C程序設(shè)計實驗指導(dǎo)書

1、C+程序設(shè)計實驗指導(dǎo)書通信工程學(xué)院前言C+語言是目前程序設(shè)計的主流語言，熟練掌握C+軟件是工程技術(shù)人員開發(fā)軟件的必備素質(zhì)。本課程主要闡述C+程序設(shè)計的基本原則及面向?qū)ο蠹夹g(shù)程序設(shè)計的基本原理和方法，使學(xué)生深刻理解面向?qū)ο蠹夹g(shù)所帶來的觀念改革，掌握一種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言和面向?qū)ο笤O(shè)計的思維方式、規(guī)則與基本方法，了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本方法、規(guī)則，并能用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢陀^事物進行分析、建立模型，初步掌握C面向?qū)ο缶幊陶Z言。程序設(shè)計是一門實踐性很強的課程，必須以實踐為重，許多實踐知識不是靠聽課和看書學(xué)到的，而是通過長時間的實踐積累起來

2、的，切忌只看書，不上機實踐。C+實驗的目的，絕不僅是為了驗證教材和講課的內(nèi)容，或者驗證自己所編寫的程序正確與否。其目的更在于：1、加深對講授內(nèi)容的理解，尤其是一些語法規(guī)定，只靠課堂講授，不足于掌握理解。通過多次上機，就能自然地、熟悉地掌握，所謂熟能生巧。2、熟練掌握并使用C+程序開發(fā)的環(huán)境。3、學(xué)會獨立調(diào)試和運行程序。任何程序都不是一蹴而就的，需要多次的更改調(diào)試，對初學(xué)者來說更是如此。因此，要在調(diào)試過程中積累經(jīng)驗，再利用經(jīng)驗高效、快速地調(diào)試程序。調(diào)試程序的能力是每個程序設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)掌握的一項基本功。4、養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，編寫良好風(fēng)格的代碼。編寫程序應(yīng)遵循良好的編程規(guī)范，使程序具有良好的可讀性

3、、可維護性。正如寫文章一樣，不僅要寫得一手好字，更要格式規(guī)范，段落分明，思路清晰。5、培養(yǎng)獨立編寫程序的能力。程序設(shè)計最終的目的是使用計算機解決實際問題，問題是什么，如何解決，解決方法是什么，如何編寫程序解決問題才是核心。因此，在做實驗的時候應(yīng)多問為什么，多觀察，多分析，多動手。確立以上原則為指導(dǎo)思想，認(rèn)真的實踐才能真正掌握C+。實驗一 數(shù)據(jù)類型和表達式【實驗?zāi)康摹?、熟悉并學(xué)習(xí)使用C+程序編譯平臺VC6.0；2、掌握如何在編譯平臺下編輯、編譯、連接和運行一個簡單的C+程序；3、掌握C+語言基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，熟悉變量及常量的定義和賦值方法；4、學(xué)會使用C+算術(shù)運算符和算術(shù)表達式；5、掌握C+程序的

4、賦值和輸入輸出語句的使用方法；6、掌握簡單C+程序的編寫和調(diào)試【實驗內(nèi)容】1、從鍵盤上輸入兩個int型數(shù)，比較其大小，并輸出顯示其中較小的數(shù)；2、從鍵盤上輸入一個int型數(shù)，一個浮點數(shù)，比較其大小，將輸出其中較大的數(shù)；3、輸入一攝氏溫度，編程輸出華氏溫度。已知；華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度的計算公式如下：其中，表示華氏溫度，表示攝氏溫度。4、編程實現(xiàn)輸入千米數(shù)，輸出顯示其英里數(shù)。已知：1英里=1.60934千米(用符號常量)5、輸入一個int型數(shù)，將它的低4位(右四位)都置為1；【實驗要求】1、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、實驗報告中總

5、結(jié)cin和cout的使用方法；4、把第4小題的符號常量改成宏定義的方式；實驗二 預(yù)處理和語句【實驗?zāi)康摹?、熟悉并掌握使用文件包含命令；2、熟悉并學(xué)習(xí)使用條件編譯命令；3、掌握選擇語句；4、掌握循環(huán)語句；【實驗內(nèi)容】1、編寫一個程序，輸入某雇員的每周工作時間（以小時計）和每小時的工資數(shù)，計算并輸出他的工資。若雇員周工作小時超過40 小時，則超過部分按原工資的1.5 倍的加班工資來計算。若雇員每周工作小時超過60 小時，則超過60 的部分按原工資的3 倍的加班工資來計算，而40 到50 小時的工資仍按照原工資的1.5 倍的加班工資來計算。要求有輸入提示和輸出提示，如要輸入雇員的工作時間和每小時的

6、工資值時，可以提示：“Please input employees work time and wage_per_hour:”輸出時，提示：“The employees wage :”；2、編寫一個程序，提示用戶輸入一個年份及這一年的第一天是星期幾，輸出每個月的第一天是星期幾。例如，如果用戶輸入2005和6，表示2005年1月1日是星期六，程序應(yīng)輸出如下內(nèi)容：January 1, 2005 is SaturdayDecember 1, 2005 is Thursday用函數(shù) int ComputeDay(int year, int day)計算星期；在main函數(shù)完成用戶輸入和輸出工作；3、編

7、寫貸款分期償還程序。一筆貸款的月還款包含償還本金和償還利息。月利息可以通過月利率乘以余額(剩余本金)來計算，于是月償還金額就等于月還款額減去月利息。要求用戶輸入貸款額、貸款年限和利率，程序輸出分期還款的計劃。如果輸入貸款額度10000美元、期限1年和利率7%，程序應(yīng)該輸出：Load Amount：10000Number of Years：1Annual Interest Rate：7%Monthly Payment：865.26Total Payment：10381.21Payment# Interest Principal Balance1 58.33 806.93 9193.072 53.

8、62 811.64 8381.4311 10.0 855.26 860.2712 5.01 860.25 0.01【實驗要求】1、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、把第2小題的ComputeDay(int year, int day) 函數(shù)的聲明和實現(xiàn)分別放在同一工程項目下的不同文件中；4、總結(jié)文件包含編譯命令的特點；實驗三 指針和數(shù)組【實驗?zāi)康摹?、掌握指針的概念、學(xué)會定義和使用指針變量；2、學(xué)習(xí)使用指針數(shù)組和指向數(shù)組的指針；【實驗內(nèi)容】1、一個班有 5 名學(xué)生，每個學(xué)生修了五門課，求每個學(xué)生的平均成績，并輸出每個學(xué)生的學(xué)號，每門課

9、程的成績及平均值。求某門課程的平均分；實現(xiàn)要求：分別編寫2 個函數(shù)實現(xiàn)以上2 個要求，第1 個函數(shù)用數(shù)組名作參數(shù)，第2 個函數(shù)用指針用參數(shù)，并在函數(shù)體內(nèi)用指針對數(shù)組操作。2、編寫一個程序，實現(xiàn)矩陣運算，具體要求如下：用函數(shù)addMatrix( int aCOLUMN_SIZE, int bCOLUMN_SIZE, int cCOLUMN_SIZE, int rowSize)實現(xiàn)矩陣相加運算；用函數(shù)multiplyMatrix( int aCOLUMN_SIZE, int bCOLUMN_SIZE, int cCOLUMN_SIZE, int rowSize)實現(xiàn)矩陣相乘運算；矩陣a和矩陣b的數(shù)

10、據(jù)從鍵盤輸入；輸出矩陣相乘或相加結(jié)果即c矩陣的數(shù)據(jù)；【實驗要求】1、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；實驗四 函數(shù)和作用域【實驗?zāi)康摹?、掌握函數(shù)的定義和說明方法；2、掌握函數(shù)調(diào)用時的傳值調(diào)用、傳址調(diào)用和引用調(diào)用方法；3、掌握函數(shù)重載的方法；4、學(xué)習(xí)使用指向字符串的指針變量；5、掌握作用域的種類和范圍；【實驗內(nèi)容】1、編寫一個極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)的程序，具體要求如下：在main函數(shù)中讀入極坐標(biāo)半徑和相角；使用函數(shù)conver實現(xiàn)極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換；分別用傳址調(diào)用和引用調(diào)用的方式調(diào)用conver函數(shù)；2、編寫一個程序，實現(xiàn)浮點類型數(shù)

11、據(jù)和復(fù)數(shù)類型數(shù)據(jù)的相乘；具體要求如下：用結(jié)構(gòu)體定義復(fù)數(shù)類型數(shù)據(jù)；編寫浮點類型數(shù)據(jù)乘法運算函數(shù)product；重載函數(shù)product實現(xiàn)復(fù)數(shù)類型數(shù)據(jù)相乘；在mian函數(shù)中通過鍵盤輸入一對浮點數(shù)和一對復(fù)數(shù)，分別對這兩對數(shù)據(jù)進行相乘計算，并輸出結(jié)果；3、編寫程序計算一個人的生物節(jié)律指數(shù)，它是生理、智力和情緒指數(shù)之和。情緒周期是一個正弦曲線，其振幅為1，周期為28天，在給定的一天內(nèi)，一個人的情緒指數(shù)是，是他的年齡（以天計算）類似地，生理和智力周期也是正弦曲線，振幅為1，周期分別是23天和33天。編寫輸入年月日計算天輸?shù)暮瘮?shù)computeday；編寫計算生理指數(shù)的函數(shù)compute_physiologi

12、cal_index；編寫計算情緒指數(shù)的函數(shù)compute_emotional_index；編寫計算智力指數(shù)的函數(shù)compute_mentality_index；在主程序中輸入年月日，計算生物節(jié)指數(shù)并輸出；【實驗要求】1、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、在實驗報告中回答如下問題：傳址調(diào)用和引用調(diào)用有何不同？函數(shù)重載時可以除了參數(shù)的類型不同，其他都相同嗎?4、總結(jié)作用域的種類和使用范圍；實驗五 類與對象（一）【實驗?zāi)康摹?、掌握類的概念以及定義類的方法；2、學(xué)習(xí)簡單面向?qū)ο蟪绦虻木帉懀弧緦嶒瀮?nèi)容】1、 設(shè)計一個名為Fan的類，表示一個風(fēng)

13、扇，該類滿足下述要求：具有描述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的成員speed；具有描述風(fēng)扇是否開啟的成員on；具有描述風(fēng)扇半徑的成員radius；具有描述風(fēng)扇顏色的成員color以上所有成員的訪問和更改函數(shù)；輸出風(fēng)扇所有信息的函數(shù)display；在main函數(shù)中創(chuàng)建2個Fan的對象，將第一個風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、半徑和顏色分別設(shè)置為3、10和yellow，并將它打開。第二個風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、半徑和顏色分別設(shè)置為2、5和blue，并將它關(guān)閉。輸出以上2個風(fēng)扇的所有信息。2、 設(shè)計一個名為Account的類，該類滿足下述要求：一個名為id的int型成員，表示賬戶的身份號；一個名為balance的double型成員，表示賬戶余額；一個名

14、為annualInterestRate的double型數(shù)據(jù)域，保存當(dāng)年利率；以上所有成員的訪問和更改函數(shù)；一個名為getMonthlyInterestRate( )的函數(shù)，返回月利率；月利率為年利率/12；一個名為withDraw的函數(shù)，從賬戶中支取指定金額；一個名為deposit的函數(shù)，向賬戶中存入指定金額；在mian函數(shù)中，創(chuàng)建一個Account對象，其ID為1122，賬戶余額為20000，年利率為4.5%，使用withDraw函數(shù)取出2500美元，使用deposit函數(shù)存入3000美元，然后輸出賬戶的余額、月利率?！緦嶒炓蟆?、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄

15、編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、在報告中回答以下問題：定義類時，那些成員數(shù)據(jù)和成員函數(shù)是必須的，那些不是？public、protected、private分別表示什么意思？能否對類的成員數(shù)據(jù)在定義時初始化？在實驗內(nèi)容的第2小題中，賬戶余額變量balance是否必須定義為靜態(tài)變量？為什么？實驗六 類與對象（二）【實驗?zāi)康摹?、掌握類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的概念和使用方法；2、掌握對象數(shù)組、對象指針的定義和使用方法；3、掌握new和delete的使用方法；【實驗內(nèi)容】1、 設(shè)計描述平面坐標(biāo)上的點CPoint類，該類滿足下述要求：具有x，y坐標(biāo)信息；具有帶默認(rèn)形參值的構(gòu)造函數(shù)，參數(shù)分別用于初始化x

16、和y坐標(biāo)信息；具有獲取x、y信息的GetX和GetY函數(shù)，具有設(shè)置x、y信息的SetX和SetY函數(shù)；2、 設(shè)計一個矩形類CRectangle，該類滿足下述要求：具有矩形的左下角和右上角兩個點的坐標(biāo)信息，這兩個點的數(shù)據(jù)類型是CPoint；具有帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)CRectangle(const CPoint &, const CPoint &)，參數(shù)分別用于設(shè)置左下角和右上角兩個點的坐標(biāo)信息；具有設(shè)置左下角和設(shè)置右上角的兩個點坐標(biāo)的功能SetLPoint(const CPoint &)和SetRPoint(const CPoint &)；具有獲得周長（GetPerimeter）和獲得面積（GetA

17、rea）的功能。3、 在main函數(shù)中，完成以下工作：動態(tài)創(chuàng)建一個CRectangle類的對象a_rectagnle，其初始的左下角和右上角坐標(biāo)分別為（2,5）、（6,8）；調(diào)用GetPerimeter和GetArea獲得矩形周長和面積，并將周長和面積顯示在屏幕上；調(diào)用SetLPoint設(shè)置a_rectagnle的左下角為（4，6），調(diào)用SetRPoint設(shè)置a_rectagnle的右上角為（7，9）；調(diào)用GetPerimeter和GetArea獲得矩形周長和面積，并將周長和面積顯示在屏幕上；銷毀該動態(tài)創(chuàng)建的對象?！緦嶒炓蟆?、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過

18、程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、總結(jié)類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的特點；實驗七 繼承與派生【實驗?zāi)康摹?、理解繼承在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的重要作用；2、理解繼承和派生的概念；3、掌握通過繼承派生出一個新類的方法；4、進一步學(xué)習(xí)簡單面向?qū)ο蟪绦虻木帉?；【實驗?nèi)容】1. 設(shè)計一個Person類，它有兩個派生類Student和Employee，Employee有兩個派生類Faculty和Staff。Person類有一個string類型的名字name，string型的身份號id，string型的電話號碼phonenumber, Person類構(gòu)造函數(shù)的對應(yīng)name的參數(shù)不能有默認(rèn)形參值。Student類有一個年

19、級grade屬性（Freshman、Sophomore、Junior或Senior），將屬性值定義為常量；Employee類有一個string型的辦公地點office，一個double型的月薪水salary和一個MyDate型的雇傭日期dateHired；Faculty類有一個級別rank屬性（Professor = 3、 AssociateProfessor = 2、AssistantProfessor = 1），屬性值也定義成常量。教師的薪水的計算方式為“薪水=基本工資級別”；Staff類有一個職務(wù)position屬性，為string類型，教工的薪水計算方式為“薪水=基本工資+津貼工作年數(shù)

20、”。工作年數(shù)算到2010年1月1日為止，基本工資BasicWages、津貼Allowance定義為常量。上述5個類都有一個print成員函數(shù)來輸出該類對象除薪水外的基本信息。 MyDate類有year、month、day三個數(shù)據(jù)成員，有一個計算兩個MyDate對象間年差的成員函數(shù)diffYear(MyDate &)，年差計算只精確到月；三個數(shù)據(jù)成員的獲取器函數(shù)。3. 定義上述類，并合理地補充構(gòu)造函數(shù)和其它需要的函數(shù)。 在main函數(shù)中，定義一個Person類對象，一個Student類對象和一個Employee類對象一個Faculty類對象和一個Staff類對象。輸出Person類及其派生類對象

21、的基本信息，并輸出Faculty類對象和Staff類對象的薪水。【實驗要求】1、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、總結(jié)基類中public、protected、private成員在不同的繼承方式下在派生類中的訪問權(quán)限；實驗八 多態(tài)實現(xiàn)【實驗?zāi)康摹?、 了解繼承和多態(tài)的作用和實現(xiàn)方式，掌握動態(tài)聯(lián)編方法；2、 掌握使用C+語言的抽象類和派生類實現(xiàn)繼承性；【實驗內(nèi)容】1、 設(shè)計一個立體圖形類（CStereoShape類），并滿足如下要求：CStereoShape類有一個純虛函數(shù)GetArea，能夠獲取立方體的表面積；CStereoShape類

22、有一個純虛函數(shù)GetVolume，能夠獲取立方體的體積；2、 設(shè)計一個立方體類（CCube類），該類繼承于CStereoShape類，并滿足如下要求：CCube類有一個帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，其參數(shù)分別對應(yīng)于立方體的長、寬、高。用一個成員函數(shù)來實現(xiàn)對立方體長、寬、高的設(shè)置。重載CStereoShape類的GetArea和GetVolume，分別完成立方體的表面積和體積的計算。3、 設(shè)計一個球體類（CSphere），該類繼承于CStereoShape類，并滿足如下要求：CSphere類有一個帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，其參數(shù)對應(yīng)于球體的半徑。用一個成員函數(shù)來實現(xiàn)對球體半徑的設(shè)置。重載CStereoShape類的

23、GetArea和GetVolume，分別完成球體的表面積和體積的計算。4、 實現(xiàn)一個main函數(shù)，在main函數(shù)中至少完成如下工作：實例化一個CCube類的對象a_cube和CSphere類的對象c_sphere；定義一個CStereoShape類的指針p；將a_cube的長、寬和高分別設(shè)置為4、5和6；將p指向a_cube，通過p將a_cube的表面積和體積打印到屏幕上；將c_sphere的半徑設(shè)置為7；將p指向c_sphere，通過p將c_sphere的表面積和體積打印到屏幕上?！緦嶒炓蟆?、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、總

24、結(jié)靜態(tài)聯(lián)編和動態(tài)聯(lián)編的區(qū)別；4、總結(jié)抽象類的特點及作用；實驗九 友元與運算符重載【實驗?zāi)康摹?、 掌握友元函數(shù)的使用方法；2、 掌握使用運算符重載方法；【實驗內(nèi)容】1、 定義一個復(fù)數(shù)類，重載“-=”運算符，使這個運算符能直接完成復(fù)數(shù)的“-=”運算。分別用成員函數(shù)與友元函數(shù)編寫運算符重載函數(shù)；在主函數(shù)中定義復(fù)數(shù)對象c1(10,20)、c2(15,30)，進行c2-=c1的復(fù)數(shù)運算，并輸出c1、c2的復(fù)數(shù)值。2、 定義一個數(shù)組類Array：其私有數(shù)據(jù)成員為整型一維數(shù)組a10；通過構(gòu)造函數(shù)給數(shù)組賦初值；用show函數(shù)顯示數(shù)組的元素值；用成員函數(shù)重載運算符“+”，直接實現(xiàn)兩個一維數(shù)組對應(yīng)元素相加的運算

25、。在主函數(shù)中定義數(shù)組a、b分別為：int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10； int b10=4,5,6,7,8,9,10,11,12,13；用Array定義三個數(shù)組對象arr1(a)、arr2(b)、arr3，執(zhí)行arr3=arr1+arr2運算，輸出arr3的數(shù)組元素值。類似地，用友元函數(shù)重載運算符“+=”，實現(xiàn)復(fù)合賦值運算：arr1+=arr2，并輸出arr1的元素值。3、 定義一個人民幣類Money；類中數(shù)據(jù)成員為元、角、分；用成員函數(shù)與友元函數(shù)重載“”運算符，實現(xiàn)人民幣對象的減1運算；在主函數(shù)中定義人民幣對象m1=10元8角5分及對象m2、m3，對m1作前置“”并賦給

26、m2。對m1作后置“”并賦給m3。顯示m1、m2、m3的結(jié)果?！緦嶒炓蟆?、編寫實驗內(nèi)容要求的程序、編譯并調(diào)試通過；2、實驗報告中記錄編程過程中出現(xiàn)的錯誤與改正方法；3、總結(jié)友元函數(shù)的作用；4、總結(jié)運算符重載時的注意事項；實驗十 I/O流庫【實驗?zāi)康摹?、 理解流、流類、流類體系的概念；2、 學(xué)會用預(yù)定義格式控制函數(shù)設(shè)置輸出格式（數(shù)制、寬度、小數(shù)點等）；3、 掌握文本文件的使用方法；4、 初步掌握二進制文件的使用方法?！緦嶒瀮?nèi)容】1、 定義描述職工工資的類Laborage，數(shù)據(jù)成員為職工號(No)、姓名(Name8)、應(yīng)發(fā)工資(Ssalary)、社保金(Security)、實發(fā)工資(Fsalary)。 定義公有成員函數(shù)Input()，在Input()函數(shù)內(nèi)輸入職工號、姓名(用getline函數(shù))、應(yīng)發(fā)工資、社保金，實發(fā)工資由公式：Fsalary=Ssalary-Security計算；定義輸出職工工資的成員函數(shù)Show()。在顯示函數(shù)Show()中，職工號、姓名的輸出域?qū)挒?、左對齊，其余數(shù)據(jù)的輸出域?qū)挒?0、右對齊、保留小數(shù)點后兩位，輸出格式均用預(yù)