面向对象程序设计,实验报告

安徽工业大学

面向对象程序设计实验报告

实验课程：《C++语言程序设计》

学生姓名：

学号：

专业班级：

2011年 12 月 18 日

目录

实验1熟悉C++开发环境及简单程序设计和应用 (3)

实验2基本控制结构程序设计 (6)

实验3 类与对象 (10)

实验4友元函数与友元类 (13)

实验5数组与指针 (16)

实验6静态成员 (20)

实验7类的继承 (22)

实验8多态 (24)

安徽工业大学实验报告

学生姓名：张虹学号：6100409033 专业班级：网络工程091 实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验1熟悉C++开发环境及简单程序设计和应用

一、实验目的

1．初步了解C++程序的编译、连接和运行的过程。

2．掌握和理解C++程序的结构。

二、实验内容

1．使用VC

2．运行一个简单的C++程序

3．编程求出对任意输入的两个整数，求出该两个整数的最大公约数和最小公倍数

三、实验步骤

1．启动VC

或

2．建立工程并输入以下程序

#include using namespace std; void main()

{

int i(1), sum(0); do {

sum+=i;

i++;

}while(i<=10);

cout<<"sum="<

3．保存文件、运行程序、退出VC程序、打开已经存在的文件

4．编程求出对任意输入的两个整数，求出该两个整数的最大公约数和最小公倍数编写以下代码:

#include

using namespace std;

void main()

{

int a,b,c,d,i;

cout<<"a=";

cin>>a;

cout<<"b=";

cin>>b;

for(i=1;i<=a && i<=b;i++)

if(a%i==0 && b%i==0)

c=i;

for(i=a*b;i>=a && i>=b;i--)

if(i%a==0 && i%b==0)

d=i;

cout<<"a和b的最大公约数为"<

cout<<"a和b的最小公倍数为"<

}

将以上代码编译链接运行.得到结果

:

安徽工业大学实验报告

学生姓名：张虹学号：6100409033 专业班级：网络工程091 实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验2基本控制结构程序设计

一、实验目的：

学会编写简单的C++程序。

练习使用简单的输入输出。

观察关文件的作用。

学会使用DEBUG调试程序。

二、实验任务：

（1）输入并运行教材《C++语言程序设计》中的例题2-7，即：用do-while语句编程，求自然数1~10之和。程序正确运行之后，去掉源程序中的#include语句，重新编译，观察会有什么问题。

do-while语句用for语句代替，完成相同的功能。

程计算图形的面积。程序可计算圆形、长方形、正方形的面积，运行时先提示用户选择图形的类型，然后，对圆形要求用户输入半径值，对长方形要求用户输入长和宽的值，对正方形要求用户输入边长的值，计算出面积后将其显示出来。

使用debug调试功能观察程序运行中变量值的变化情况。

定义一个表示时间的结构体，可以精确表示年、月、日、小时、分、秒；提示用户输入年、月、日、小时、分、秒的值，然后完整地显示出来。

三、实验步骤

建立一个控制台应用程序项目lab2_1，向其中添加一个C++源文件lab2_1.cpp，输入教材《C++语言程序设计》中例2-7的代码，检查一下确认没有输入错误，选择菜单命令编译源程序，再选择Execute运行程序，观察输出是否与教材中的答案一致。

程序正确运行之后，在源程序第一行”#include ”前面加注释标记”//”使之成为注释行，重新编译，观察编译的结果。

另建立一个项目lab2_2，包含一个C++源程序lab2_2.cpp，将do-while语句用for语句代替，完成与实验任务1相同的功能。

建立项目lab2_3，计算图形面积。圆形的面积计算公式为S=PI*r*r，长方形的面积计算公式为S=a*b，正方形的面积市场计算公式为S=a*a。程序中定义一个整型变量iType表示图形的类型，用cout语句输出提示信息让用户选择图形的型，用cin读入iType的值，然后，使用switch语句判断图形的类型，分别提示用户输入需要的参数值，计算出面积的值后用cout 语句显示出来。最后编译运行程序。

学习简单的debug调试功能，参考程序如下：

//lab2_3.cpp

#include

const float PI=3.1416;

void main()

{

int iType;

float radius,a,b,area;

cout<<”图形的类型？（1为圆形，2为长方形，3为正方形）：”；

cin>>iType;

switch(iType)

{

case 1:

cout << “圆的半径为：”; cin>>radius;

area=PI*radius*radius;

cout<<”面积为”<

case 2:

cout<<”矩形的长为：”; cin>>a;

cout<<”矩形的宽为：”; cin>>b;

area=a*b;

cout<<”面积为：”<

case 3:

cout<<”正方形的边长为：”; cin>>a;

area=a*a; cout<<”面积为：”<

break;

default:

cout<<”不是合法的输入值！”<

}

}

选在第10行处设置调试断点。用鼠标左键单击源程序第10行左边的空白处，出现一个菜单。择Insert|Remove Breakpoint选项，可看到左边的边框上出现一个褐色的圆点，这代表已经在这里设置了一个断点。

后选择菜单命令Build|Start Debug|Go，系统统进入Debug状态，程序开发运行，并停在断点处。

单步执行，并观察程序中相应变量的变化情况。

根据实验要求输入以下代码：

1.当a=1,b=2,c=3时，编程求出

a^b&-c

a&b|c

!a|a

~a|a

a^a

a>>2

按要求编写以下程序:

#include

using namespace std;

void main()

{

cout<<"a=1 b=2 c=3"<

int a=1,b=2,c=3;

int answer[6];

cout<<"a^b&-c

"<<(answer[0]=a^b&-c)<

;

cout<<"a&b|c

"<<(answer[1]=a&b|c)<

cout<<"!a|a

"<<(answer[2]=!a|a)<

cout<<"~a|a

"<<(answer[3]=~a|a)<

cout<<"a^a

"<<(answer[4]=a^a)<

cout<<"a>>2

"<<(answer[5]=a>>2)<

将代码编译链接得到

2.编程实现这样一个完整的程序，运行时向用户提问“你考试考了多少分？（0~100），

接受输入后判断其等级并显示出来。规则如下：

等级范围

优90〈=分数〈=100

良80〈=分数〈90

中60〈=分数〈80

差0〈=分数〈60

按要求编写以下代码:

#include using namespace std; int main() {

int score;

cout<<"请输入分数: "; cin>>score;

if(score>=100 || score<=0) { cout<<"输入有误.程序关闭"<

else { if(score>=90) cout<<"优秀"<=80) cout<<"良"<=60) cout<<"中"<

运行得到以下结果

:

3. 用递归方法编写程序求Fibonacci 级数，公式为：

fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2),n>2;fib(1)=fib(2)=1;观察递归调用的过程。 按要求编写以下代码： #include using namespace std; int fib(int n); void main() { int n; cout<<"请输入n:";

cin>>n; int a; a=fib(n); cout<

return(1); else return(fib(n-1)+fib(n-2));

}

五．思考题

1．小结多重选择结构。

2．递归调用如何才是有意义的。

安徽工业大学大学实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验3 类与对象

一、实验目的：

掌握函数的定义和调用方法。

练习重载函数使用。

练习函数模板的使用

练习使用系统函数。

二、实验任务：

编写一个函数把华氏温度转换为摄氏温度，转换公式为：C=(F-32)*5/9。

编写重载函数Max1可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度数，三个双精度数的最大值。

使用重函数模板重新实现上小题中的函数Max1。

使用系统函数pow(x,y)计算x y的值，注意包含头文件math.h。

用递归的方法编写函数求Fibonacci级数，观察递归调用的过程。

三、实验步骤

编写函数float Convert(float TempFer)，参数的返回值都为float类型，实现算法C=(F-32)*5/9，在main()函数中实现输入、输出。程序名为lab3_1.cpp.

分别编写四个同名函数max1，实现函数重载，在main()函数中测试函数功能。程序名：lab3_2.cpp。

使用函数模板实现求任意类型数的最大值，针对不同的参数个数，编写两个同名函数模板max1，其参数个数不同，实现函数重载，在main()函数中测试函数的功能。和序名：lab3_3.cpp。在main()函数中提示输入两个整数x,y，使用cin语句得到x,y的值，调用pow(x,y)函数计算x的y次幂的结果，再显示出来。程序名：lab3_4.cpp。

编写递归函数int fib(int n)，在主程序中输入n的值，调用fib函数计算Fibonacci级数。公式为fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2)，n>2;fib(1)=fib(2)=1。使用if语句判断函数的出口，在程序中用cout语句输出提示信息。程序名：lab3_5.cpp。

使用debug中的Step Info追踪到函数的内部，观察函数的调用过程，参考程序如下：

//lab3_5

#include

int fib(int n);

int main()

{

int n,answer;

cout<<”Enter number:”; cin>>n;

cout <<”\n\n”; answer=fib(n);

cout<

return 0;

}

int fib(int n)

{

if(n<3) return 1;

else return fib(n-2)+fib(n-1);

}

7)调试操作步骤如下：

选择菜单命令Build|Start Debug |Step In，系统进入单步执行状态，程序开始运行，并出现一个DOS窗口，此时光标停在main()函数的入口处。

把光标移到语句answer=fib(n)前，从Debug菜单单击Run To Cursor，在程序运行的DOS窗口中按提示输入数字10，这时回到可视界面中，光标停在第11行，观察一下n的值。

从Debug菜单中单击Step Into，程序进入fib函数，观察一下n的值，把光标移到语句return(fib(n-2)+fib(n-1))前，从Debug菜单单击Run to Cursor，再单击Step Into，程序递归调

用fib函数，又进入fib函数，观察n的值。

继续执行程序，参照上述的方法，观察程序的执行顺序，加深对函数调用和递归调用的理解。再试试Debug菜单栏中的别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。

根据实验要求输入以下代码：

#include

#include

using namespace std;

class date //日期类

{

private:

int year,month,day;

public:

void setdate(int y=0,int m=0,int d=0); //带默认形参值的成员函数

void showdate();

};

void date::setdate(int y,int m,int d) //内联成员函数

{

cin>>y>>m>>d;

year=y;

month=m;

day=d;

}

void date::showdate()

{

cout<

}

class people

{

private:

int num;

char sex;

date birth; //"日期"类内嵌子对象

string id;

public:

people(){} //构造函数

people(int n,char s,date b,string i)

{

num=n;

sex=s;

birth=b;

id=i; }

people(people &p); //拷贝构造函数

~people() //析构函数

{

cout<

}

void setpeople();

void showpeople();

};

people::people(people &p) //定义拷贝构造函数

{

num=p.num;

sex=p.sex;

birth=p.birth;

id=p.id;

}

void people::setpeople()

{

cout<<"-------录入人员信息---------"<

cout<<"请输入编号: ";

cin>>num;

cout<<"请输入性别(m/f): ";

cin>>sex;

cout<<"请输入出生日期: ";

birth.setdate();

cout<<"请输入身份证号: ";

cin>>id;

}

void people::showpeople()

{

cout<<"-----"<

cout<<"人员编号: "<

cout<<"人员性别: "<

cout<<"出生日期: ";

birth.showdate();

cout<<"身份证号: "<

}

void main() {

int f=1; //循环输入 while(f==1) { people p; p.setpeople();

p.showpeople();

cout<<"是否继续输入(y/n): "; if(getchar()=='Y' || getchar()=='y') f=1; else f=0;

} }

安徽工业大学实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验4友元函数与友元类

四、实验目的

掌握类的定义和使用

掌握类的定义和对象的声明

复习具有不同访问属性的成员的访问方式。

察构造函数和析构函数的执行过程。

学习类的聚集使用方法。

使用DEBUG来调试程序，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。

五、实验任务

1）定义一个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，定义为enum CPU_Rank={P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7},frequency为单位为MHz的整型数，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，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，定义并实现这个类。

3）（选做）设计一个用于人事管理的People（人员）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。

六、实验步骤

首先定义枚举类型CPU_Rank，例如enum CPU_Rank{ P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7},再定义CPU 类，包含等级(rank)、频率(frequency)、电压(voltage)等私有数据成员，定义成员函数run、stop，用来输出提示信息，在构造函数和析构函数中也可以输出提示信息。在主程序中定义一个CPU类的对象，调用其成员函数，观察类对象的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。程序名：lab4_1.cpp。

使用debug调试功能观察lab4_1.cpp的运行流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。参考程序如下：

//lab4_1.cpp

#include

enum CPU_Rank(P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7); class CPU

{

private:

CPU_Rank rank;

Int frequency;

Float voltage;

Public:

CPU(CPU_Rank r,int f,float v)

{

rank=r;

frequency=f;

voltage=v;

cout<<”构造了一个CPU！”<

}

~CPU(){cout<<”析构了一个CPU！”<

CPU_Rank GetRank() const{return rank;} Int GetFrequency() const {return frequency;}

Float GetVoltage() const {return voltage;} V oid SetRank(CPU_Rank r){rank=r;}

V oid SetFrequency(int f){frequency=f;}

V oid SetV oltage(float v){voltage=v;}

V oid Run(){cout<<”CPU开始运行！”<

V oid Stop(){cout<

}；

void main()

{

CPU a(P6,300,2.8); Run(); Stop(); }

(3)调试操作步骤如下：

Build|Start Debug|Step Into 命令，系统进行单步执行状态，程序开始运行，一个DOS窗口出现，此时光标停在main()函数的入口处；

A)从Debug菜单栏中单击Step Over，此时，光标下移，程序准备执行CPU对象的初始化；

B)单击Step Into，程序准备执行CPU类的构造函数；

C)连续单击Step Over，观察构造函数的执行情况，直到执行完构造函数，程序回到主函数；

D)此时程序准备执行CPU对象的run()函数，单击Step Into，程序进入run()成员函数，连续单击Step Over,直到回到main()函数；

E)继续执行程序，参照上述的方法，观察程序的执行顺序，加深对类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序的认识；

F)再试Debug菜单栏中的别的菜单项，熟悉Debug的各种方法。

G)选定义CPU类、RAM类、CDROM类。再定义Computer类：定义私有数据成员cpu、ram、cdrom，定义公有成员函数run、stop，可在其中输出提标信息居主程序中定义一个Computer 的对象，调用其成员函数，观察类对象及其成员变量的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。程序名：lab4_2.cpp。

（5）使用debug调试功能观察lab4_2.cpp程序的运行流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序，特别注意观察成员变量的构造与析构顺序。

根据实验要求输入以下代码：

头文件：

#include

using namespace std;

class X;

class Y

{

public:

int g(X &a);

};

class Z

{

public:

int f(X &a);

};

class X

{

public:

friend int Y::g(X &a);

friend int h(X &a);

friend class Z;

void set();

private:

int i; };

void X::set() {

int a;

cin>>a;

i=a;

}

int h(X &a) {

a.i=a.i+10;

return a.i; }

int Y::g(X &a) {

a.i=a.i+1;

return a.i; }

int Z::f(X &a) {

a.i=a.i+5;

return a.i; }

主函数：

#include "class1.h"

#include

using namespace std;

void main()

{

X x1;

Y y1;

Z z1;

cout<<"请输入类X中i的初始值：";

x1.set();

cout<<"i=i+1="<

cout<<"i=i+5="<

cout<<"i=i+10="<

}

一、实验数据及处理结果

安徽工业大学实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验5数组与指针

一、实验目的

观察程序运行中变量的作用域、生存期和可见性。

学习类的静态成员的使用。

学习多文件结构在C++程序中的使用。

二、实验任务

1．运行下面的程序，观察变量x、y的值。

//lab5_1.cpp

#include

void fnl();

int x=1,y=2;

int main()

{

count<<"Begin..."<

count<<"x="<

count<<"y="<

count<<"Evaluate x and y in main()..."<

int x=10, y=20;

count<<"x="<

count<<"Back in main"<

count<<"x="<

count<<"y="<

return 0;

}

void fnl()

{

int y=20;

count<<"x="<

count<<"y="<

}

2．现客户机（CLIENT）类。定义字符型静态数据成员ServerName,保存其服务器名称；整型静态数据成员ClientNum，记录已定义的客户数量；定义静态函数ChangeSeverName()改变服务器名称。在头文件client.h中定义类，在文件client.cpp中实现，在test.cpp中测试这个类，观察相应的成员变量取值的变化情况。

三、实验步骤

1．运行程序lab5_1，观察程序输出。

全局变量的作用域为文件作用域，在整个程序运行期间有效，但如果在局部模块中定义了同名的变量，则在局部模块中，可见的是局部变量，此时，全局变量不可见；而局部变量的生存期只限于相应的程序模块中，离开相应的程序模块，局部变量x、y就不再存在，此时同名的全局变量重新可见。

2．新建一个空的项目lab5_2，添加头文件client.h，在其中定义类CLIENT，注意使用编译预处理命令；再添加原程序文件client.cpp，在其中实现CLIENT类，注意静态成员变量的使用方法，再添加文件lab5_2.cpp，在其中定义main（）函数，测试CLIENT类，观察相应的成员变量取值的变化情况。

根据实验要求输入以下代码：1.Point.h

class point

{

public:

point(float xx=0,float yy=0) {x=xx;y=yy;}

float getx() {return x;}

float gety() {return y;}

friend float linefit(point l_point[],int n_point);

private:

float x,y;

};

Main.cpp

#include

#include

#include"point.h"

using namespace std;

float linefit(point l_point[],int n_point)

{

float av_x,av_y;

float l_xx,l_yy,l_xy;

av_x=0;av_y=0;

l_xx=0;l_yy=0;l_xy=0;

for(int i=0;i

{

av_x+=l_point[i].x/n_point;

av_y+=l_point[i].y/n_point;

}

for(i=0;i

{

l_xx+=(l_point[i].x-av_x)*(l_point[i].x-a v_x);

l_yy+=(l_point[i].y-av_y)*(l_point[i].y-a v_y);

l_xy+=(l_point[i].x-av_x)*(l_point[i].y-a v_y);

}

cout<<"this line can fitted by y=ax+b."<

cout<<"a="<

cout<<"

b="<

return float(l_xy/sqrt(l_xx*l_xy));

}

void main()

{

point

l_p[10]={point(6,10),point(14,20),point(26, 30),point(33,40),point(46,50),

point(54,60),point(67,70),point(75,80), point(84,90),point(100,100)};

float r=linefit(l_p,10);

cout<<"line coefficient r="<

}

2.

#include using namespace std; void main()

{

float i;

float *p;

p=&i;

cout<<"请输入i: ";

cin>>i;

cout<<"i的整数部分为: "<

cout<<"i的小数部分为: "<<*p-int(*p)<

}

3.

#include

using namespace std;

class point

{

public:

point()

{x=y=0;cout<<"default constructor called."<

point(int xx,int yy)

{x=xx;y=yy;cout<<"constructor called."<

~point()

{cout<<"destrutor called."<

int getx(){return x;}

int gety(){return y;}

void move(int x1,int y1)

{x=x1;y=y1;}

private:

int x,y;

};

void main()

{

point *ptr=new point[2];

ptr[0].move(5,10);

ptr[1].move(15,20);

cout<<"deleting..."<

delete[] ptr;

}

一、

实验数据及处理结果

二、思考题

小结有关对象数组、数组指针、函数指针、对象指针的使用。

实验考察的都是些基础的应用，只要多看书，熟悉书上的内容，就能完成实验。

安徽工业大学实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验6静态成员

一、实验目的

学习使用数组。

学习字符串数据的组织和处理。

学习标准C++库的使用。

掌握指针的使用方法。

练习通过debug观察指针的内容及其所指的对象的内容。

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。

分别使用字符数组和标准C++库练习处理字符串的方法。

二、实验任务

编写并测试3*3 矩阵转置函数，使用数组保存 3*3 矩阵。

使用动态内存分配生成动态数组来重新完成上题，使用指针实现函数的功能。

编程实现两字符串的连接。要求使用字符数组保存字符串，不要使用系统函数。

使用sting类定义字符串的连接。要求使用字符数组保存字符串，不要使用系统函数。

定义一个Employee类，其中包括姓名、街道地址、城市和邮遍等属性。以及 change_name() 和display()等函数。display()显示姓名、街道地址、城市和邮遍等属性，change_name()改变对象的姓名。实现并测试这个类。

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。

（选做）修改实验4中的选做实验中People（人员）类。具有的属性如下：姓名char name[11]、编号char number[7]、性别 char sex[3]、生日 birthday、身份证号 char id[16]。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌对象。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、拷贝构造函数、内联成员函数、聚集。在测试程序中定义people类的对象数组，录入数据并显示。

三、实验步骤

编写矩阵转置函数，输入参数为3*3整型数组，使用循环语句实现矩阵元素的行列对调，注意在循环语句中究竟需要对哪些元素进行操作，编写main()函数实现输输出。程序名lab6_1.cpp。

改写矩阵转置函数，参数为整型指针，使用指针对数组元素进行操作，在main()函数中 new 操作符分配内存生成动态数组。通过debug lab6_2.cpp。

编程实现两字符串的连接。定义字符数组保存字符串，在程序中提示用户输入两个字符串，实现两个字符串的连接，最后用count 语句显示输出。程序名：lab6_3.cpp。用 cin 实现输入，注意，字符串的结束标志是ASCII码 0，使用循环语句进行字符串间的字符拷贝。使用string类定义字符串对象，编程实现两字符串的连接。在string类中已重载了运算符“+ =”实现字符串的连接，可以使用这个功能。程序名：lab6_4.cpp。

在employee.h文件中定义Employee类， EmpLoyee类具有姓名、街道地址、城市和邮遍等私有数据成员，都可以用字符型数组来表示，在成员函数中，构造函数用来初始化所有成员数组，对字符数组的赋值可以使用字符串拷贝函数 strcpy(char *,char * name);display()中使用count显示姓名、街道地址、城市和邮遍等属性，chang_name()改变类中表示姓名属性的字符数组类型的数据成员。在主程序中定义这个类的对象并对其进行操作。程序名：lab6_5.cpp。

使用上一小题中定义的Employee类定义对象数组enp[5]，使用循环语句把数据显示出来。