2023年面向?qū)ο蟪绦蛟O計(C++) 實驗指導書

實驗1類和對象1.1實驗目的和規(guī)定(1)理解類和對象的概念，掌握聲明類和定義對象的方法。(2)掌握構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的實現(xiàn)方法。(3)初步掌握使用類和對象編制C++程序。(4)掌握對象數(shù)組、對象指針和string類的使用方法。(5)掌握使用對象、對象指針和對象引用作為函數(shù)參數(shù)的方法。(6)掌握類對象作為成員的使用方法。(7)掌握靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)的使用方法。(8)理解友元的概念和掌握友元的使用方法。2實驗內(nèi)容和環(huán)節(jié).輸入下列程序//test4—l.cpp#include<iostrcam>usingnamespacestd;classCoordinate{public：Coordinate(intx1,inty1){x=x1；y=yi;}Coordinate(Coordinate&p);?Coordinate(){cout?MDestructorisca1leded'n”;}voidMyArray::Input{}{cout<V”請鍵盤輸入"Vviength<V"個整數(shù):"；inti；int*p=alist；for(i=0;i<1ength;i++,p++)cin?*p；)intmain(){MyArraya(5)；a.Input();a.Display(“顯示已輸入的")；return0;}(2)聲明一個類SortArray繼承類MyArray,在該類中定義一個函數(shù)，具有將輸入的整數(shù)從小到大進行排序的功能?！咎嵝选吭诘?1)步的基礎上可增長下面的參考框架：c1assSorlArray:publicMyArray{public:voidSort();SortArray(int1eng):MyArray(leng){cout<<MSortArray類對象已創(chuàng)建°”vVendl;)virtual?So"Array();}：SortArray：SortArray(){cout?J,SortArray類對象被撤消?！薄秂ndl;)voidSortArray::Sort()(//請自行編寫Sort函數(shù)的代碼，將輸入的整數(shù)從小到大排序。)//并將主函數(shù)修改為：intmain(){SortArraya(5);s.InputQ;s.Display("顯示排序以前的”)；s.Sort();s.Display("顯示排序以后的”)；re(urn0;)聲明一個類ReArray繼承類MyArray,在該類中定義一個函數(shù)，具有將輸入的整數(shù)進行倒置的功能?！咎嵝选吭诘?1)步的基礎上可增長下面的參考框架：ClassReArray:pub1icMyArray{Public：Voidreverse();ReArray(intIeng)；Virtual-RcArray()；請讀者自行編寫構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)和倒置函數(shù)ReArray,以及修改主函數(shù)。(3)聲明?一個類AverArray繼承類MyArray,在該類中定義一個函數(shù)，具有求輸入的整數(shù)平均值的功能。【提醒】在第(1)步的基礎上增長下面的參考框架：classAverArray:publicMyArray{Public:AverArray(int1eng);-AverArray();DoubleAver();}；請讀者自行編寫構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)和求平均值函數(shù)Aver(求解整數(shù)的平均值)，以及修改主函數(shù)。(2)聲明一個NewArray類，同時繼承了類SortArray,RcArray和AverArray，使得類NewAiray的對象同時具有排序、倒置和求平均值的功能。在繼承的過程中聲明MyArray為虛基類,體會虛基類在解決二義性問題中的作用。實驗3多態(tài)性3.1實驗目的和規(guī)定(1)了解多態(tài)性的概念。(2)掌握運算符重載的基本方法。(3)掌握虛函數(shù)的定義和使用方法。(4)掌握純虛函數(shù)和抽象類的概念和用法。2實驗內(nèi)容與環(huán)節(jié).分析并調(diào)試下列程序，寫出程序的輸出結(jié)果，并解釋輸出結(jié)果。//lest5_l.cpp#inc1ude<iostream>usingnamespacestd；classB{public：virtua1voidfl(doublex){cout?”B::f1(doublc)^?x<<cnd1;)voidf2(doub1ex){coudouble),,?2*x?end1；}voidf3(doublex){coutvV”B：:f3(double)n?3*x?endl;))classD：publicB{public:virtualvoidf1(doublcx){cout<<"D:：fl(double),,<<x?endl;1voidI2(doublex){cout?''D：:f2(double)"v<2*x<<cnd1;)voidf3(doublex){cout<<,,D:：f3(double),,?3*x?end1;};intmain(){Dd:B*pb;&d;D大pd=&d；pb->fl(l.23);pb->fl(1.23)；pb->f2(1.23);pb->f3(1.23);pb->f3(3.14);rcturn0;)2.編寫一個程序，其中設計一個時間類Time,用來保存時、分、秒等私有數(shù)據(jù)成員，通過重載操作符“+”實現(xiàn)兩個時間的相加。規(guī)定將小時范圍限制在大于等于0,分鐘范圍限制在0?59,秒鐘范圍限制在0?59秒?！咎嵝选繒r間類Time{publie：Time(inth=0?intm=0,ints=0);Timeoperator+(Timc&);voiddisptime(string);private:inthourse;intminutes；intseconds;.給出下面的抽象基類conlainer;classcontainer(protected:doubleradius；pub1ic:containcr(doubleradiusl);virtualdoub1esurface_area()=0;virtualdoub1evo1ume()=0;｝；規(guī)定建立3個繼承containcr的派生類cube、sphcre與cylindcr,讓每一個派生類都包含虛函數(shù)surface_area()和volume。，分別用來計算正方體、球體和圓柱體的表面積及體積。規(guī)定寫出主程序，應用C++的多態(tài)性，分別計算邊長為6.0的正方體、半徑為5.0的球體，以及半徑為5.0和高為6.0的圓柱體的表面積和體積。.編寫一個程序用于進行集合的并、差和交運算。例如輸入整數(shù)集合｛954367)和｛2469｝，計算出它們進行集合的并、差和交運算后的結(jié)果?！咎嵝选靠捎靡韵卤磉_式實現(xiàn)整數(shù)集合的基本運算：sl+s2兩個整數(shù)集合的并運算sl-s2兩個整數(shù)集合的差運算sl*s2兩個整數(shù)集合的交運算參考以下Set類的框架,用于完畢集合基本運算所需的各項功能。c1assset｛publie：set:：set();voidset::input(intd);intset：:lenglh()；intset::getd(inti);voidset::disp();setset::operator+(setsi);setset:：operator-(setsi);setset:：operator*(sets1);sctset::opcrator=(sets1);protected:intlen;ints[MAX]；實驗4模板與異常解決1實驗目的和規(guī)定(D對的理解模板的概念。(2)掌握函數(shù)模板和類模板的聲明和使用方法。(3)學習簡樸的異常解決方法。4.2實驗內(nèi)容和環(huán)節(jié)【.分析并調(diào)試下列程序，寫出運營結(jié)果并分析因素。//test6_1_1.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;template<typenameT>Tmax(Tx,Ty){returnx>y?x:y;}inimax(inta,intb){returna>b?a:b;)doub1emax(doublea,doubleb){retuma>b?a:b;inimain(){coutVv”max('3','7')is“vVmax('3‘,7)?end1;return0;)//test6—I_2.cpp#inchide<iostrcam>usingnamespacestd;intmax(intajntb){returna>b?a:b；}doub1emax(doub1ea,doub1eb){returna>b?a：b;)intmain(){coutVv“max('3','7')istt?max(t3,,,7,)?end1；return0;).編寫一個求任意類型數(shù)組中最大元素和最小元素的程序，規(guī)定將求最大元素和最小元素的函數(shù)設計成函數(shù)模板。.編寫一個程序，使用類模板對數(shù)組元素進行排序、倒置、查找和求和?！咎嵝选吭O計一個類模板temp1ate<classType>c1assArray{

具有對數(shù)組元素進行排序、倒置、查找和求和功能，然后產(chǎn)生類型實參分別為int型和double型的兩個模板類，分別對整型數(shù)組與雙精度數(shù)組完畢所規(guī)定的操作。.編寫一個程序，求輸入數(shù)的平方根。設立異常解決，對輸入負數(shù)的情況給出提醒。實驗5C++的流類庫與輸入輸出.1實驗目的和規(guī)定(1)掌握C++格式化的輸入輸出方法。(2)掌握重載運算符和“:>>”的方法。(3)掌握磁盤文獻的輸入輸出方法。5.2實驗內(nèi)容和環(huán)節(jié)1.下面給出的cpp程序用于打印九九乘法表，但程序中存在錯誤。請上機調(diào)試，使得此程序運營后，可以輸出如下所示的九九乘法表。TOC\o"1-5"\h\z*123456789\o"CurrentDocument"124369481216510510152051015205101520256612182430367714212835424988816243240881624881624324048566491827364554637281//test7_l_1.cpp#inc1ude<iostream>intgetx(){returnx；}intgety(){returny;}private:intx,y;}；Coordinate:：Coordinate(Coordinate&p){x=p.x;y=P.y；cout?”copy-initializationConstructouisca11ed\n”；)intmain(){Coordinatep1(3,4);Coordinatep2(pl);Coordinatep3=p2;cou?<,,p3=r?p3.getx()?,,；,?p3.gely()<<")\n"；return(0);}(1)寫出程序的運營結(jié)果。(2)將Coordinate類中帶有兩個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)進行修改,在函數(shù)體內(nèi)增添下述語句:cout<<MConstructorisca11ed.\n"；寫出程序的運營結(jié)果，并解釋輸出結(jié)果。(3)按下列規(guī)定進行調(diào)試：在主函數(shù)體內(nèi)，添加卜.列語句：Coordinatep4;#inc1ude<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){inti,j;cout<<“*"；for(i=l;i<=9;i++)cout?i<<v;cout?end1;for(i=l;i<=9;i++){cout?i;for(j=1;j<=i;j++)Cout<<i*j;)return0；)2.下面的程序用于記錄文獻xyz.txt中的字符個數(shù)，請?zhí)羁胀戤叧绦颉?/test7_2_1.cpp#include<iostream>#include<fstream>usingnamespacestd；intmainO{charch;inti=0;ifstrearnfile;file.open("xyz.txt”，ios：:in)；if(①)(cout?wxyz.txtcannotopen>,<<end1;abort();)Whi1e(!fi1e.eof0)(②i++；)cout<V”文獻字符個數(shù):"V<i?cndl：③retum0;}.重載運算符和“>>”，使其可以輸入一件商品的信息和輸出這件商品的信息。商品的信息由編號、商品名和價格。假如商品類Merchandise的框架如下：classmerchandise(public:Merchandiss();?Merchandiss()；friendistream&operator>>(istream&in,Merchandiss&s);friendostream&operator?(ostreani&out,Merchandiss&s);private：intno；char*name;doubleprice;);規(guī)定實現(xiàn)該類，并編寫以下的main函數(shù)對該類進行操作。intmain(){Merchandisemer;cin?mer；cout?mer;rcturn0;).編寫一個程序，將兩個文本文獻連接成一個文獻,然后將此文獻中所有小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母,并打印出來。CoordinaIap5(2);調(diào)試程序時會出現(xiàn)什么錯誤?為什么?如何對已有的構(gòu)造函數(shù)進行適當修改？(4)通過以上第(2)步和第(3)步的修改后，結(jié)合運營結(jié)果分析:創(chuàng)建不同的對象時會調(diào)用不同的構(gòu)造函數(shù)。2.設計一個4*4魔方程序，讓魔方的各行值的和等于各列值的和,并且等于兩對角線值的和。例如一下魔方:31352599211713921921171319151123727291各行、各列以及對角線值的和都是64.【提醒】求4火4魔方的一般環(huán)節(jié)如下：(1)設立初始魔方的起始值和相鄰元素之間的差值。例如上述魔方的初始魔方的起始值(first)和相鄰元素之間的差值(step)分別為：first=1slep=2(2)設立初始魔方元素的值。例如上述魔方的初始魔方為:TOC\o"1-5"\h\z135791113151719212325272931(3)生成最終魔方。方法如下：①求最大元素值與最小元素值的和sum,該實例的sum是:1+31=32②用32減去初始魔方所有對角線上元素的值，然后將結(jié)果放在本來的位置，這樣就可求得最終魔方。本例最終魔方如下:TOC\o"1-5"\h\z31352592119151713I123727291本題的魔方類magic的參考框架如下:classmagic{public:voidgctdata();voidsetfirsimagic();voidgeneratemagic()；voidprintmagic();private：intm[4][4]；intsiep；intfirst；intsum;)：.設計一個用來表達直角坐標系的Location類，在主程序中創(chuàng)建類Location的兩個對象A和B,規(guī)定A的坐標點在第3象限,B的坐標在第2象限，分別采用成員函數(shù)和友元函數(shù)計算給定兩個坐標點之間的距離，規(guī)定按如下格式輸出結(jié)果：A(xl,y!),B(x2,y2)Distanccl=dlDistance1=d2其中：xl、x2、yl、y2為指定的坐標值,d1和d2為兩個坐標點之間的距離?！咎嵝选款怢ocation的參考框架如下：classLocation{public:Location(double,doubIe);doubleGetx()douhlcGcty()doub1edistance(Location&);frienddoubledistance(Location&,Location&);private:doublex,y；)；.聲明一個Student類,在該類中涉及一個數(shù)據(jù)成員score(分數(shù))、兩個靜態(tài)數(shù)據(jù)成員total_scorc(總分)和count(學生人數(shù))；還涉及一個成員函數(shù)account()用于設立分數(shù)、累計學生成績之和、累計學生人數(shù)，一個靜態(tài)成員函數(shù)sum。用于返回學生的成績之和，另一個靜態(tài)成員函數(shù)average。用于求全班成績的平均值。在main函數(shù)中，輸入某班同學的成績，并調(diào)用上述函數(shù)求出全班學生的成績之和和平均分。.使用C++的string類，將5個字符串按逆轉(zhuǎn)后的順序顯示出來。例如，逆轉(zhuǎn)前的5個字符串是：GermanyJapanAmericaBritainFrance按逆轉(zhuǎn)后的順序輸;11字符串是：FranceBritainAmericaJapanGermany*實驗2派生類與繼承2.1實驗目的和規(guī)定(1)掌握派生類的聲明方法和派生類構(gòu)造函數(shù)的定義方法。(2)掌握不同繼承方式下，基類成員在派生類中的訪問屬性。(3)掌握在繼承方式下，構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行順序與構(gòu)造規(guī)則。(4)學習虛基類在解決二義性問題中的作用。2實驗內(nèi)容與環(huán)節(jié)?.輸入下列程序。//test4_1.cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classBase{Public：voidsetx(inti){x=i；}Intgetx(){returnx;}public:intx；}；c1assDerived:pub1icBase{public:voidsety(inti){y=i;lintge(y()(returny;)voidshow(){cout?"Base::x="vVx<Vendl；public:inty；)：intinain(){Derivedbb;bb,setx(16)；bb.sety(25);bb.show();coutvv"Base::x=,,?bb.x<<endl;cout?''Derived:：y=',?bb.y<<endl;cout<<,,Base::x="<<bb.getx()?endl;cout〈V”Derived:：y=''<<bb.gety()<<endl;rcturn0：)(1)寫出程序的運營結(jié)果。(2)按以下規(guī)定,對程序進行修改后再調(diào)試，指出調(diào)試中犯錯的因素。①將基類Base中數(shù)據(jù)成員x的訪問權(quán)限改為private時，會出現(xiàn)哪些錯誤?為什么？②將基類Base中數(shù)據(jù)成員x的訪問權(quán)限改為protecled時，會出現(xiàn)哪些錯誤？為什么？③在源程序的基礎上，將派生類Derived的繼承方式改為private時,會出現(xiàn)哪些錯誤？為什么？④在源程序的基礎上，將派生類Derived的繼承方式改為protected時,會出現(xiàn)哪些錯誤？為什么？2