C++实验报告 第四章 类与对象

C++实验报告实验4 类与对象一、实验目的1、掌握类的声明和使用2、掌握类的声明和对象的声明3、复习具有不同访问属性的成员的访问方式4、观察构造函数和析构函数的执行过程5、学习类的组合使用方法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二、实验任务1、声明一个CPU类，包含等级rank、频率frequency、电压voltage等属性，有两个公有成员函数run、stop。

其中，rank为枚举类型CPU-Rank，声明为enum CPU-Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}, frequency为MHz的整数型，voltage为浮点型的电压值。

观察构造函数好析构函数的调用顺序。

2、声明一个简单的Computer类，有数据成员芯片cpu、内存ram、光驱cdrom 等，有两个公有成员函数run、stop。

cpu为CPU类的一个对象，ram为RAM 类的一个对象，cdrom为CDROM类的一个对象，声明并实现这个类。

3、设计一个用于人事管理的People类。

考虑到通用性，这里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。

其中出生日期声明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、内嵌成员函数、组合。

三、实验内容任务1：首先声明枚举类型，在这里出现了知识性错误，不清楚具体应如何声明，经查询相关书籍，知道应在类外进行声明。

初次用类来进行编程，在概念上是有一些混乱的，例如构造函数和析构函数的调用顺序等。

在用debug单步调试后，明白其中道理。

源程序：//Lab4_1.cpp#include<iostream>using namespace std;enum CPU_Rank {P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};class CPU { //CPU类的定义private: //私有数据成员CPU_Rank rank;int frequency;float voltage;public: //外部接口CPU(CPU_Rank r,int f,float v) { //CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout<<"构造了一个CPU!"<<endl;}~CPU() { //CPU类的析构函数cout<<"析构了一个CPU!"<<endl;}void run(){cout<<"CPU开始运行"<<endl;}void stop(){cout<<"CPU停止运行"<<endl;}};//主函数int main(){CPU a(P6,300,2.0); //建立CPU类的对象a.run();a.stop();return 0;}实验结果：从debug调试中可知，在创建类的对象时，首先调用其构造函数，之后，在其他成员函数调用结束后，对象的生存期结束，系统便自动调用析构函数，进行析构。

DEBUG调试;1、程序准备执行CPU类的构造函数2、执行构造函数的过程a.b.c.d.3、执行对象的run()和stop()4、调用析构函数所遇问题：1、枚举类型的定义不知如何书写，不能准确理解枚举的意义，从而，导致开始便出现错误。

2、创建带参数的对象则调用带参数的构造函数，结果清晰明了，不用刻意添加默认构造函数。

任务2：此例主要考察对类的组合的应用同理解。

在Lab4-1的基础上，进行类的组合的编写，特别要注意的是组合类构造函数的实现！在实验中，开始并没有认真理解清楚组合类构造函数的定义，导致运行出错，在请教老师和同学后，发现是构造函数的调用出现问题，之后经过改正，最终程序能够成功运行。

源程序：//Lab4_2.cpp#include<iostream>using namespace std;enum CPU_Rank {P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};class CPU { //CPU类定义private:CPU_Rank rank;int frequency;float voltage;public:CPU(CPU_Rank r,int f,float v){ //CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout<<"构造了一个CPU!"<<endl;}CPU(CPU &CPU1){ //CPU类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个CPU!"<<endl;} ~CPU() { //CPU类的析构函数cout<<"析构了一个CPU!"<<endl;}};class RAM{ //RAM类定义private:int ram;public:RAM(int r) { //RAM类的构造函数ram=r;cout<<"构造了一个RAM!"<<endl;}RAM(RAM &RAM1){ //RAM类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个RAM!"<<endl;} ~RAM() { //RAM类的析构函数cout<<"析构了一个RAM!"<<endl;}};class CDROM{ //CDROM类定义private:int cdrom;public:CDROM(int c) { //CDROM类的构造函数cdrom=c;cout<<"构造了一个CDROM!"<<endl;}CDROM(CDROM &CDROM1){ //CDROM类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个CDROM!"<<endl;} ~CDROM() { //CDROM的析构函数cout<<"析构了一个CDROM!"<<endl;}};//类的组合class COMPUTER{ //COMPUTER类的定义private://私有数据成员CPU A; //CPU类的对象ARAM B; //RAM类的对象BCDROM C; //CDROM类的对象Cpublic://外部接口COMPUTER(CPU cpu,RAM ram,CDROM cdrom); //组合类的构造函数~COMPUTER() {cout<<"析构了一个COMPUTER!"<<endl;} //组合类的析构函数void run(){cout<<"COMPUTER开始运行"<<endl;}void stop(){cout<<"COMPUTER停止运行"<<endl;}};//组合类的构造函数的实现COMPUTER::COMPUTER(CPU cpu,RAM ram,CDROM cdrom):A(cpu),B(ram),C(cdrom){cout<<"构造了一个COMPUTER!"<<endl;}//主函数int main(){CPU a(P6,300,2.0); //建立CPU类的对象RAM b(1); //建立RAM类的对象CDROM c(2); //建立CDROM类的对象COMPUTER Computer(a,b,c); //建立COMPUTER类的对象Computer.run();Computer.stop();return 0;}实验结果：由最终的结果可以知道，创建对象时调用构造函数，当对象的生存期结束时，系统将自动调用相应的析构函数，但是，析构函数和构造函数的调用次序恰好相反，因此，最终会出现如图所示结果。

调试过程：1.创建CPU、RAM、CDROM类的对象，依次调用其构造函数2.创建组合类COMPUTER的对象，调用组合类复制构造函数，（注意：其中首先调用CDROM的复制构造函数），同时，创建完成后，立刻析构3.组合类的对象构造结束，并且到达其生存期末时，调用析构函数所遇问题：1、未编写复制构造函数，当创建组合类对象时，调用默认构造函数，因而在DOS 界面不显示复制函数的构造过程。

2、当进行调用复制构造函数时，系统先对初始化列表中位于后方的参数进行赋值，因此，先输出“使用构造函数构造了一个CDROM”。

3、析构函数执行过程恰与构造过程相反，同时，析构函数调用的次数和构造函数的调用次数正好相对应，均为10次。

任务3：考察构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数和组合类的应用。

首先声明一个Date类，然后创建Date类的对象birthday，同时，birthday 也是People类的私有数据成员之一，运用组合类的概念，实现最终的程序运行。

源程序：//Lab4_3.cpp#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Date{ //Date类的定义private://私有数据成员int year;int month;int day;public://外部接口Date(){}Date(int y,int m,int d){ //Date的构造函数year=y;month=m;day=d;}Date(Date &birthday){ //Date的复制构造函数的实现year=birthday.year;month=birthday.month;day=birthday.day;}void set() { //设置数据函数cin>>year>>month>>day;}void show() //显示函数{cout<<year<<"年"<<month<<"月"<<day<<"日";}};//类的组合class People{ //People类定义private://私有数据成员int number;string sex;int id;Date birthday; //Date类的对象public://外部接口People(){}People(int n,string s,int i,Date b);void input() { //输入函数cout<<"录入数据："<<endl;cout<<"编号：";cin>>number;cout<<"性别(m男/f女)：";cin>>sex;cout<<"生日：";birthday.set();cout<<"身份证号：";cin>>id;}void output(){ //输出函数cout<<"编号："<<number<<endl;cout<<"性别："<<sex<<endl;cout<<"生日：";birthday.show();cout<<endl;cout<<"身份证号："<<id<<endl;}~People(){ //Pople类析构函数cout<<" "<<number<<"号人员已经录入"<<endl;}};People::People(int n,string s,int i,Date b):number(n),sex(s),id(i),birthday(b){} //People组合类构造函数//主函数int main(){People P1; //无需加括号"People P()"为错误写法！P1.input();P1.output();return 0;}实验结果：Debug调试过程：1、由于构造函数的函数体部分均为空，故调用时无显示，直至调用对象的input()函数，DOS显示如下2、执行output()函数，输出信息，同时，最终调用析构函数遇到的问题：1、未声明类的默认构造函数，当需要调用无参数的构造函数时，运行出错；2、由于参数的问题，主函数中的对象是无参数的，也不需要加括号。