面向对象程序设计实验任务和指导(1)

文档发表日期：2012-04-14最近修改日期：2014-09-01《面向对象程序设计》实验任务及指导目录一、实验1：熟悉实验环境二、实验2：数据抽象三、实验3：继承与多态性三、实验4：重载和I/O流及面向对象程序设计一、实验1：熟悉实验环境【实验目的】●熟悉Visual C++6.0开发环境。

●掌握多文件结构程序项目的建立过程。

●初步掌握面向对象程序的多文件结构项目的开发运行步骤。

【实验内容】1、学习多文件结构程序项目的建立过程，观看、体会演示。

2、下面的程序在编译时会出错，请修改程序，使之能正确运行。

#include<iostream>//#include "iostream " 或#include "iostream.h"//#include"文件名":使用<>表示在包含文件目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置的)，而不在源文件目录去查找;使用双引号””则表示首先在当前的源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查找。

一般使用双引号””. .h是引用C语言库.using namespace std;class MyClass{public:MyClass() { x=0;y=0; }MyClass(int a = 0, b = 0);Print();private:int x, y;};MyClass::MyClass(int a = 0, int b =0){x = a;y = b;}void MyClass::Print(){cout << "x = " << x << endl;cout << "y = " << y << endl;}int main(){MyClass obj1,obj2(5,8);obj1.x =1;obj1.y =3;obj1.Print();obj2.Print();return 0;}3、将任务2得到的正确程序分成3个文件。

文件MyClass.h包括类的定义，文件MyClass.cpp包括类成员函数的实现，文件App.cpp包括类的使用。

调试、运行该程序，使之获得正确结果。

4．已知两个矩形的长和宽,用面向对象的概念编程求它们的面积和周长。

假设矩形1 的长和宽分别为20 和50；矩形 2 的长和宽分别为 3.6 和 4.5。

(先定义矩形类再实例化两个对象)5. 将教材7.1.3例题改造成面向对象的C++程序。

使用单链表来存储集合元素。

定义node类和Set类。

【实验指导】1、头文件中通常包含常量、类型、函数原型的定义。

类是用户定义的类型，故将类的定义放在头文件中。

函数的定义即函数的实现应放在实现文件.cpp文件中。

这样的安排体现了信息隐藏和模块化。

将类成员函数的实现和类的使用放在不同的cpp文件中，可将类的实现与类的使用分离，体现了对接口编程的思想。

2、文件MyClass.h中的结构#include<iostream>using namespace std;// MyClass的定义文件MyClass.cpp中的结构#include “MyClass.h”// MyClass成员函数的定义文件App.cpp中的结构#include “MyClass.h”// main函数的定义3、避免头文件内容被重复引入。

头文件内容被重复引入会导致标识符重复定义的错误。

用预编译条件指令来限制头文件内容的引入。

例如：#ifndef MYCLASS#define MYCLASS// MyClass.h头文件的内容#endif说明:#ifndef <标识> //如果没有定义<标识>#define <标识> //定义<标识>............#endif<标识>在理论上来说可以是自由命名的，但每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。

标识的命名规则一般是头文件名全大写，前后加下划线，这样如果有两个地方都包含这个头文件，就不会出现两次包含的情况。

因为在第二次包含时<标识已经有定义了，所以就不再include了.二、实验2：数据抽象【实验目的】●掌握类的定义和使用以及类对象的声明和使用方法，理解具有不同访问属性的成员的访问方式。

●掌握构造函数和析构函数的作用和编写方法。

●了解并掌握静态成员、常成员的使用。

【实验内容】1、下面程序中定义了一个整型动态数组，编写了3个构造函数。

#include<iostream>using namespace std;class IntArray {public:IntArray(int sz); // 数组初始化为sz个元素，初值全为0IntArray( int *array, int sz ) ; // 用静态数组array的前sz个元素初始化新数组IntArray( const IntArray &rhs ) ; // 拷贝构造函数void printAll();private:int *ia;int size;};IntArray::IntArray( int sz ) {size = sz; // 设置数据成员ia = new int[ size ];for ( int ix=0; ix < size; ++ix )ia[ix] = 0; // 初始化数组元素}IntArray:: IntArray( int *array, int sz ) {size = sz; // 设置数据成员ia = new int[ size ];for ( int ix=0; ix < size; ++ix )ia[ix ] = array[ ix ]; // 拷贝数据成员}IntArray:: IntArray( const IntArray &rhs ){size = rhs.size;ia = new int[ size ];for (int ix = 0; ix < size; ix++ )ia[ ix ] = rhs.ia[ ix ];}void IntArray::printAll(){for ( int ix=0; ix < size; ++ix )cout<<ia[ix]<<" ";cout<<endl;}int main(){int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};IntArray arr1(10), arr2(a,5),arr3(arr2);arr1.printAll();arr2.printAll();arr3.printAll();return 0;}（1）为IntArray加上析构函数并编译运行程序，体会类的构造函数和析构函数的作用。

（2）程序中，类IntArray的三个构造函数都是以相似的方式来实现的。

一般来说，当两个或多个函数重复相同的代码时，可将这部分代码抽取出来，形成独立的函数，以便共享。

以后如果需要改变这些实现，则只需改变一次，而且这种实现的共享本质更容易为大家所理解。

怎样把构造函数中的代码抽取出来形成独立的共享函数呢？请给出一种可能的实现。

按你给出的实现方法修改程序并重新编译运行。

2、设有一个点myPoint类的定义如下：class myPoint {public:myPoint(double x0=0.0,double y0=0.0):x(x0),y(y0) {}myPoint(myPoint &np):x(np.x),y(np.y) {}double GetX() { return x;}double GetY() {return y;}void SetX(double x0) {x=x0;}void SetY(double y0) {x=y0;}void SetPoint(double x0,double y0) {x=x0;y=y0;}void SetPoint(myPoint &np) { x=np.x; y=np.y;}double GetLength(myPoint p) {return sqrt((x-p.x)*(x-p.x) +(y-p.y)*(y-p.y));}void Printit() { cout<<" ("<<x<<","<<y<<") ";}private:double x ,y;};试定义一个三角形Triangle类，在Triangle类中以点myPoint类的3个对象p1、p2、p3作为数据成员，表示三角形的三个顶点。

Triangle类具有计算三角形的周长和面积的功能。

请编写程序上机调试并运行。

3. 编写栈类stack，要求栈类可以进行入栈和出栈操作，还可以查看栈顶元素的值。

栈类中的每个节点为一个类node对象。

Node类含有两个成员：int data，node *prev。

【实验指导】1、（1）可参考教材第192页关于“浅复制”和“深复制”的示例来实现析构函数的定义。

（2）在类中将构造函数的代码抽取出来形成独立的函数，然后在构造函数中调用执行，注意函数参数的设置和定义。

2、由于在Triangle类中需要定义myPoint类的对象，因此需要在Triangle类的构造方法的成员初始化列表中实现对成员对象的初始化。

三、实验3：继承与多态性【实验目的】●掌握继承的概念，能够定义和使用类的继承关系。

●了解在派生类中如何使用基类的成员以及基类成员在派生类中的访问控制特性。

●理解虚基类在解决二义性问题中的作用。

●理解静态多态性和动态动态性的含义。

掌握使用虚函数和继承实现动态多态性的方法。

【实验内容】1、有如下的程序：#include <iostream>using namespace std;class Base{public :Base(int p1, int p2) { data1 = p1; data2 = p2; }int Inc1( ) { return ++data1; }int Inc2( ) { return ++data2; }void Display(){ cout<<"data1 = "<< data1 << " data2 = " << data2 << endl; }protected:int data1, data2;};class D1 : public Base {public :D1(int p1, int p2, int p3) : Base(p1, p2) { data3 = p3; }int Inc1( ) { return Base::Inc1( ); }int Inc3( ) { return ++data3; }void Display( ){cout<<"data1 = "<< data1 << " data2 = " << data2 << " data3 = " << data3 <<endl;cout<<"Base::Display() ----";Base::Display( );}protected:int data3;};class D2 : public Base {public :D2(int p1, int p2, int p4) : Base(p1, p2) { data4 = p4; }int Inc1(){Base::Inc1( ); Base::Inc2( );return Base::Inc1( );}int Inc4( ) { return ++data4; }void Display( ){cout<<"data1 = "<< data1 << " data2 = " << data2 << " data4 = " << data4 <<endl;cout<<"Base::Display() ----";Base::Display( );}protected:int data4;};class D12 : public D1, public D2 {public :D12(int p11,int p12,int p13,int p21,int p22,int p23,int p): D1(p11, p12, p13), D2(p21, p22, p23) { data5 = p; }int Inc1( ){ D1::Inc1(); D2::Inc1( );return D1::Inc1( );}int Inc5( ) { return ++data5; }void Display( ){cout<<"data1 = "<< data1 << " data2 = " << data2 <<endl; // ①cout <<" data3 = " << data3 <<"data4 = "<< data4 << " data5 = " << data5 <<endl;cout << "D1::Display( )----";D1::Display( );cout << "D2::Display( )----";D2::Display( );}private:int data5;};int main(){D12 d(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);d. Display( );cout << endl;d.Inc1();d.Inc2(); // ②d.Inc3();d.Inc4();d.Inc5();d.D12::Inc1();d.Display();return 0;}（1）这个程序在编译时会出现错误，请根据出错提示信息找出出错的原因。