面向对象

《面向对象程序设计》课程设计报告报告题目：所在院系：所在班级：姓名：2011年12月29日目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (3)三、课程设计内容 (3)四、类层次图 (3)五、程序代码 (5)六、调试过程 (24)七、总结 (26)八、参考书目 (26)一、课程设计目的：1、熟练掌握C++的基本知识和技能。

2、掌握面向对象程序设计的基本思路和方法。

3、能够利用所学的知识和技能，解决面向对象程序设计实际应用问题。

二、课程设计要求：1、利用面向对象的方法和C++的编程思想完成设计。

2、在设计过程中要求建立清晰的类层次。

3、在定义和实现类过程中，每个类都要有各自的成员变量和成员函数。

4、注意运用面向对象的机制（继承、派生及多态）来实现课程设计。

三、课程设计内容：设计一个计算图形面积、体积的类库：它的顶层是一个抽象类Shape，第二层是二维图形（TwoDimShape）和三维图形(ThreeShape),第三层是由第二层派生出来的具体图形类，圆、椭圆、矩形、三角形；球体、圆柱体、长方体。

本程序完成的主要功能有：（1）计算二维图形的面积（2）计算三维图形的体积四、类层图：派生关系：基类：Shape基类派生出：二维图形（TwoDimShape）和三维图形(ThreeShape)二维图形派生：圆、椭圆、矩形、三角形三维图形派生：球体、圆柱体、长方体程序内容：定义一个抽象类形状（Shape），包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()，它们均是纯虚函数。

通过继承派生出二维图形和三维图形，二维图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()、计算面积的函数 area(),其中area()函数是虚函数；三维图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()、计算体积的函数volume(),其中volume()函数是虚函数；进而，通过继承二维图形类和三维图形类分别派生出具体的图形类，圆、椭圆、矩形、三角形；球体、圆柱体、长方体。

二维图形类派生出的具体图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()计算面积的函数area()以及各自的构造函数与默认构造函数；三维图形类派生出的具体的图形类中包含输入基本图形的信息函数input()、显示基本图形信息函数show()、计算体积的函数volume()以及各自的构造函数与默认构造函数。

派生图：五、程序代码：1、总体思路：程序首先建立一个抽象类Shape,作为公共接口；然后构建两个基类：TwoDinShape、ThreeShape，公有继承Shape类；最后再由这两个基类派生出具体的图形类，分别计算其面积和体积，然后在主函数中调用各类中的成员函数，输出结果。

2、详细设计：input():数据输入函数show()：输出计算结果area()：计算图形的面积volume()：计算图形的体积run()：定义指针，调用抽象类里的每个函数3、源代码：#include<iostream>#include<string>#include<cmath>#include<cstdlib>using namespace std;const double PI=3.14159;class Shape{virtual void input(){};virtual void show(){};};class TwoDimShape:public Shape{private:double f;public:void input(){cout<<"所选图形的边长:";cin>>f;}void show(){cout<<"所求图形的面积是: "<<endl;}virtual double area()=0;};class ThreeShape:public Shape{private:double f;public:void input(){cout<<"所选图形的边长:";cin>>f;}void show(){cout<<"所求图形的体积是: "<<endl;}virtual double volume()=0;};/*****圆*****/class Circle:public TwoDimShape{double r;public:void input(){cout<<"请输入所要求的圆的半径：";cin>>r;}Circle(){r=0;}Circle(double new_r){r=new_r;}double area(){return PI*r*r;}void show(){cout<<" r="<<r<<endl;cout<<"所求的圆的面积是:"<<PI*r*r<<endl;}};/*****椭圆*****/class Elliptise:public TwoDimShape{double a,b;public:void input(){cout<<"请输入所要求的椭圆的长轴半径和短轴半径:";cin>>a>>b;}Elliptise(){a=0;b=0;}Elliptise(double new_a,double new_b){a=new_a;b=new_b;}double area(){return PI*a*b;}void show(){cout<<" a="<<a<<'\t' <<" b="<<b<<endl;cout<<"所要求椭圆的面积是:"<<PI*a*b<<endl;}};/*****矩形*****/class Rectangle:public TwoDimShape{double width,length;Rectangle(){width=0;length=0;}Rectangle(double new_width,double new_length){width=new_width;length=new_length;}double area(){return width*length;}void input(){cout<<"请输入所要求的矩形的长和宽:";cin>>width>>length;}void show(){cout<<" width="<<width<<'\t' <<" length="<<length<<endl;cout<<"所求的矩形的面积是:"<<width*length<<endl;}};/*****三角形*****/class Triangle:public TwoDimShape{double a,b,c;public:void input(){cout<<"请输入所要求的三角形的三条边:";cin>>a>>b>>c;}Triangle(){b=0;c=0;}Triangle(double new_a,double new_b,double new_c){a=new_a;b=new_b;c=new_c;}double area(){double s=(a+b+c)/2.0;//double area;return (sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)));}void show(){double s=(a+b+c)/2.0;cout<<" a="<<a<<'\t'<<" b="<<b<<'\t'<<" c="<<c<<endl;cout<<"所求三角形的面积是:"<<sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))<<endl;}};/*****球体*****/class Ball:public ThreeShape{double r,v;public:Ball(){r=0;}Ball(double new_r){r=new_r;}double volume(){//double v;v=PI*r*r*r*4/3;return v;}void input(){cout<<"请输入所要求的球体的半径:";cin>>r;}void show(){cout<<" r="<<r<<endl;cout<<"所求的球体的体积是:"<<v<<endl;}};/*****圆柱体*****/class Cylinder:public ThreeShape{double r,height,v;public:Cylinder(){r=0;height=0;}Cylinder(double new_r,double new_height){r=new_r;height=new_height;}double volume(){//double v;v=PI*r*r*height;return v;}void input(){cout<<"请输入所要求的椭圆的底面半径和高:";cin>>r>>height;}void show(){cout<<" r="<<r<<'\t'<<" height="<<height<<endl;cout<<"所求圆柱体的体积是:"<<v<<endl;}};/*****长方体*****/class Box:public ThreeShape{double width,length,height,v;public:Box(){width=0;length=0;height=0;}Box(double new_width,double new_length,double new_height){width=new_width;length=new_length;height=new_height;}double volume(){//double v;v=width*length*height;return v;}void input(){cout<<"请输入所要求长方体的长、宽、高:";cin>>length>>width>>height;}void show(){cout<<" width="<<width<<'\t' <<" length="<<length<<'\t'<<" height="<<height<<endl;cout<<"所求长方体的体积是:"<<v<<endl;}};void run1(TwoDimShape *ptr)//定义指针，调用抽象类里的每个函数{ptr->input();ptr->area();ptr->show();}void run2(ThreeShape *ptr){ptr->input();ptr->volume();ptr->show();}void area(const& i,bool& flag){TwoDimShape *p1;Circle circle;Elliptise elliptise;Rectangle rectangle;Triangle triangle;switch(i){case '1':p1=&circle;run1(p1);break;case '2':p1=&elliptise;run1(p1);break;case '3':p1=&rectangle;run1(p1);break;case '4':p1=&triangle;run1(p1);break;}}void volume(const& i,bool& flag){ThreeShape *p2;Ball ball;Cylinder cylinder;Box box;switch(i){case '1':p2=&ball;run2(p2);break;case '2':p2=&cylinder;run2(p2);break;case '3':p2=&box;run2(p2);break;}}int main(){TwoDimShape *p1;ThreeShape *p2;char i;Circle circle;Elliptise elliptise;Rectangle rectangle;Triangle triangle;Ball ball;Cylinder cylinder;Box box;bool flag=1;//退出标记，为0退出或返回上级 cout<<"进入程序:\n";do{cout<<" [1] TwoDimShape \n"<<" [2] ThreeShape \n"<<" [3] Exit "<<endl;cout<<"请输入所选择的标号:";cin>>i;switch(i){case '1':do{cout<<" [1] 圆"<<'\n'<<" [2] 椭圆"<<'\n'<<" [3] 矩形"<<'\n'<<" [4] 三角形"<<endl;cout<<"请输入所选图形的标号:";cin>>i;area(i,flag);}while(flag);flag=1;//保证flag为1，不至于影响后面的使用 break;case '2':do{cout<<" [1] 球体"<<'\n'<<" [2] 圆柱体"<<'\n'<<" [3] 长方体"<<endl;cout<<"请输入所选图形的标号:";cin>>i;volume(i,flag);}while(flag);flag=1;break;default:return 0;}}while(flag);}六、调试过程：七、总结：在程序的编写过程中遇到很多麻烦，譬如：如何定义成员函数，把哪个函数定义为虚函数，对各个层次类的成员函数的声明或定义等，但最后在老师和同学的帮助下都解决了，这让我觉得很有成就。