C++面向对象 实验报告
实验一类与对象
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VC++的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为单位是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、 声明一个简单的Computer类，有数据成员芯片（cpu）、内存（ram）、光驱（cdrom）等等，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、 （选作）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”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、内联成员函数、组合。
1、#include <iostream>
using namespace std;
enum CPU_Rank {p1=1,p2,p3,p4,p5,p6,p7};
class CPU
{ private:
CPU_Rank rank;
int freauency;
float voltage;
public:
CPU(CPU_Rank r, int f,float v)
{ rank=r;
freauency=f;
voltage=v;
cout<<" This is CPU construct program"<<endl;}
~CPU()
{cout<<" This is CPU destroy function"<<endl;}
void run(){cout<< " The CPU is running"<<endl;}
void stop(){cout<< " The CPU is Stopping"<<endl;}
};
int main()
{
enum CPU_Rank rank;
rank=p5;
CPU cpu1(rank,1024,3.6);
cpu1.run();
cpu1.stop();
return 0;
}
运行结果：This is CPU construct program
The CPU is running
The CPU is Stopping
This is CPU destroy function
2、#include <iostream>
using namespace std;
enum CPU_Rank {p1=1,p2,p3,p4,p5,p6,p7};
class CPU
{private:
CPU_Rank rank;
int freauency;
float voltage;
public:
CPU(CPU_Rank r=p1,int f=0,float v=0)
{ rank=r;
freauency=f;
voltage=v;
cout<<" This is CPU construct program"<<endl;}
~CPU()
{cout<<" This is CPU destroy function"<<endl;}
void run(){cout<<" The CPU is running"<<endl;}
void stop(){cout<<" The CPU is Stopping"<<endl;}
};
class RAM
{private:
int rank;
int size;
public:
RAM( int r=0, int s=0)
{ rank=r;
size=s;}
void run(){cout<<" The RAM is running"<<endl;}
void stop(){cout<<" The RAM is Stopping"<<endl;}
};
class CDROM
{ private:
int rank;
int size;
public:
CDROM ( int r=0, int s=0)
{ rank=r;
size=s;}
void run(){cout<<" The CDROM is running"<<endl;}
void stop(){cout<<" The CDROM is Stopping"<<endl;}
};
class Computer
{
private:
CPU cpu;
RAM ram;
CDROM cdrom;
public:
Computer(CPU c,RAM r,CDROM cd)
{ cout<<" This is the Computer Construct"<<endl;
cpu=c;
ram=r;
cdrom=cd;}
void run()
{ cout<<" This is Computer is running"<<endl;
cpu.run();
ram.run();}
void stop ()
{ cout<<" This is Computer is stop"<<endl;
cpu.stop();
ram.stop();}
};
int main()
{ enum CPU_Rank rank;
rank=p5;
CPU cpu1(rank,1024,3.6f);
RAM ram(5,1024);
CDROM cdrom(5,1024);
Computer cp(cpu1,ram,cdrom);
cp.run();
cp.stop();
return 0;
}
实验二 C++程序结构
1、 实验目的
1. 观察程序运行中的变量的作用域、生存期和可见性。
2. 学习类的静态成员的使用。
3. 学习多文件结构在C++程序中的使用。
2、 实验任务
1. 运行下面程序，2. 观察变量x、y的值。
//lab2_1.cpp
3. 实现客户机（CLIENT）类。定义字符型静态数据成员ServerName，4. 保存其服5. 务器名6. 称：整型静态数据成员ClientNum，7. 记录已定义的客户数量；定义静态函数ChangeServerName（）改变服8. 务器名9. 称。在头文件client.h中定义类，10. 在文件client.cpp中实现，11. 在文件test.cpp中测试这个类，12. 观察相应的成员变量取值的变化情况。
实验二 C++程序结构
1、 实验目的
1. 观察程序运行中的变量的作用域、生存期和可见性。
2. 学习类的静态成员的使用。
3. 学习多文件结构在C++程序中的使用。
2、 实验任务
1. 运行下面程序，2. 观察变量x、y的值。
3. 实现客户机（CLIENT）类。定义字符型静态数据成员ServerName，4. 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ChangeServerName（）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，在文件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、实验结果
1.
2. 服务器名称为：N
客户机数量为：2
服务器名称为：A
实验源代码：
1.#include <iostream>
using namespace std;
void fn1();
int x = 1, y = 2;
void main()
{
cout << "Begin..." << endl;
cout << "x = " << x << endl;
cout << "y = " << y << endl;
cout << "Evaluate x and y in main()..." << endl;
int x = 10, y = 20;
cout << "x = " << x << endl;
cout << "y = " << y << endl;
cout << "Step into fn1()..." << endl;
fn1();
cout << "Back in main" << endl;
cout << "x = " << x << endl;
cout << "y = " << y << endl;
return 0;
}
void fn1()
{
int y = 200;
cout << "x = " << x << endl;
cout << "y = " << y << endl;
}
2. //client.h
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class CLIENT
{
private:
static char ServerName;
static int ClientNum;
public:
CLIENT();
~CLIENT();
static int GetClientNum();
static void ChangServerName(char name);
static char GetServerName();
};
//client.cpp
#include "client.h"
CLIENT::CLIENT()
{
ClientNum++ ;
}
CLIENT::~CLIENT()
{
ClientNum-- ;
}
int CLIENT::GetClientNum()
{
return ClientNum;
}
void CLIENT::ChangServerName(char name)
{
ServerName=name;
}
char CLIENT::GetServerName()
{
return ServerName;
}
//test.cpp
#include <iostream.h>
#include "client.h"
int CLIENT::ClientNum = 0;
char CLIENT::ServerName= 'N';
int main()
{
CLIENT a;
CLIENT b;
cout << "服务器名称为：" << CLIENT::GetServerName() << endl;
CLIENT::ChangServerName('A');
cout << "客户机数量为：" << CLIENT::GetClientNum() << endl;
cout << "服务器名称为：" << CLIENT::GetServerName() << endl;
}
实验三 数组与指针
一、实验目的
1、学习使用数组。
2、学习字符串数据的组织和处理。
3、掌握指针的使用方法。
4、练习通过debug观察指针的内容及其所指的对象的内容。
5、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。
二、实验任务
1、测试3X3矩阵转置函数的程序，程序如下：
#include <iostream>
using namespace std;
void move (int matrix[3][3])
{
int i, j, k;
for(i=0; i<3; i++)
for (j=0; j<i; j++)
{
k = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[j][i];
matrix[j][i] = k;
}
}
int main()
{
int i, j;
int data[3][3];
cout << "输入矩阵的元素" << endl;
for(i=0; i<3; i++)
for (j=0; j<3; j++)
{
cout << "第" << i+1 << "行第" << j+1
<<"个元素为：";
cin >> data[i][j];
}
cout << "输入的矩阵的为：" << endl;
for(i=0; i<3; i++)
{
for (j=0; j<3; j++)
cout << data[i][j] << " ";
cout << endl;
}
move(data);
cout << "转置后的矩阵的为：" << endl;
for(i=0; i<3; i++)
{
for (j=0; j<3; j++)
cout << data[i][j] << " ";
cout << endl;
}
}
2、使用动态内存分配生成动态数组来重新设计一个3X3矩阵转置函数，使用指针实现函数的功能。
3、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。
4、使用String类定义字符串对象，重新实现上一小题。
（选作）5、定义一个Employee类，其中包括姓名、街道地址、城市和邮编等属性，以及change_name（ ）和display（）等函数。display(）显示姓名、街道地址、城市和邮编等属性，change_name（）改变对象的姓名属性。实现并测试这个类。（提示：对字符数组的赋值可以使用字符串拷贝函数strcpy（char *，char*，name））。
（选作）6、定义包含个5元素的对象数组，每个元素都是Employee类型的对象。
实验四 继承与派生
一、实验目的
1、学习定义和使用类的继承关系，定义派生类。
2、熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制。
3、学习利用虚基类解决二义性问题。
二、实验任务
1、定义一个基类Animal，有私有整型成员变量age，构造其派生类dog，在其成员函数SetAge(int n)中直接给age赋值，看看会有什么问题，把age改为公有成员变量，还会有问题吗？编程试试看。
2、定义一个基类BaseClass，有整型成员变量Number，构造其派生类DerivedClass,观察构造函数和析构函数的执行情况。
3、定义一个车（vehicle ）基类，具有MaxSpeed、Weight等成员变量，Run，Stop等成员函数，由此派生出自行车（bicycle ）类、汽车（motorcar）类，自行车类具有高度（Height）等属性，汽车类有座位数（SeatNum）等属性。从bicycle和motorcar类派生出摩托车（motorcycle ）类，在继承过程中，注意把vehicle设置为虚基类。如果不把设置为虚基类，会有什么问题？编程试试看。
实验结果：
1、error C2248: 'age' : cannot access private member declared in class 'Animal'
改正方案：将Animal类中私有成员age换成公共成员。
2、构造基类对象!
构造派生类对象!
析构派生类对象!
析构基类对象!
3、Now it is running!
Now it has stopped!
//如果vehicle不是虚基类，有错误：
error C2385: 'motorcycle::Run' is ambiguous
……
源程序：
1、#include <iostream>
using namespace std;
class Animal
{
private:
int age;
public:
Animal(){};
~Animal(){};
};
class Dog : private Animal
{
public:
Dog(){};
~Dog(){};
void SetAge(int n){ age = n;}
};
int main()
{
Dog a;
a.SetAge(10);
return 0;
}
2、#include <iostream>
using namespace std;
class BaseClass
{
public:
BaseClass() { cout << "构造基类对象!" << endl;}
~BaseClass() { cout << "析构基类对象!" << endl;}
};
class DerivedClass : public BaseClass
{
public:
DerivedClass() {cout << "构造派生类对象!" << endl;}
~DerivedClass() {cout << "析构派生类对象!" << endl;}
};
int main()
{
DerivedClass d;
}
3、nclude <iostream>
using namespace std;
class vehicle
{
private:
int MaxSpeed;
int Weight;
public:
vehicle(){MaxSpeed=0; Weight=0;};
~vehicle(){};
void Run() {cout << "Now it is running!" << endl; }
void Stop() {cout << "Now it has stopped!" << endl; }
};
class bicycle : virtual public vehicle
{
private:
int Height;
public:
bicycle(){};
~bicycle(){};
};
class motorcar : virtual public vehicle
{
private:
int SeatNum;
public:
motorcar(){};
~motorcar(){};
};
class motorcycle : public bicycle , public motorcar
{
public:
motorcycle (){};
~motorcycle (){};
};
int main()
{
motorcycle a;
a.Run();
a.Stop();
}
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