c+基础的应用 1实验二类和对象的应用 3实验三类的构造函数、析构函数的应用 4实验四 友员和运算符重载 5实验五 类的继承与派生 6实验六类的多态性与虚函数 7附录：各实验的程序代码 8i实验 c+基础的应用(实验课时：2实验性质：设计)实验名称：c+基础的应用实验目的：(1)进一步学习 vc+6.0开发环境及程序调试方法。(2)练习c+函数的定义及使用；(3)练习c+数组的定义及使用；(4)练习c+指针的定义及使用；(5)练习c+结构体的定义及使用；(6)练习多文件的程序的编译和运行方法

2、；实验设备：(1)硬件：个人微机(配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb);(2)软件：操作系统为 windowsxp (或2000、server2003等),工具软件为 visualc+6.0。实验内容：(1)熟悉visual c+6.0编译系统的常用功能，特别是debug调试功能；(2)编程1：编写一个程序c1.cpp,用来求2个或3个整数的最大数。要求：用重载函数的方法来求最大数；函数原型：int max( int a, int b) 和int max( int a, int b,int c)。(3)编程2：编写一个程序 c2.cpp,求：a! + b!

3、+ c!的值。要求：使用递归函数。主程序和函数分开到两个源程序文件中，分别进行编译后，再运行；(4)编程3:有一个3*4的矩阵，要求编程求出其中值最大的那个元素的值， 以及其所在的行号和列号；(5)编程4:建立一个动态链表并进行输出和删除管理。链表的每个节点为学生信息，包括：学号，姓名，性别，下一学生信息的指针。程序的工作：(a)建立三个学生信息的节点，然后顺序输出该三个学生信息；(b)删除中间的节点，再顺序输出学生信息。(6)使用debug调试功能：追踪第 2个程序中函数的运行。(7)思考：在第2个程序中，如果a, b, c的值较大，则显示的结果会怎样？这时如何 解决此问题？(提示：显示的结

4、果会不对，可能还会是负数，定义一个数组来存放最后结果。)实验要求：(1)掌握visual c+6.0开发环境的常用功能及使用，能进一步使用 visual c+6.0的debug调试功能：单步调试、设置断点等；(2)掌握c+函数的定义及使用，掌握函数的嵌套调用和递归调用的方法；(3)掌握c+数组、指针、结构体的定义及使用；(4)掌握多文件的程序的编译和运行方法；(5)程序格式规范，程序运行正确；(6)认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)熟悉visual c+6.0编译系统的常用功能；(3)在file菜单中，新建 c+源程序cl.cp

5、p;(4)编辑c+源程序文件cl.cpp的内容。(5)编译cl.cpp,系统会提示是否创建工程(由于前面没有创建工程)，选择“是”。则创建一个工程；(6)程序编译正确时，则可建立可执行程序；(注意观察每步的结果)(7)运行可执行文件；(8)关闭工作空间。(9)对编程2,在file菜单中，新建 c+源程序cpp2_1;(10)编辑c+源程序文件cpp2_1的内容；(11)编译cpp2_1,系统会提示是否创建工程(由于前面没有创建工程)，选择“是”，则创建工程；(12)在file菜单中，新建 c+源程序cpp2_2;(13)编辑c+源程序文件cpp2_2的内容；(14)编译文件cpp2_2时，系统

6、提示是否加入到此工程，选择“是”，则把文件cpp2_2加入到该工程中。(15)编译和运行此程序，并注意观察每步的结果。(16)使用调试功能：运行到光标处、单步跟踪、查看变量值。(17)使用关闭工作空间。(18)参照上述方法，完成编程3和编程4。注意：若编译时出错："fatal error c1010:unexpexted end of file while looking forprecompiled header directive.”；该文件需要包含头文件：stda仅.h,即在开头有语句：#include stdafx.h"思考题：假如已建立了两个 c+源程序c1.cp

7、p和c2.cpp。先用open打开c1.cpp,并完成了 编译、连接和运行，再打开c2.cpp,对它进行编译和连接。此时会出现什么问题？原因何在？ 怎样解决？3实验二类和对象的应用(实验课时：2实验性质：设计)实验名称：类和对象的应用实验目的：(1)熟悉c+面向对象的程序设计的基本概念； (2)练习类的定义和对象的创建； (3)练习对象的成员函数的调用方法以及对象的初始化；实验设备：(1)硬件：个人微机(配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb);(2)软件：操作系统为 windowsxp (或2000、server2003等),工具软件为 visualc+6.0

8、 。实验内容：事先编好程序，上机调试和运行程序，分析结果。(1)编程1:定义并实现一个简单的学生类：公有属性为：学号、姓名、班级， 成员函数为输入和显示一个学生的上述信息；(2)将程序(1)中的数据成员改为私有的，考虑对程序有何影响；(3)编程2：设计一个长方形类 rectangle。成员变量包括：长度和宽度，成员 函数有：area计算面积，set设置长方形的长和宽， get获取长方形的长和宽。最后，编写 一个主程序来测试该类及成员函数。(4)编程3:设计一个汽车类 car。成员变量有：品牌，颜色，车门，车灯，行 驶速度。成员函数有：打开车门、打开车灯、加速、减速等。最后，编写一个主程序来测试

9、 该类及功能。(提示：在成员函数中用输出成员函数名来表示该成员函数被调用)实验要求：(1)掌握c+类和对象的基本概念；(2)掌握c+类和对象的定义及使用；(3)掌握对象的成员函数的调用方法；(4)程序格式规范，程序运行正确；(5)认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)创建一个项目；(3)建立c+源程序文件；(4)编辑c+源程序文件内容；(5)建立并运行可执行程序；(6)关闭工作空间。实验三类的构造函数、析构函数的应用(实验课时：2实验性质：设计)实验名称：类的构造函数、析构函数的应用实验目的：(1)练习类的构造函数、析构函数的定义和

10、使用方法；(2)练习对象数组、对象指针的使用；(3)练习类的静态成员的使用。实验设备：(1)硬件：个人微机(配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb);(2)软件：操作系统为 windowsxp (或2000、server2003等),工具软件为 visual c+6.0。实验内容：(1)编程：设计一个学生类。要求：学生的属性有：学号，姓名，性别；学生的行为有：输入学生的上述属性和输出学生的上述属性。编写构造函数对学生的所有属性初始化，无参数的构造函数设置学号为 1001,姓名为“张三”，性别为m' ('m'代表男，'f'代

11、表女)。(2)修改上述程序：修改定义析构函数，在析构函数中输出学号。再运行程序， 观察运行结果。(3)修改上述 main程序：使用对象指针，用 new生成一个学生对象，然后， 用delete清除该对象，使用单步运行观察运行结果。(4)修改上述程序：增加一个私有数据成员成绩score;增加一个成员函数readdata：输入一学生的学号和成绩；增加一个成员函数getscore：取得学生的成绩。再修改main函数；定义一个班的同学(假如一个班有 10位同学，采用对象数组)，输出该班的平 均成绩。(5)不用对象数组，而使用静态的数据成员来实现(4)中求一个班的学生的平均成绩，学生的成绩在构造函数中输入

12、。(提示：定义2个静态数据成员，1个是存储总成绩，1个是存储学生人数)。(6)分别运行上述程序，并分析结果。注意：在增加一个新的功能时，可以把暂时不需要的功能代码给注释掉。实验要求：(1)掌握c+类的构造函数、析构函数的定义和使用方法;(2)掌握c+对象数组、对象指针的使用；(3)掌握类的静态数据成员的定义和使用；(4)程序格式规范，程序运行正确；(5)认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)创建一个项目；(3)建立c+源程序文件；(4)编辑c+源程序文件内容；(5)建立并运行可执行程序；(6)关闭工作空间。实验四友员和运算符重载(实

13、验课时：2实验性质：设计)实验名称：友元和运算符重载实验目的：(1)进一步了解运算符重载的概念和使用方法；(2)掌握几种常用的运算符重载的方法；(3)练习友员函数的定义和使用；(4) 了解转换构造函数的使用方法。实验设备：(1)硬件：个人微机(配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb);(2)软件：操作系统为 windowsxp (或2000、server2003等),工具软件为 visual c+6.0。实验内容：事先编好程序，上机调试和运行程序，分析结果。(1)有两个矩阵a和b,均为2行3歹u。求两个矩阵之和。重载运算符“+”，使之能用于矩阵相加。如：c=a+

14、b。(2)编写一个友元函数来读取矩阵指定所在行列的值。(3)定义一个teacher(教师)类和一个student(学生)类，二者有一部分数据成员是 相同的，例如num(号码)，name(姓名),sex(性别)。编写程序，将一个 student对象(学生)转换 为teacher(教师)类，只将以上3个相同的数据成员移植过去。可以设想为：一位学生大学毕业了，留校担任教师，他原有的部分数据对现在的教师身份来说仍然是有用的，应当保留并成为其教师的数据的一部分。实验要求：(1)掌握c+运算符重载的概念和使用方法；(2)熟悉转换构造函数的使用方法；(3)程序格式规范，程序运行正确；(4)认真书写实验报告，

15、如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)创建一个项目；(3)建立c+源程序文件；(4)编辑c+源程序文件内容；(5)建立并运行可执行程序，并分析结果；(6)关闭工作空间。实验五类的继承与派生(实验课时：2实验性质：设计)实验名称：类的继承与派生实验目的：(1)进一步理解继承与派生的概念；(2)掌握通过继承派生出一个新的类的方法；实验设备：(1)硬件：个人微机(配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb);(2)软件：操作系统为 windowsxp (或2000、server2003等),工具软件为 visualc+6.0 。

16、实验内容：事先编好程序，上机调试和运行程序，分析结果。(1)编程：编写一个学生类student。要求：学生的保护属性有：学号(num),姓名(name),性别(sex);学生的公用成员函数有：readdata()用于输入 num、name、sex。outputdata()用于输出 num、name、sex。然后，在学生类的基础上派生出研究生类graduate,该类新增私有属性研究方向(researchd),新增公用成员函数 researchwork(),该函数功能为输出学号和研究方向。编写main函数测试基类和派生类的各属性很函数的访问。修改派生类的派生方式以及基类成员的访问方式，再测试看看基

17、类和派生类的属性访问方式有何不同。(2)编程：在上述工程中增加一个teacher (教师)类，采用多重继承方式由student和teacher类公有派生出新类 student_teacher。要求：teacher类的保护成员有：name、sex、title (职称)、wages (工资)。两个基类中的name、sex同名，在引用这些数据成员时，指定作用域。 在派生类student_teacher中，增加两个成员函数：readf1 ()用于读入：num、name、sex、title、wages。show ()用于输出数据， 在 show ()中，首先调用 student 类的display ()

18、函数用于输出 num、name、sex,然后再用 cout语句输出title、wageso 在类体中声明成员函数，在类外定义成员函数。思考题：类的三种继承方式的主要区别是什么?实验要求：(1)掌握继承与派生的概念；(2)掌握通过继承派生出一个新的类的方法；(3)程序格式规范，程序运行正确；(4)认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)创建一个项目；(3)建立c+源程序文件；(4)编辑c+源程序文件内容；(5)建立并运行可执行程序；(6)关闭工作空间。实验六 类的多态性与虚函数（实验课时：2实验性质：设计）实验名称：类的多态性与虚函数实

19、验目的：（1） 了解多态性的概念；（2） 了解虚函数的作用和使用方法；（3） 了解纯虚函数和抽象类的概念和用法。实验设备：（1）硬件：个人微机（配置不低于：cpu为p4,主频1.6g,内存256mb,硬盘 40gb）;（2）软件：操作系统为 windowsxp （或2000、server2003等）,工具软件为 visualc+6.0 。实验内容：事先编好程序，上机调试和运行程序，分析结果。（4） 编程：定义抽象基类shape （图形）。shape类有一个公共的纯虚函数area,用于派生类求图形的面积。（5） 由 shape派生出 3 个派生类:circle （圆形）、rectangle（矩形

20、）、triangle （三 角形），用一个函数printarea分别输出以上三者的面积，3个图形的数据在定义对象时给定。在主程序中测t这些类的printarea函数。（6） 在类circle基础上再派生一个圆柱体cylinder,重载area函数求圆柱体的体积。然后，编写主程序采用静态多态性和动态多态性分别测试area函数。（7） 在类 circle中定义一个析构函数，让它输出一行信息“this is cicledestruction。"，在类 cylinder中定义一个析构函数，让它输出一行信息“this is cylinderdestruction。在主程序中用指向基类circl

21、e类的指针动态生成 cylinder类对象，然后用delete语句释放该对象，测试看看运行结果如何。再修改circle的析构函数为虚函数，测试看看运 行结果如何。(5)运行上述程序，并分析结果。实验要求:(1)掌握多态性的概念；(2)掌握虚函数的作用和使用方法；(3)掌握纯虚函数和抽象类的概念和用法；(4)程序格式规范，程序运行正确；(5)认真书写实验报告，如实填写各项实验内容。实验步骤：(1)启动visual c+6.0开发环境；(2)创建一个项目；(3)建立c+源程序文件；(4)编辑c+源程序文件内容；(5)建立并运行可执行程序，并分析结果；(6)关闭工作空间。思考题：虚函数的作用是什么?

22、附录：各实验的程序代码实验1:程序代码程序1:#include <iostream>using namespace std;int main()int max(int a,int b,int c);int max(int a,int b);int a=8,b=-12,c=7;cout<<"max(a,b,c尸"<<max(a,b,c)<<endl;cout<<"max(a,b)="<<max(a,b)<<endl;return 0;int max(int a,int b,

23、int c)if(b>a) a=b;if(c>a) a=c;return a;int max(int a,int b)if(a>b) return a;else return b;程序2:/cpp2_1.cpp#include <iostream>using namespace std;int main()int fac(int);int a,b,c,sum=0;cout<<"enter a,b,c:"cin>>a>>b>>c;sum=sum+fac(a)+fac(b)+fac(c);cout&l

24、t;<a<<"!+"<<b<<"!+"<<c<<"!="<<sum<<endl;return 0;cpp2_2.cpp,递归方式int fac(int n)if ( n<=1) return 1; elsereturn ( n*fac(n-1);cpp2_2.cpp,非递归方式 int fac(int n)int f=1;for (int i=1;i<=n;i+) f=f*i;return f; 程序3:#include <io

25、stream> using namespace std; int main() int i,j,row=0,colum=0,max;int a34=5,12,23,56,19,28,37,46,-12,-34,6,8;max=a00;for (i=0;i<=2;i+)for (j=0;j<=3;j+) if (aij>max) max=aij;row=i; colum=j;cout<<"max="<<max<<",row="<<row<<",colum=&quo

26、t;<<colum<<endl; return 0;程序4:#include <iostream>#include <iomanip> using namespace std; const int n=10;struct student char num6;char name8;char sex;student *next;int main() int i;student *head,*p1,*p2;head=p1=null;for (i=0;i<3;i+)p2 = new student;if (p2=null) break;cout&l

27、t;<"input student information: "<<endl;cout<<"num:"cin>>p2->num;cout<<"name:"cin>>p2->name;cout<<"sex:"cin>>p2->sex;if (i=0) head=p1=p2;) elsep1->next = p2;p1 = p2;if (p1!=null) p1->next = null;cout&l

28、t;<"output information:n"p1=head;i=0;while (p1!=null) i+;name:"<<p1->name <<" sex:"<<p1->sex<<endl;cout<<"number " <<i<<endl;cout << "num:"<<p1->num<<" p1 = p1->next;10p1= hea

29、d->next;head->next = p1->next;delete p1;cout<<"after delete,output information:n”;p1=head;i=0;while (p1!=null)i+;cout<<"number " <<i<<endl;cout << "num:"<<p1->num<<" name:"<<p1->name <<" sex:

30、"<<p1->sex<<endl; p1 = p1->next;)while (head!=null)p1 = head->next; delete head;head = p1;)return 0;)思考题: 打开c2.cpp,对它进行编译时，出现提示:c2. cpp创天卬文this file is not included in the project. would, you like ta 81dd 11?选择“否”，出现提示:创天中文¥c+cannot compile thi± file because 11 is

31、 not part of the prcject. 一确定一7选择“是"，则编译完成。连接时，出现错误提示：configuration： cpp1 - win32 debuglinking.cpp2.obj : error lnk2005: _main already defined in cpp1.objdebug/cpp1.exe : fatal error lnk1169: one or more multiply defined symbols found error executing link.exe.cpp1.exe - 2 error(s), 0 warning(s)

32、出错原因：cl工程中有两个 main()函数。解决方法：关闭cl的工作空间后，再打开 c2.cpp 。27实验2:程序代码(1)定义并实现类student#include<iostream.h>class student定义类 public:类的公有成员int num;char name10;char sclass20;void inputs () cin>>num>>name>>sclass; void display() cout << "n 学号："<< num <<" 姓名

33、："<<name<< 班级："<<sclass<<endl ; ；void main()主函数 student ss;/ 声明对象ss.inputs(); 调用成员函数 ss.display();(2)程序2include <iostream>using namespace std;class timepublic:void set_time(void)cin>>hour;cin>>minute; cin>>sec;void show_time(void)cout<<

34、hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;private: int hour;int minute; int sec;；time t;int main()t.set_time();t.show_time();return 0;程序3#include <iostream>using namespace std;class timepublic:void set_time(void);void show_time(void);private:int hour;i

35、nt minute;int sec;void time:set_time(void)cin>>hour;cin>>minute;cin>>sec;void time:show_time(void)cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;time t;int main() t.set_time();t.show_time();return 0;实验3:程序代码(1) 3.5#include <iostre

36、am>#include <string> using namespace std;class studentpublic:student(int n,string nam,char s) num=n;name=nam;sex=s;cout<<"constructor called."<<endl;student()cout<<"destructor called."<<endl; void display。cout<<"num:"<<num<

37、;<endl;cout<<"name:"<<name<<endl;cout<<"sex:"<<sex<<endl<<endl;private:int num;string name;char sex;int main()student stud1(10010,"wang_li",'f);stud1.display();student stud2(10011,"zhang_fun",'m');stud2.

38、display();return 0;(2)修改析构函数：student()cout<<"num="<<num<<endl;(3)增加部分：student *p=new student( 10012," li _si ",'m); delete p;(4)增加部分：数据成员：private:float score ;成员函数：public:student。;void readdata() cin>>num>>score;float getscore() return score;修改ma

39、in :增加：student s10;int i;float total=0;增加：for (i=0;i<10;i+)si.readdata();total+=si.getscore();cout<<total/10;(5)增加：在类 student 中：friend void fdisplay(student *s);在类外：void fdisplay(student *s)cout<<" num="<<s->num<<" name="<<s->name<<&qu

40、ot; score="<<s->score<<endl;在main函数中：student s1;s1.readdata();fdisplay(&s1);定义matrix类默认构造函数重载运算符“ +”输入数据函数输出数据函数定义构造函数定义重载运算符“ +”函数定义输入数据函数定义输出数据函数实验4:程序1:#include <iostream>using namespace std;class matrix/public:matrix。；/friend matrix operator+(matrix &,matrix &am

41、p;);/void input();/void display。；/private:int mat23;matrix:matrix()/for(int i=0;i<2;i+)for(int j=0;j<3;j+) matij=0;matrix operator+(matrix &a,matrix &b)/matrix c;for(int i=0;i<2;i+)for(int j=0;j<3;j+)c.matij=a.matij+b.matij; return c;void matrix:input()/cout<<"input va

42、lue of matrix:"<<endl;for(int i=0;i<2;i+)for(int j=0;j<3;j+) cin>>matij;void matrix:display()/for (int i=0;i<2;i+)for(int j=0;j<3;j+)cout<<matij<<" " cout<<endl;int main()matrix a,b,c;a.input();b.input();cout<<endl<<"matrix a:

43、"<<endl;a.display();cout<<endl<<"matrix b:"<<endl;b.display();c=a+b;/用重载运算符“ +”实现两个矩阵相加cout<<endl<<"matrix c = matrix a + matrix b :"<<endl;c.display();return 0;另外的参考矩阵类：定义一个矩阵类 matrix/首先定义了矩阵类的最大行数和列数#include <iostream>using n

44、amespace std;#define maxrow 100#define maxcolumn 100class matrix /定义 matrix 类public:matrix() row = 2;column = 2; /默认构造函数matrix(int r,int c) /带参数的构造函数 int i,j;if (r>maxrow)row = maxrow;elserow = r;if (c>maxcolumn)column = maxcolumn;elsecolumn = c;for(i=0;i<row;i+)for (j=0;j<column;j+)matv

45、alij = 0;private:int matvalmaxrowmaxcolumn; /矩阵值int row;/ 行数int column; / 列数;/主程序int main()matrix a,b,c(2,3);return 0;程序2:#include <iostream>using namespace std;class studentpublic:student(int,char口,char,float);int get_num()return num; char * get_name()return name; char get_sex()return sex; vo

46、id display。cout<<"num:"<<num<<"nname:"<<name<<"nsex:"<<sex<<"nscore:"<<score<<"nn"private: int num;char name20;char sex;float score;student:student(int n,char nam口,char s,float so)num=n;strcpy(nam

47、e,nam);sex=s;score=so;class teacherpublic:teacher()teacher(student&);teacher(int n,char nam口,char sex,float pay);void display();private: int num;char name20;char sex;float pay;；teacher:teacher(int n,char nam口,char s,float p) num=n;strcpy(name,nam);sex=s;pay=p； teacher:teacher(student& stud)n

48、um=stud.get_num();strcpy(name,stud.get_name();sex=stud.get_sex();pay=1500;void teacher:display()cout<<"num:"<<num<<"nname:"<<name<<"nsex:"<<sex<<"npay:"<<pay<<"n n”;int main()teacher teacher1(10001,&qu

49、ot;li”,'r,1234.5),teachei*2;student student1(20010,"wang",'m',89.5);cout<<"student1:"<<endl;student1.display();teacher2=teacher(student1);cout<<"teacher2:"<<endl;teacher2.display();return 0;实验5:程序代码(1)例 5.3#include <iostream>#in

50、clude <string> using namespace std; class student/public:/void display();protected :/int num; string name; char sex;void student:display() cout<<"num: "<<num<<endl; cout<<"name: "<<name<<endl; cout<<"sex: "<<sex<&

51、lt;endl;class studentl: protected student / public:void display1(); private:int age;string addr;void student1:display1() cout<<"num: "<<num<<endl; / cout<<"name: "<<name<<endl; / cout<<"sex: "<<sex<<endl;/cout<<

52、;"age: "<<age<<endl;/cout<<"address: "<<addr<<endl; / ;声明基类基类公用成员基类保护成员用protected继承方式声明一个派生类引用基类的保护成员，合法 引用基类的保护成员，合法 引用基类的保护成员，合法 引用派生类的私有成员，合法 引用派生类的私有成员，合法int main()studentl studl;/stud2stud1.display1( );/displaystudl.num = 10023; /该语句错误，应该删除。是派生类

53、student2的对象是派生类中的公用成员函数return 0;增加的成员函数 readdata():(1)声明语句为：void readdata();(2)定义该函数的语句为：void student:readdata()cout<< "please input : num,name,sex:"cin >>num>>name>>sex;cout<<endl; (2)增加的teacher类:class teacher/声明基类protected :/基类保护成员string name;char sex;string

54、 title;double wages;(3)派生类 student_teacher :class student_teacher: public student,public teacherpublic:void readf1();void show();void student_teacher :readf1()cout<<"please input : num,name,sex,title,wages:"<<endl; cin>>num>>teacher:name>>teacher:sex>>title>>wages;student:name = teacher二name;student:sex = teacher:sex;cout<<endl;void student_teacher二show()display。；cout<<"title:"&l