面向對象程序設計試驗指導

本文格式為Word版，下載可任意編輯——面向對象程序設計試驗指導面向對象程序設計(C++)試驗指導

一、試驗環(huán)境

本試驗基于當前主流的面向對象開發(fā)平臺，編碼規(guī)范遵循主流的參考規(guī)范。

二、編程語言和開發(fā)工具

C++語言，開發(fā)工具不限，建議使用VisualC++6.0版本

三、編碼規(guī)范（編碼規(guī)范的要求）

要求遵循良好的的程序設計習慣來設計試驗和編寫代碼。

（注：假使你將程序的好多功能全部放在一個長長的main()主函數(shù)中實現(xiàn)，這樣的程序設計和編碼風格會被扣分，請將不同的功能模塊分別用函數(shù)來實現(xiàn)。）

1．在試驗過程中應注意培養(yǎng)規(guī)范的編碼風格：

2．標識符的命名應要求達到顧名思義的程度，一看就知道用來做什么；3．提供足夠的解釋，解釋文字明了明白；4．程序排版的要求：

a)不同功能模塊用空行分隔，使功能塊一目了然；b)基本上一條語句一行；同一層次的語句統(tǒng)一縮進對齊。

四、試驗

見后文??

五、本卷須知

?所有試驗要求獨立完成，同學之間可以探討，但嚴禁抄襲，若發(fā)現(xiàn)雷同，

抄襲者和被抄襲者此次試驗成績均記零分。?試驗終止后書寫試驗報告，試驗報告的內(nèi)容包括試驗目的、試驗內(nèi)容、

結果分析以及本次試驗的心得體會。要求將程序源碼和運行時的輸入/輸出數(shù)據(jù)狀況寫在試驗內(nèi)容部分，并對程序的輸出結果進行分析（如對某組輸入得不到預期的結果，則分析說明其原因）。

試驗一簡單C++程序的設計(2課時)

試驗目的和要求：

1．把握C++程序的基本格式與規(guī)范，學會編寫簡單的C++程序。2．理解C++程序結構的特點。

3．熟悉C++程序的基本輸入輸出操作。4．把握函數(shù)的使用方法。

5．把握VC6.0中程序調試的方法。預習內(nèi)容：

cin/cout的使用；分支和循環(huán)結構的使用；函數(shù)的定義和調用。試驗內(nèi)容：

1.書寫一個“Helloworld！〞的程序，熟悉VC6.0的運行環(huán)境。2.編寫程序Ex_Swap實現(xiàn)輸入兩個整數(shù)，并將最大的整數(shù)輸出顯示。3.編寫一個Max函數(shù)，實現(xiàn)求兩個整數(shù)最大值的功能。要求在main函數(shù)中

進行數(shù)據(jù)的讀取和結果的顯示。

提醒：

1.VC6.0中C++程序的編寫步驟（1）運行VC6.0；

（2）新建工程；

（3）選擇工程類型“win32ConsoleApplication〞，輸入工程名和路徑；

（4）創(chuàng)立一個空的工程；

（5）確認后工程創(chuàng)立完成；

（6）工程創(chuàng)立后的界面；

（7）新建一個C++源文件，參與到方才創(chuàng)立的工程中，并為該源文件取名；

（8）編輯源程序；

（9）編譯并創(chuàng)立可執(zhí)行文件（F7）

（10）運行（Ctrl+F5）

(11)運行結果顯示

2.調試程序

(1)將光標定位到需要設置斷點的行，點擊斷點設置圖標（或F9），則在對應的

行出現(xiàn)斷點標志；

(2)點擊調試按鈕（或F5），程序運行到斷點處（注：假使斷點前有輸入語句，

則程序會等待用戶的輸入）；

(3)可在watch窗口中輸入變量名，觀測其運行到當前步驟時的值（也可以將光

標定位到變量上，觀測其值），假使值與預想的不一致，說明當前的程序之前出現(xiàn)了錯誤，應細心閱讀前面的代碼進行修改。

試驗二C++基礎(2課時)

試驗目的和要求：

1．把握一維數(shù)組和二維數(shù)組的定義和使用。2．把握for和while循環(huán)的用法。

預習內(nèi)容：

數(shù)組；循環(huán)結構。

試驗內(nèi)容：

1、假設我們舉行一次班長選舉，對一個班（20名同學）中的5名候選人（分別用1~5表示）中進行投票選舉，以得票最多者選中，請編程統(tǒng)計5名候選人的得票狀況。假設原始投票數(shù)據(jù)如下：13244335215433521441。

2、A[3][4]是一個3行4列的整數(shù)矩陣，編寫程序求出所有元素之和。

3、（選做）編寫程序。先讀入10個整數(shù)，再把它們按從小到大排序；最終再讀入一個整數(shù)k，并將k插入到該整數(shù)序列中，插入后的數(shù)任然從小到大排列。

例如，若輸入6，3，42，23,35,71,98,67,56,38，最終輸入待插入的數(shù)59，則輸出結果應為：36233538425659677198。

提醒：

1、一維數(shù)組的定義為：類型數(shù)組名[元素數(shù)量]。例如要定義5個元素的一維整形數(shù)組，則為intA[5]。注意：數(shù)組的下標是從0開始，即這5個元素分別為a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]。

二維數(shù)組的定義為：類型數(shù)組名[元素行數(shù)量][元素列數(shù)量]。例如要定義一個4行5列的整形數(shù)組，則為intA[4][5]。尋常數(shù)組的遍歷可用for循環(huán)，對于二維數(shù)組則使用兩重的for循環(huán)進行遍歷，例如對A[4][5]中的元素進行遍歷時，可如下進行：for(inti=0;i試驗三函數(shù)重載和引用(2課時)

試驗目的和要求：

1．把握函數(shù)重載的定義和使用方法。

2．理解引用的概念，把握引用的使用方法。3．把握帶有缺省參數(shù)的函數(shù)用法。預習內(nèi)容：

引用；函數(shù)重載；帶缺省值的函數(shù)。試驗內(nèi)容：

1、利用重載求兩個整數(shù)、三個整數(shù)和四個整數(shù)的最小值。

2、程序Ex_Swap實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。分別用指針和引用作為函數(shù)mySwap的形參，并通過重載int、double型變量值的交換。

3、編寫一個具有5個參數(shù)的函數(shù)，其中三個具有默認值，然后在main函數(shù)中針對不同的設置狀況進行調用，要求運行時顯示參數(shù)的設置狀況。提醒一：重載

（1）實現(xiàn)函數(shù)重載的方法

C++允許用同一函數(shù)名定義多個函數(shù),這些函數(shù)的參數(shù)個數(shù)和參數(shù)類型不同?這就是函數(shù)的重載(functionoverloading)?寫程序說明

intmax(inta,intb);//函數(shù)聲明

doublemax(doublea,doubleb);//函數(shù)聲明longmax(longa,longb);//函數(shù)聲明強調一下：重載函數(shù)并不要求函數(shù)體一致

（2）本卷須知：不能只有函數(shù)的返回值類型不同而參數(shù)的個數(shù)和類型一致，否則編譯出錯。

編譯系統(tǒng)無法判別應當調用哪一個函數(shù)?重載函數(shù)的參數(shù)個數(shù)?參數(shù)類型或參數(shù)順序3者中必需至少有一種不同（但是一般不會在參數(shù)順序上做文章，從使用該系列函數(shù)的人中考慮），函數(shù)返回值類型可以一致也可以不同?譬如

intf(int);//函數(shù)返回值為整型longf(int);//函數(shù)返回值為長整型voidf(int);//函數(shù)無返回值上面是錯誤的！

在編程時,有時我們要實現(xiàn)的是同一類的功能,只是有些細節(jié)不同?例如希望從3個數(shù)中找出其中的最大者,而每次求最大數(shù)時數(shù)據(jù)的類型不同,可能是3個整數(shù)?3個雙精度數(shù)或3個長整數(shù)?程序設計者往往會分別設計出3個不同名的函數(shù),其函數(shù)原型為:

intmax1(inta,intb,intc);//求3個整數(shù)中的最大者

doublemax2(doublea,doubleb,doublec);//求3個雙精度數(shù)中最大者longmax3(longa,longb,longc);//求3個長整數(shù)中的最大者

C++允許用同一函數(shù)名定義多個函數(shù),這些函數(shù)的參數(shù)個數(shù)和參數(shù)類型不同?這就是函數(shù)的重載(functionoverloading)?即對一個函數(shù)名重新賦予它新的含義,使一個函數(shù)名可以多用?

對上面求最大數(shù)的問題可以編寫如下的C++程序?

例求3個數(shù)中最大的數(shù)(分別考慮整數(shù)?雙精度數(shù)?長整數(shù)的狀況)?#includeusingnamespacestd;intmain()

{intmax(inta,intb,intc);//函數(shù)聲明

doublemax(doublea,doubleb,doublec);//函數(shù)聲明longmax(longa,longb,longc);//函數(shù)聲明inti1,i2,i3,i;

cin>>i1>>i2>>i3;//輸入3個整數(shù)

i=max(i1,i2,i3);//求3個整數(shù)中的最大者cout>d1>>d2>>d3;//輸入3個雙精度數(shù)

d=max(d1,d2,d3);//求3個雙精度數(shù)中的最大者cout>g1>>g2>>g3;//輸入3個長整數(shù)

g=max(g1,g2,g3);//求3個長整數(shù)中的最大者couta)a=b;if(c>a)a=c;returna;}

doublemax(doublea,doubleb,doublec)//定義求3個雙精度數(shù)中的最大者的函數(shù)

{if(b>a)a=b;if(c>a)a=c;returna;}

longmax(longa,longb,longc)//定義求3個長整數(shù)中的最大者的函數(shù){if(b>a)a=b;if(c>a)a=c;returna;

}

運行狀況如下:

185-76567↙(輸入3個整數(shù))

56.8790.23-3214.78↙(輸入3個實數(shù))67854-912456673456↙(輸入3個長整數(shù))i_max=567(輸出3個整數(shù)的最大值)

d_max=90.23(輸出3個雙精度數(shù)的最大值)g_max=673456(輸出3個長整數(shù)的最大值)

上例3個max函數(shù)的函數(shù)體是一致的,其實重載函數(shù)并不要求函數(shù)體一致?重載函數(shù)除了允許參數(shù)類型不同以外,還允許參數(shù)的個數(shù)不同?

參數(shù)的個數(shù)和類型可以都不同?但不能只有函數(shù)的返回值類型不同而參數(shù)的個數(shù)和類型一致?例如:

intf(int);//函數(shù)返回值為整型longf(int);//函數(shù)返回值為長整型voidf(int);//函數(shù)無返回值

在函數(shù)調用時都是同一形式,如“f(10)〞?編譯系統(tǒng)無法判別應當調用哪一個函數(shù)?重載函數(shù)的參數(shù)個數(shù)?參數(shù)類型或參數(shù)順序3者中必需至少有一種不同,函數(shù)返回值類型可以一致也可以不同?

在使用重載函數(shù)時,同名函數(shù)的功能應當一致或相近,不要用同一函數(shù)名去實現(xiàn)完全不相干的功能,雖然程序也能運行,但可讀性不好,使人莫名其妙?提醒二：引用

講解：

（1）引用是c＋＋中一種新的變量類型，其作用是給變量起一個別名。例如：

inta;//定義a是整型變量

int//聲明b是a的引用

這樣聲明后，a和b都代表同一變量。注意:

A、在上述聲明中,intmain()

{voidswap(intinti=3,j=5;

//調用swap函數(shù)時,實參不必用變量的地址(在變量名的前面加

cout#includeusingnamespacestd;intmain(){inta=10;

int//聲明b是a的引用

a=a*a;//a的值變化了,b的值也應一起變化coutusingnamespacestd;intmain()

{voidswap(int,int);//函數(shù)聲明inti=3,j=5;

swap(i,j);//調用函數(shù)swap

coutb=temp;}

運行時輸出35i和j的值并未互換?

(2)傳遞變量的指針?形參是指針變量,實參是一個變量的地址,調用函數(shù)時,形參(指針變量)指向實參變量單元?#includeusingnamespacestd;intmain()

{voidswap(int*,int*);inti=3,j=5;

swap(//實參是變量的地址coutusingnamespacestd;intmain()

{voidswap(intinti=3,j=5;swap(i,j);

cout試驗十虛函數(shù)與多態(tài)性(2課時)

試驗目的和要求：

1.把握虛函數(shù)的定義方法及其在實現(xiàn)多態(tài)性中的作用。2.理解和把握實現(xiàn)多態(tài)性的前提條件。3.理解靜態(tài)多態(tài)性和動態(tài)多態(tài)性的區(qū)別。預習內(nèi)容：

虛函數(shù)的定義與使用方法。

試驗內(nèi)容：

1.定義一個類CShape，包含兩個虛函數(shù)Area（用來計算面積）和display（用

來顯示有關形狀的基本參數(shù)和面積）。然后派生出矩形CRect類、圓CCircle類，分別求其面積。最終在main函數(shù)中編寫程序，計算這幾個形狀的面積之和。

2.設計一個抽象類Vehicle，由它派生出轎車類Car和卡車類Truck。類Car

包含名稱、顏色、載客數(shù)三個數(shù)據(jù)成員，類Truck包含名稱、顏色、載重量三個數(shù)據(jù)成員。提醒：

1.用virtual關鍵字修飾的成員函數(shù)為虛函數(shù)。Virtual關鍵字實質是告知編譯系

統(tǒng)，被指定為virtual的函數(shù)采用動態(tài)聯(lián)編形式編譯。2.虛函數(shù)的定義形式

classx{……

virtualf(參數(shù)表);……}

3.只有類的非靜態(tài)成員函數(shù)才能被定義為虛函數(shù)，類的構造函數(shù)和靜態(tài)成員函

數(shù)不能定義為虛函數(shù)。原因是虛函數(shù)在繼承層次結構中才能夠發(fā)生作用，而構造函數(shù)、靜態(tài)成員是不能夠被繼承的。

4.靜態(tài)綁定又稱靜態(tài)聯(lián)編，是指在編譯程序時就根據(jù)調用函數(shù)提供的信息，把

它所對應的具體函數(shù)確定下來，即在編譯時就把調用函數(shù)名與具體函數(shù)綁定在一起。

動態(tài)綁定又稱動態(tài)聯(lián)編，是指在編譯程序時還不能確定函數(shù)調用所對應的具體函數(shù)，只有在程序運行過程中才能夠確定函數(shù)調用所對應的具體函數(shù)，即在程序運行時才把調用函數(shù)名與具體函數(shù)綁定在一起。

5.包含一個或多個純虛函數(shù)的類為抽象類。不能實例化抽象類，但是可以定義

抽象類的指針和引用。

6.C++對抽象類具有以下限定：

?抽象類中含有純虛函數(shù)，由于純虛函數(shù)沒有實現(xiàn)代碼，所以不能建立抽

象類的對象。

?抽象類只能作為其他類的基類，可以通過抽象類對象的指針或引用訪問

到它的派生類對象，實現(xiàn)運行時的多態(tài)性。

?假使派生類只是簡單地繼承了抽象類的純虛函數(shù)，而沒有重新定義基類

的純虛函數(shù)，則派生類也是一個抽象類。

試驗十一運算符重載(2課時)

試驗目的和要求：

1.理解運算符重載的概念和實質。2.把握運算符重載函數(shù)的定義方法。

3.把握將運算符重載為類的成員函數(shù)和友元函數(shù)的方法。

預習內(nèi)容：

一元運算符重載，二元運算符重載

試驗內(nèi)容：

1.設計一個長方形類Rectangle，其包含長和寬兩個數(shù)據(jù)成員。要求重載運算符“+〞

以實現(xiàn)求多個矩形對象的面積之和。

2.設計一個復數(shù)類Complex，實現(xiàn)兩個復數(shù)對象的相加（+）、相減（雙目-）和取負

（單目-）運算。

3.編寫一個程序，用友元函數(shù)重載運算符“+〞和“?〞，實現(xiàn)兩個方陣（用

二維數(shù)組存儲）相加和相乘，要求第一個二維數(shù)組的值由構造函數(shù)設置，另一個二維數(shù)組的值由鍵盤輸入。

類的聲明：

constintn=3;

classMatrix{

private:

inta[n][n];public:Matrix();

Matrix(intb[n][n]);

friendMatrixoperator+(Matrixa,Matrixb);friendMatrixoperator*(Matrixa,Matrixb);voidPrint();};

提醒:

運算符重載規(guī)則：

（1）不可以重載非C++的運算符；

（2）運算符重載可以采用成員函數(shù)方式或友元方式；

（3）被重載的運算符必需保持預定義的的優(yōu)先級與結合性；（4）應盡量使重載的運算符語義自然、好理解；（5）注意各運算符之間的聯(lián)系。

象的數(shù)據(jù)成員。其在類中的定義形式如下：

classX{??X(?)；??}

使用構函數(shù)函數(shù)應注意的問題：

a)構造函數(shù)不能有返回類型，即使void也不行。

b)構造函數(shù)由系統(tǒng)自動調用，不能在程序中顯式調用構造函數(shù)。

c)構造函數(shù)的調用時機是定義對象之后的第一時間，即構造函數(shù)是對象的

第一個被調用函數(shù)。

d)定義對象數(shù)組或用new創(chuàng)立動態(tài)對象時，也要調用構造函數(shù)。但定義數(shù)

組對象時，必需有不需要參數(shù)的構造函數(shù)

e)構造函數(shù)尋常應定義為公有成員，由于在程序中定義對象時，要涉及構

造函數(shù)的調用，盡管是由編譯系統(tǒng)進行的隱式調用，但也是在類外進行的成員函數(shù)訪問。

2．析構函數(shù)（destructor）是與類同名的另一個特別成員函數(shù)，作用與構造函

數(shù)相反，用于在對象生存期終止時，完成對象的清理工作。

定義語法classX{

~X(){??};}

3．析構函數(shù)的使用說明

a)若有多個對象同時終止生存期，C++將依照與調用構造函數(shù)相反的次

序調用析構函數(shù)。

b)每個類都應當有一個析構函數(shù)，假使沒有顯式定義析構函數(shù)。C++將

產(chǎn)生一個最小化的默認析構函數(shù)。

c)構造函數(shù)和析構函數(shù)都可以是inline函數(shù)

d)在尋常狀況下，析構函數(shù)與構造函數(shù)都應當被設置為類的公有成員，

雖然它們都只能被系統(tǒng)自動調用的，但這些調用都是在類的外部進行的。

4．對象動態(tài)建立和釋放的方法（new和delete）

在不再需要使用由new建立的對象時，可以用delete運算符予以釋放。如deletept;//釋放pt指向的內(nèi)存空間

這就撤銷了pt指向的對象,此后程序不能再使用該對象。

假使用一個指針變量pt先后指向不同的動態(tài)對象，應注意指針變量的當前指向，以免刪錯了對象。

試驗六靜態(tài)成員(2課時)

試驗目的和要求：

1.理解靜態(tài)成員的作用。

2.把握靜態(tài)成員的定義和初始化方法。

3.把握靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)的訪問和使用方法。預習內(nèi)容：

靜態(tài)成員

試驗內(nèi)容：

為旅館設計一個顧客（customer）類，包含的信息有顧客的姓名，編號，房間號以及當前入住的總人數(shù)。要求每次顧客入住時只需輸入顧客的姓名和房間號，自動對顧客進行唯一的編號（按先后順序自動生成）和統(tǒng)計當前的入住總人數(shù)，并且能夠判斷當前分派的房間號是否會與已分派的房間號沖突。此外，還應當包括一些顧客信息輸出的成員函數(shù)。編寫相關的主函數(shù)代碼，驗證類設計的有效性。提醒：

1.用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員來記錄顧客數(shù)，并將當前的顧客數(shù)作為其編號，每增加一個顧客時就自動加1。靜態(tài)成員的聲明classX{……

statictypedataName;//靜態(tài)數(shù)據(jù)成員statictypefunName(…)；//靜態(tài)成員函數(shù)}

2.靜態(tài)成員的訪問

①通過類名訪問（這種訪問方式是非靜態(tài)成員不具有的）：

類名::靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名;

類名::靜態(tài)成員函數(shù)名（參數(shù)表）;②通過對象訪問：

對象名.靜態(tài)成員名;

對象名.靜態(tài)成員函數(shù)名（參數(shù)表）;

3．靜態(tài)成員函數(shù)的說明：

a)同普通成員函數(shù)一樣，靜態(tài)成員函數(shù)也可以在類內(nèi)或類外定義，還可以

定義成內(nèi)聯(lián)函數(shù)；

b)靜態(tài)函數(shù)只能訪問靜態(tài)成員（包括靜態(tài)的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)），不能訪

問非靜態(tài)成員。

c)在類外定義靜態(tài)成員函數(shù)時，不能加上static限定詞。

d)靜態(tài)成員函數(shù)可以在定義類的任何對象之前被調用，非靜態(tài)成員只有在

定義對象后，通過對象才能訪問。

試驗七友元函數(shù)和友元類(2課時)

試驗目的和要求：

1.了解友元的作用。

2.把握友元函數(shù)和友元類的定義方法。3.理解友元函數(shù)和友元類的使用特點。

預習內(nèi)容：

友元函數(shù)；友元類

試驗內(nèi)容：

1.設計一個點類point，其至少包含橫坐標x和縱坐標y兩個數(shù)據(jù)成員，設

計兩個友元函數(shù)，分別計算兩點間的水平距離和垂直距離。2.定義一個學生類，至少包含學生姓名、年齡兩種信息，設計一個友元函

數(shù)比較兩個學生的年齡大小。主函數(shù)的功能要求能夠輸出一組學生中年齡最小的學生的信息。3.定義類A和類B，其中B是A的友元類，驗證B中的成員函數(shù)能夠自

由訪問A中的私有成員。提醒：

1.友元函數(shù)

?一個類的友元函數(shù)能夠直接訪問該類所有成員，包括public、protected、

private類型的成員。

?友元函數(shù)的定義形式如下：

classX{

……friendTf(…);//聲明f為X類的友元……

};

2.對于其次題，可將所有的學生對象存儲在一個對象數(shù)組中，然后再采用循

環(huán)結構控制找出年齡最小的學生對象。3.友元類

一個類可以是另一個類的友元，友元類的所有成員函數(shù)都是另一個類的友元函數(shù)，能夠直接訪問另一個類的所有成員（包括public、private和protected）。

試驗八派生類與繼承（一）(2課時)

試驗目的和要求：

1.理解類的繼承的概念，能夠定義和使用類的繼承關系。2.把握派生類的聲明與定義方法。3.理解不同的繼承類型預習內(nèi)容：

派生類的聲明與定義；不同的繼承類型的差異。試驗內(nèi)容：

1.設計一個汽車基類vehicle，其包含車輪數(shù)和車重兩個數(shù)據(jù)成員，以及

對這兩個數(shù)據(jù)進行訪問的成員函數(shù)。由它派生出轎車類car和卡車類truck，前者包含有載客數(shù)，后者包含有載重量。編寫相關的成員函數(shù)和主函數(shù)，對兩個派生類對象的數(shù)據(jù)進行訪問，驗證派生類對基類的繼承性質。

2.定義實現(xiàn)交通工具、汽車、小汽車三個層次派生類，了解繼承中類對象

的構造函數(shù)與析構函數(shù)的調用順序。

3.定義一個基類，其同時包括了私有成員、保護成員和共有成員。分別通

過私有繼承、保護繼承和公有繼承派生出三個不同的子類。驗證在不同繼承方式下對基類成員的訪問權限。

提醒：

1.在基類的基礎上定義其派生類的形式：

class子類名:繼承方式父類名{//定義子類與父類的差異部分；}；

其中繼承方式可以是：public/private/protected；子類與父類的差異部分包括①增加父類所沒有的操作和數(shù)據(jù)。②重新定義父類中的部分操作。

2.派生類對象的構造函數(shù)和析構函數(shù)調用的過程：調用基類的構造函數(shù)；

執(zhí)行派生類的構造函數(shù)；調用派生類的析構函數(shù)；調用基類的析構函數(shù)。3.包含對象成員時，構造函數(shù)和析構函數(shù)調用的次序