《C++程序設(shè)計》實驗指導(dǎo)書

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1、 《C＋＋程序設(shè)計》實驗指導(dǎo)書 董曉梅 張?zhí)斐? 編寫 東北大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 計算機(jī)軟件與理論研究所 2006年3月 前 言 本書是本科生課程《C++語言程序設(shè)計》的配套實驗指導(dǎo)書。C++語言程序設(shè)計是一門實踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)C++語言程序設(shè)計最重要的環(huán)節(jié)就是實踐，而不可能僅僅通過閱讀教科書或聽課來掌握。 書中內(nèi)容包括13個精心設(shè)計的實驗，與《C++語言程序設(shè)計》課程的各章內(nèi)容配合，每一個實驗都包括“實驗?zāi)康摹?、“實驗要求”、“實驗?nèi)容及實驗步驟”和“思考題”幾部分，使學(xué)生在實踐中達(dá)到對教科書和課堂內(nèi)容的深

2、入理解和熟練掌握。 本書中的實驗內(nèi)容不僅可以指導(dǎo)學(xué)生上機(jī)練習(xí)，也可以由教師作為例題在課堂上演示，以豐富教學(xué)內(nèi)容。 目錄 前 言 1 Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)環(huán)境簡介 1 Exercise 1 熟悉語言及程序開發(fā)環(huán)境 3 Exercise 2 C++簡單程序設(shè)計 10 Exercise 3 函數(shù)的應(yīng)用 15 Exercise 4 類與對象 18 Exercise 5 作用域與多文件程序 21 Exercise 6 數(shù)組、指針與字符串 24 Exercise 7 繼承與派生 27 Exercise 8 多態(tài)性 29

3、 Exercise 9 工資管理程序設(shè)計 30 Exercise 10 模板 31 Exercise 11 流類庫與輸入／輸出 32 Exercise 12 異常處理 35 Exercise 13 Windows編程基礎(chǔ) 36 Microsoft Visual C++ 6.0開發(fā)環(huán)境簡介 Developer Studio是VisualC＋＋6.0的核心部分，是Microsoft Windows環(huán)境下的一個集成開發(fā)環(huán)境，集成了開發(fā)C＋＋或 C應(yīng)用程序所需要的所有工具和C＋＋編譯器。 1主窗口 包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、項目工作區(qū)窗口、文檔窗口、輸出窗口和狀

4、態(tài)欄，如圖1所示。 圖1 Visual C＋＋6.0集成開發(fā)平臺的主窗口 2菜單欄 包括以下菜單項：File, Edit, View, Insert, Project, Build, Tools, Windows和 Help。 3工具欄 默認(rèn)時顯示三個工具欄：Standard, Build和WizardBar。 4采用項目開發(fā)應(yīng)用程序 采用項目開發(fā)一個應(yīng)用程序的一般步驟如下： （1） 創(chuàng)建一個項目，系統(tǒng)自動創(chuàng)建了應(yīng)用程序所需的基本文件。 （2） 采用工作區(qū)窗口建立項目中的類、文件和資源。 （3） 將文件添加到項目中，或從項目中刪除文件。 （4） 編輯項目中的源代碼和

5、資源。 （5） 連編項目。 （6） 執(zhí)行應(yīng)用程序。 Exercise 1 熟悉語言及程序開發(fā)環(huán)境 1 實驗?zāi)康? 熟悉Microsoft Visual C＋＋ 6.0集成開發(fā)環(huán)境，學(xué)習(xí)創(chuàng)建控制臺應(yīng)用程序項目、編輯源程序、編譯和調(diào)試程序。 2 實驗要求 （1）熟悉程序開發(fā)環(huán)境 （2）編輯源程序 （3）編譯并調(diào)試程序 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 3．1 熟悉Microsoft Visual Studio 6.0 的開發(fā)環(huán)境 （1） 啟動Visual C++6.0； （2） 用鼠標(biāo)左鍵分別單擊各主菜單項，觀察各下拉菜單的項目內(nèi)容； （3） 單擊“文件>新建”，觀察彈出的對

6、話框； （4） 分別單擊“新建”對話框的各選項卡，查看其中的內(nèi)容； （5） 單擊“結(jié)束”按鈕，關(guān)閉對話框； （6） 單擊“幫助>幫助目錄”，熟悉幫助的內(nèi)容和使用方法。 3．2 編輯并調(diào)試下面的程序 3．2．1 在Visual C＋＋環(huán)境中編輯并調(diào)試下面的程序 （1）啟動Visual C++6.0； （2）向AppWizard提供關(guān)于新項目的有關(guān)信息： （a）單擊“文件>新建”， （b）在“新建”對話框中： 單擊“工程”選項卡； 在列表中選中“Win32 Console Application”； 在名為“工程”的文本框中輸入項目名“Time” 在“位置”

7、文本框中設(shè)置項目的位置； 選擇“創(chuàng)建新工作區(qū)”選項； 確認(rèn)在“平臺”列表框中選中了“Win32”； 單擊“確定”按鈕。 以上過程如圖1.1所示。 （3）選擇項目類型：An empty project。 （4）單擊“完成”按鈕。 （5）在開發(fā)環(huán)境的主窗口中單擊“插入>新建類”，類型為“Generic Class”，名字為“TimeType”，單擊“確定”。見圖1.2。 圖1.1向AppWizard提供關(guān)于新項目的有關(guān)信息 圖1.2 新建類 （6）在左側(cè)的“Class View”中選擇類“TimeType”，單擊右鍵，選擇“添加成員變量”，在彈出的對話框中填入變量

8、hrs的類型和名稱，見圖1.3和圖1.4；重復(fù)此過程，加入成員變量mins和secs。 圖1.3 選擇類“TimeType”，單擊右鍵 圖1.4 添加成員變量 （7）選擇類“TimeType”，單擊右鍵，選擇“添加成員函數(shù)”，在彈出的對話框中填入函數(shù)Set的原型說明，并在代碼編輯窗口中填入函數(shù)體的代碼，見圖1.5和圖1.6；重復(fù)此過程，加入所有的成員函數(shù)。 圖1.5添加成員函數(shù) 圖1.6 添加代碼 （8）保存文件。 （9）單擊“文件>新建”，在“新建”對話框的“文件”選項卡中選擇“C＋＋源文件”，名字為“diary”。 （10）在代碼編輯窗口中寫入代碼，保存文件

9、。 （11）編譯和執(zhí)行程序：單擊“編譯>構(gòu)件Time.exe”，或者按F7鍵，生成可執(zhí)行文件Time.exe；單擊“編譯>執(zhí)行Time.exe”，或者同時按下“Ctrl”和“F5”鍵，執(zhí)行程序，查看運(yùn)行結(jié)果。 3．2．2 源程序： （1）文件TimeType.h： //“TimeType.h” class TimeType{ public: void Set(int hours, int minutes, int seconds); void Increment(); void Write() const; bool Equal(TimeType othe

10、rTime) const; bool LessThan(TimeType otherTime) const; private: int hrs; int mins; int secs; }; （2）文件TimeType.cpp： //“TimeType.cpp” #include “timetype.h” #include void TimeType::Set(int hours, int minutes, int seconds) { hrs = hours; mins = minutes; secs = s

11、econds; } void TimeType::Increment() { secs++; if (secs>59) { secs=0; mins++; if (mins>59) { mins=0; hrs++; if (hrs>23) hrs=0; } } } void TimeType::Write() const { if (hrs<10) cout << ‘0’; cout << hrs << ‘:’； if (mins<10) cout <<‘0’; cout << mins << ‘:

12、’; if (secs<10) cout <<‘0’; cout << secs; } bool TimeType::Equal(TimeType otherTime) const { return (hrs==otherTime.hrs && mins==otherTime.mins && secs==otherTime.secs); } bool TimeType::LessThan(TimeType otherTime) const { return (hrs

13、ime.mins||hrs==otherTime.hrs && mins==otherTime.mins && secs #include "TimeType.h" int main() { TimeType time; int hours; int minutes; int seconds; cout<<"Enter a time (use hours < 0 to quit): "; cin>>hours>>mi

14、nutes>>seconds; while(hours>=0) { time.Set(hours, minutes, seconds); time.Increment(); cout<<"Incremented time is "; time.Write(); cout<>hours>>minutes>>seconds; } return 0; } 4 思考題 (1) 如何啟動Microsoft Visual

15、Studio 6.0？ (2) 如何用AppWizard新建一個控制臺項目？ (3) 如何新建一個類，并添加類的成員？ (4) 如何編譯和連接一個程序？ (5) 如何執(zhí)行一個程序？ (6) 如何使用幫助？ Exercise 2 C++簡單程序設(shè)計 1 實驗?zāi)康? （1）學(xué)會編寫簡單的C++程序。 （2）復(fù)習(xí)基本數(shù)據(jù)類型變量和常量的應(yīng)用。 （3）復(fù)習(xí)運(yùn)算符與表達(dá)式的應(yīng)用。 （4）復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計基本控制結(jié)構(gòu)的運(yùn)用。 （5）復(fù)習(xí)自定義數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用。 （6）練習(xí)使用簡單的輸入輸出。 （7）觀察頭文件的作用。 （8）學(xué)會使用Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境中的de

16、bug調(diào)試功能：單步執(zhí)行、設(shè)置斷點、觀察變量值。 2 實驗要求 （1）輸入并運(yùn)行教材《C++語言程序設(shè)計》中的例題2-7，即：用do-while語句編程，求自然數(shù)1～10之和。程序正確運(yùn)行之后，去掉源程序中#include語句，重新編譯，觀察會有什么問題。 （2）將do-while語句用for語句代替，完成相同的功能。 （3）編程計算圖形的面積。程序可計算圓形、長方形、正方形的面積，運(yùn)行時先提示用戶選擇圖形的類型，然后，對圓形要求用戶輸入半徑值，對長方形要求用戶輸入長和寬的值，對正方形要求用戶輸入邊長的值，計算出面積的值后將其顯示出來。 （4）使用debug調(diào)試功能觀察任務(wù)3程序運(yùn)行

17、中變量值的變化情況。 （5）定義一個表示時間的結(jié)構(gòu)體，可以精確表示年、月、日、小時、分、秒；提示用戶輸入年、月、日、小時、分、秒的值，然后完整地顯示出來。 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1） 建立一個控制臺應(yīng)用程序項目lab2_1，向其中添加一個C++源文件lab2_1.cpp(方法見實驗1)，輸入教材《C++語言程序設(shè)計》中例2-7的代碼，檢查一下確認(rèn)沒有輸入錯誤，選擇菜單命令Build | Build 1ab2_1.exe編譯源程序，再選擇Build | Execute運(yùn)行程序，觀察輸出是否與教材中的答案一致。 （2）程序正確運(yùn)行之后，在源程序第一行“#include

18、.h>”前面加注釋標(biāo)記“//”使之成為注釋行，重新編譯，查看此時編譯器會輸出什么樣的提示。 現(xiàn)在，刪除注釋標(biāo)記，將程序恢復(fù)正確。 （3）另建立一個項目lab2_2，包含一個C++源程序1ab2_2.cpp，將do-while語句用for語句代替，完成與實驗任務(wù)1相同的功能。 （4）建立項目lab2_3，計算圖形的面積。圓形的面積計算公式為S=PI*r*r，長方形的面積計算公式為S=a*b，正方形的面積計算公式為S=a*a。程序中定義一個整型變量iType表示圖形的類型，用cout語句輸出提示信息讓用戶選擇圖形的類型，用cin讀入iType的值，然后，使用switch語句判斷圖形的類型，分

19、別提示用戶輸入需要的參數(shù)值，計算出面積的值后用cout語句顯示出來。最后，編譯運(yùn)行程序。 （5）學(xué)習(xí)簡單的debug調(diào)試功能，參考程序如下： ∥lab2_3.cpp #include const float PI=3.1416; void main() { int iType; float radius，a，b，area; COUt<<”圖形的類型為?(1為圓形，2為長方形，3為正方形)：”; cin>>iType; switch(iType) { case 1： cout<<”

20、圓的半徑為：”; cin>>radius; area=PI*radius*radius ; cout<<”面積為：”<>a; cout<<”矩形的寬為：”; cin>>b; area=a*b; cout<<”面積為：”<>a; area=a*a

21、; cout<<”面積為：”<

22、有關(guān)變量的值。 3）然后選擇菜單命令Build | Start Debug | Go，或按下快捷鍵F5，系統(tǒng)進(jìn)入Debug(調(diào)試)狀態(tài)，程序開始運(yùn)行，一個DOS窗口出現(xiàn)，此時，Visual Studio的外觀如圖2.2所示，程序暫停在斷點處。 斷點 圖2.2 調(diào)試狀態(tài) 4）單步執(zhí)行：從Debug菜單或Debug工具欄中單擊Step Over選項或按鈕兩次。在程序運(yùn)行的DOS窗口中輸人選擇的圖形類型，例如，輸入3，代表正方形，這時，回到Visual Studio中，把鼠標(biāo)放在變量名iType上片刻，可看到出現(xiàn)了一個提示：iType=3；此時，在Variables窗口中也可看到

23、iType以及其他變量的值。 單步執(zhí)行時每次執(zhí)行一行語句，便于跟蹤程序的執(zhí)行流程。因此為了調(diào)試方便，需要單步執(zhí)行的語句不要與其它語句寫在一行中。 5）在Watch窗口中，在Name欄中輸入iType，按回車鍵，可看到Value欄中出現(xiàn)3，這是變量iType現(xiàn)在的值(如果沒看到Variables窗口或Watch窗口，可通過View菜單的Debug Windows | Variables或Debug Windows | Watch選項打開它們)。圖2—3是此時Variables窗口和Watch窗口的狀態(tài)。 6）繼續(xù)執(zhí)行程序，參照上述的方法，再試試Debug菜單欄中別的菜單項，熟悉Debug的

24、各種方法。 （6）建立一個項目lab2_4，包含一個C++源程序lab2_4．cpp。定義一個表示時間的結(jié)構(gòu)體，有表示年、月、日、小時、分、秒的成員，可以使用short類型；在主程序中實現(xiàn)輸入輸出。 4 思考題 (1) 如何在集成環(huán)境中建立一個簡單的C++程序？ (2) 如何設(shè)置斷點？ (3) 如何單步運(yùn)行一個程序？ (4) 如何觀察程序運(yùn)行過程中某個變量的值？ Exercise 3 函數(shù)的應(yīng)用 1 實驗?zāi)康? （1）掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方法 （2）練習(xí)重載函數(shù)的使用。 （3）練習(xí)使用系統(tǒng)函數(shù)。 （4）學(xué)習(xí)使用VC++的debug調(diào)試功能，使用step into追蹤到

25、函數(shù)內(nèi)部。 2 實驗要求 （1）編寫一個函數(shù)把華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度，轉(zhuǎn)換公式如下 C=（F-32）*5/9 （2）編寫重載函數(shù)Max1可分別求兩個整數(shù)，三個整數(shù)，兩個雙精度數(shù)，三個雙精度數(shù)的最大值。 （3）使用系統(tǒng)函數(shù)pow(x,y)計算xy的值，注意包含頭文件math.h。 （4）用遞歸的方法編寫函數(shù)求Fibonacci級數(shù)，觀察遞歸調(diào)用的過程 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）編寫函數(shù)float Convert(float TempFer)，參數(shù)和返回值都為float類型，實現(xiàn)算法C=（F-32）*5/9，在main（）函數(shù)中實現(xiàn)輸入、輸出

26、。程序名：lab3_1.cpp。 （2） 分別編寫四個同名函數(shù)max1，實現(xiàn)函數(shù)重載，在main()函數(shù)中測試函數(shù)功能。程序名：lab3_2.cpp （3）在main（）函數(shù)中提示輸入兩個整數(shù)x、y，使用cin語句得到x、y的值，調(diào)用pow（x，y）函數(shù)計算x的y次冪的結(jié)果，再顯示出來。程序名：lab3_4.cpp （4）編寫遞歸函數(shù)int fib（int n），在主程序中輸入n的值，調(diào)用fib函數(shù)計算Fibonacci級數(shù)。 公式為 fib（n）=fib（n-1）+fib（n-2），n>2； fib（1）=fib（2）=1。 使用if語句判斷函數(shù)的出口，在程序中用cout語句輸出

27、提示信息。程序名：lab3_5.cpp （5）使用debug中的Step Into追蹤到函數(shù)內(nèi)部，觀察函數(shù)的調(diào)用過程，參考程序如下： //lab3_5 #include int fib(int n); int main() { int n,answer; cout<<”Enter number:”; cin>>n; cout<<”\n\n”; answer=fib(n); cout<

28、n<<”th Fibonacci number\n”; return 0; } int fib(int n) { cout<<”Processing fib(“<

29、 Step in,或按下快捷鍵F11，系統(tǒng)進(jìn)入單步執(zhí)行狀態(tài)，程序開始運(yùn)行，并出現(xiàn)一個DOS窗口，此時Visual Studio中光標(biāo)停在main（）函數(shù)的入口處。 2）把光標(biāo)移到語句answer=fib（n）前，從Debug菜單或Debug工具欄中單擊Run to Cursor，在程序運(yùn)行的DOS窗口中按提示輸入數(shù)字10，這時回到Visual Studio中，光標(biāo)停在第11行，觀察一下n的值（觀察方法見實驗2）。 3）從Debug菜單或Debug工具欄中單擊Step Into，程序進(jìn)入fib函數(shù)，觀察一下n的值，把光標(biāo)移到語句return（fib（n-2）+fib（n-1））前，從Debu

30、g菜單或Debug工具欄中單擊Run to Cursor，再單擊Step Into，程序遞歸調(diào)用fib函數(shù)，又進(jìn)入fib函數(shù)，觀察一下n的值。 4）繼續(xù)執(zhí)行程序，參照上述的方法，觀察程序的執(zhí)行順序，加深對函數(shù)調(diào)用和遞歸調(diào)用的理解。 5）再試試Debug菜單欄中的菜單項，熟悉Debug的各種方法。 4 思考題 (1) 如何利用系統(tǒng)函數(shù)來實現(xiàn)一些常用的功能？ (2) 如何查找系統(tǒng)函數(shù)？ (3) 如何實現(xiàn)函數(shù)重載？ (4) 如何編寫一個遞歸程序？ Exercise 4 類與對象 1 實驗?zāi)康? （1）掌握類的定義和使用。 （2）掌握類的定義和對象的聲明。 （3）復(fù)習(xí)具有不同

31、訪問屬性的成員的訪問方式。 （4）觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行過程。 （5）學(xué)習(xí)類的聚集使用方法。 （6）使用VC++的debug調(diào)試功能觀察程序流程，跟蹤觀察類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、成員函數(shù)的執(zhí)行順序。 2 實驗要求 （1）定義一個CPU類，包含等級（rank）、頻率（frequency）、電壓（voltage）等屬性，有兩個公有成員函數(shù)run、stop。其中，rank為枚舉類型CPU_Rank,定義為enum CPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}，frequency為單位是MHz的整型數(shù)，voltage為浮點型的電壓值。觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序

32、。 （2）定義一個簡單的Computer類，有數(shù)據(jù)成員芯片（cpu）、（內(nèi)存）、光驅(qū)（cdrom）等等，有兩個公有成員函數(shù)run、stop。cpu為CPU類的一個對象，ram為RAM類的一個對象，cdrom為CDROM類的一個對象，定義并實現(xiàn)這個類。 （3）（選做）設(shè)計一個用于人事管理的People(人員)類?？紤]到通用性這里只抽象出所有類型人員都具有的屬性：number（編號）、sex（性別）、birthday（出生日期）、id（身份證號）等等。其中“出生日期”定義為一個“日期”類內(nèi)嵌子對象。用成員函數(shù)實現(xiàn)對人員信息的錄入和顯示。要求包括：構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)、內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)、

33、聚集。 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）首先定義枚舉類型CPU_Rank， 例如enum CPU_Rank{P1=1, P2, P3, P4, P5, P6, P7}，再定義CPU類，包含等級（rank）、頻率（frequency）、電壓（voltage）等私有數(shù)據(jù)成員，定義成員函數(shù)run、stop，用來輸出提示信息，在構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中也可以輸出提示信息。在主程序中定義一個CPU的對象，調(diào)用其成員函數(shù)，觀察類對象的構(gòu)造與析構(gòu)順序，以及成員函數(shù)的調(diào)用。程序名：lab4_1.cpp。 （2）使用debug調(diào)試功能觀察程序lab4_1.cpp的運(yùn)行流程，跟蹤觀

34、察類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、成員函數(shù)的執(zhí)行順序。參考程序如下： //lab4_1.cpp #include enum CPU_Rank {P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}; class CPU { private: CPU_Rank rank; int frequency; float voltage; public: CPU(CPU_Rank r，int f，float v) { rank=r; frequency=f; voltage=v; cout<<”構(gòu)造了一個C

35、PU!”<

36、at v) { voltage=v; } void Run(){ cout<<”CPU 開始運(yùn)行!”<

37、）從Debug菜單或Debug工具欄中單擊Step Over，此時，光標(biāo)下移，程序準(zhǔn)備執(zhí)行CPU對象的初始化； 3）單擊Step Into，程序準(zhǔn)備執(zhí)行CPU類的構(gòu)造函數(shù)； 4）連續(xù)單擊Step Over，觀察構(gòu)造函數(shù)； 5）此時程序準(zhǔn)備執(zhí)行CPU對象的run()函數(shù)，單擊Step Into，程序進(jìn)入run()成員函數(shù)，連續(xù)單擊Step Over，直到回到main()函數(shù)。 6）繼續(xù)執(zhí)行程序，參照上述的方法，觀察程序的執(zhí)行順序，加深對類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、成員函數(shù)的執(zhí)行順序的認(rèn)識。 7）再試試Debug菜單欄中別的菜單項，熟悉Debug的各種方法。 （4）首先定義CPU類（可使用

38、第二題中的CPU類）、RAM類、CDROM類。再定義Computer類；定義私有數(shù)據(jù)成員cpu、ram、cdrom，定義公有成員函數(shù)run、stop，可在其中輸出提示信息。在主程序中定義一個Computer的對象，調(diào)用其成員函數(shù)，觀察類對象及其成員變量的構(gòu)造與析構(gòu)順序，以及成員函數(shù)的調(diào)用。程序名：lab4_2.cpp. （5）使用debug調(diào)試功能觀察lab4_2.cpp程序的運(yùn)行流程，跟蹤觀察類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、成員函數(shù)的執(zhí)行順序，特別注意觀察成員變量的構(gòu)造與析構(gòu)順序。 4 思考題 (1) 如何定義一個類？ (2) 如何定義類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)？ (3) 類的各成員函數(shù)的執(zhí)行

39、順序是怎樣的？ (4) 類聚集時對象的構(gòu)造順序是怎樣的？ Exercise 5 作用域與多文件程序 1 實驗?zāi)康? （1）掌握自動變量與靜態(tài)變量的概念。 （2）掌握函數(shù)原型、塊、函數(shù)和文件作用域的概念。 （3）掌握全局變量與局部變量的概念 （4）掌握VC6.0下多文件程序的上機(jī)調(diào)試方法 2 實驗要求 （1）調(diào)試程序段1，弄清自動變量與靜態(tài)變量的區(qū)別。 （2）調(diào)試程序段2，理解塊作用域的概念。 （3）調(diào)試程序段3，理解全局變量和局部變量的概念。 （4）使用多文件結(jié)構(gòu)編寫并調(diào)試程序，計算和的值。 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）閱讀下列程序，寫出執(zhí)行結(jié)果，然后上機(jī)調(diào)

40、試程序，比較結(jié)果的正確性，弄清自動變量與靜態(tài)變量的區(qū)別。 #include int func(int); void main() { cout<

41、 void main() { int a=1,b=2,c=3; cout<<”a=”<

42、<”a=”<

43、.h> int a=1,b=2; int f1(int x) { int i,b=3; i=(a*b)/x; cout<<”i=”<

44、; cout<<”v=”<

45、存放在文件mainf.cpp中。 上機(jī)調(diào)試程序，掌握多文件程序的調(diào)試方法。 4 思考題 （1）總結(jié)全局變量、局部變量、靜態(tài)局部變量等的概念和使用方法。 （2）總結(jié)多文件程序的調(diào)試方法。 （3）多文件程序調(diào)試和單文件調(diào)試有哪一些相同點和不同點？ Exercise 6 數(shù)組、指針與字符串 1 實驗?zāi)康? （1）學(xué)習(xí)使用數(shù)組。 （2）學(xué)習(xí)字符串?dāng)?shù)據(jù)的組織和處理。 （3）學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)C++庫的使用。 （4）掌握指針的使用方法。 （5）練習(xí)通過Debug觀察指針的內(nèi)容及其所指的對象的內(nèi)容 （6）聯(lián)系通過動態(tài)內(nèi)存分配實現(xiàn)動態(tài)數(shù)組，并體會指針在其中的作用。 （7）分

46、別使用字符數(shù)組和標(biāo)準(zhǔn)C++庫練習(xí)處理字符串的方法。 2 實驗要求 （1）編寫并測試3*3矩陣轉(zhuǎn)置函數(shù)，使用數(shù)組保存3*3矩陣。 （2）使用動態(tài)內(nèi)存分配生成動態(tài)數(shù)組來重新完成上題，使用指針實現(xiàn)函數(shù)的功能。 （3）編程實現(xiàn)兩字符串的連接。要求使用字符數(shù)組保存字符串，不要使用系統(tǒng)函數(shù)。 （4）使用string類定義字符串對象，重新實現(xiàn)上一小題。 （5）定義一個Employee類，其中包括姓名、街道地址、城市和郵編等屬性，以及change_name()和display()等函數(shù)。Display()顯示姓名、街道地址、城市和郵編等屬性，change_name()改變對象的姓名屬性。實現(xiàn)并測試

47、這個類。 （6）定義包含5個元素的對象數(shù)組，每個元素都是Employee類型的對象。 （7）（選做）修改實驗4中的選做實驗中的people（人員）類。具有的屬性如下：姓名char name[11]、編號char number[7]、性別char sex[3]、生日birthday、身份證號char id[16]。其中“出生日期”定義為一個“日期”類內(nèi)嵌對象。用成員函數(shù)實現(xiàn)對人員信息的錄入和顯示。要求包括：構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、拷貝構(gòu)造函數(shù)、內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)、聚集。在測試程序中定義people類的對象數(shù)組，錄入數(shù)據(jù)并顯示。 3實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1） 編寫矩陣轉(zhuǎn)置函數(shù)，輸入?yún)?shù)為3*3整形數(shù)

48、組，使用循環(huán)語句實現(xiàn)矩陣元素的行列對調(diào)，注意在循環(huán)語句中究竟需要對哪些元素進(jìn)行操作，編寫main（）函數(shù)實現(xiàn)輸入、輸出。程序名：lab6_1.cpp。 （2） 改寫矩陣轉(zhuǎn)置函數(shù)，參數(shù)為整型指針，使用指針對數(shù)組元素進(jìn)行操作，在main（）函數(shù)中使用new操作符分配內(nèi)存生成動態(tài)數(shù)組。通過Debug觀察指針的內(nèi)容及其所指的對象中的內(nèi)容。程序名：lab6_2.cpp。 （3） 編程實現(xiàn)兩字符串的連接。定義字符數(shù)組保存字符串，在程序中提示用戶輸入兩個字符串，實現(xiàn)兩個字符串的連接，最后用cout語句顯示輸出。程序名：lab6_3.cpp。用cin實現(xiàn)輸入，注意，字符串的結(jié)束標(biāo)志是ASCII碼0，使用循

49、環(huán)語句進(jìn)行字符串見的字符拷貝。 （4） 使用string類定義字符串對象，編程實現(xiàn)兩字符串的連接。在string類中已重載了運(yùn)算符“+=”實現(xiàn)字符串的連接，可以使用這個功能。程序名：lab6_4.cpp。 （5） 在employee.h文件中定義Employee類。Employee類具有姓名、街道地址、城市和郵編等私有數(shù)據(jù)成員，都可以用字符型數(shù)組來表示，在成員函數(shù)中，構(gòu)造函數(shù)用來初始化所有成員數(shù)組，對字符數(shù)組的賦值可以使用字符串拷貝函數(shù)strcpy(char *,char * name);display()中使用cout顯示姓名、街道地址、城市和郵編等屬性，change_name()改變類

50、中表示姓名屬性的字符數(shù)組類型的數(shù)據(jù)成員。在主程序中定義這個類的對象并對起進(jìn)行操作。程序名：lab6_5.cpp。 （6） 使用上一小題中定義的Employee類定義對象數(shù)組emp[5]，使用循環(huán)語句把數(shù)據(jù)顯示出來。程序名：lab6_6.cpp。 （7） （選作）調(diào)試下面的程序，看看運(yùn)行結(jié)果，想一想為什么會出錯。 源程序如下： # include class String{ private: char *contents; public: string(){*contents = \0;} int get_length

51、(); char *get_contents(){return contents;} void set_contents(int in_length, char *in_contents); void set_contents(char *in_contents); }; int String::get_length() { int i=0; char *p=contents; while(*p++!=\0) i++; return i; } void String::set_contents(int in_length, c

52、har *in_contents) { in_contents[in_length]=\0; contents=in_contents; } void String::set_contents(char *in_contents) { contents=in_contents; } void main() { String x,y; x.set_contents("Hello, world!"); y.set_contents(34,"This is an object_oriented program"); char *p=x.get_

53、contents(); char *q=y.get_contents(); cout<<"x="<和頭文件有何區(qū)別？ (3) 有幾種方法來表示和處理數(shù)組元素？ Exercise 7 繼承與派生 1 實驗?zāi)康? （1）學(xué)習(xí)定義和使用類的繼承關(guān)系，定義派生類。 （2）熟悉不同繼承方式下對基類成員的訪

54、問控制。 （3）學(xué)習(xí)利用虛基類解決二義性問題。 2 實驗要求 （1）定義一個基類Animal，有私有整型成員變量age，構(gòu)造其派生類dog，在其成員函數(shù)SetAge（int n）中直接給age賦值，看看會有什么問題，把a(bǔ)ge 改為公有成員變量，還回有問題嗎？編程試之。 （2）定義一個基類BaseClass,有整型變量Number，構(gòu)造其派生類DerivedClass，觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行情況。 （3）定義一個車（vehicle）基類，具有Maxspeed、Weight等成員，Run、Stop等成員函數(shù)，由此派生出自行車（bicycle）類、汽車（motorcar）類。自行車（

55、bicycle）類有高度（Height）等屬性，汽車（motorcar）類有座位數(shù)（SeatNun）等屬性。從bicycle和motorcar派生出摩托車（motorbicycle）類，在繼承過程中，注意把vehicle設(shè)置為虛基類。如果不把vehicle設(shè)置為虛基類，會有什么問題？編程試之。 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）編寫程序定義基類Animal，成員變量age定義為私有的。構(gòu)造派生類dog，在其成員函數(shù)SetAge（int n）中直接對age賦值時，會出現(xiàn)類似以下的錯誤提示： error C2248 : ‘a(chǎn)ge’ : cannot access private member

56、declared in class ‘Animal’ error C2248 : ‘a(chǎn)ge’ : cannot access private member declared in class ‘Animal’ 把a(bǔ)ge改為公有成員變量后重新編譯就可以了。程序名：lab7_1.cpp。 （2）編寫程序定義一個基類BaseClass，構(gòu)造其派生類DerivedClass，在構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中用cout輸出提示信息，觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行情況。程序名：lab7_2.cpp。 （3）用debug功能跟蹤程序lab7_2的執(zhí)行過程，觀察基類和派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行情況。 （

57、4）編寫程序定義一個車（vehicle）基類，由此派生出自行車（bicycle）類、汽車（motorcar）類，注意把vehicle派生為虛基類。再從bicycle和motorcar派生出摩托車（motorcycle）類，在main()函數(shù)中測試這個類。程序名:lab7_3.cpp. 編譯成功后，把vehicle設(shè)置為非虛基類，再編譯一次，此時系統(tǒng)報錯，無法編譯成功。這是因為若不把vehicle設(shè)置為虛基類，會出現(xiàn)二義性錯誤，程序不能成功編譯。 4 思考題 (1) 如何在已有的類的基礎(chǔ)上設(shè)計新的類？ (2) 基類和派生類對象的構(gòu)造順序是怎樣的？ (3) 如何利用虛基類解決二義性問題？

58、 Exercise 8 多態(tài)性 1 實驗?zāi)康? （1）掌握運(yùn)算符重載的方法。 （2）學(xué)習(xí)使用虛函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。 2. 實驗要求 （1）定義Point類，有坐標(biāo)_x，_y兩個成員變量；對Point類重載“＋＋”(自增)、“――”(自減)運(yùn)算符，實現(xiàn)對坐標(biāo)值的改變。 （2）定義一個車(vehiele)基類，有Run、Stop等成員函數(shù)，由此派生出自行車(bicycle)類、汽車(motorcar)類，從bicycle和motorcar派生出摩托車(motorcycle)類，它們都有Run、Stop等成員函數(shù)。觀察虛函數(shù)的作用。 (3) (選做)對實驗4中的People類重

59、載“＝＝”運(yùn)算符和“－”運(yùn)算符，“＝＝”運(yùn)算符判斷兩個people類對象的id屬性是否相等；“－”運(yùn)算符實現(xiàn)People類對象的賦值操作。 3. 實驗內(nèi)容及實驗步驟 (1) 編寫程序定義Point類，在類中定義整型的私有成員變量_x_y，定義成員函數(shù)Point& operator++()；Point operator++(int)；以實現(xiàn)對Point類重載“++”(自增)運(yùn)算符，定義成員函數(shù)Point＆ operator－－()；Point operator－－(int)；以實現(xiàn)對Point類重載“－－”(自減)運(yùn)算符，實現(xiàn)對坐標(biāo)值的改變。程序名：1ab8_1．cpp。 (2) 編寫程序

60、定義一個車(vehicle)基類，有Run、Stop等成員函數(shù)，由此派生出自行車(bicycle)類、汽車(motorcar)類，從bicycle和motorcar派生出摩托車(motorcycle)類，它們都有Run、Stop等成員函數(shù)。在main()函數(shù)中定義vehicle、bicycle、motorcar、motorcycle的對象，調(diào)用其Run()、Stop()函數(shù)，觀察其執(zhí)行情況。再分別用vehicle類型的指針來調(diào)用這幾個對象的成員函數(shù)，看看能否成功；把Run、Stop定義為虛函數(shù)，再試試看。程序名：lab8_2．cpp。 4 思考題 (1) 如何將一個運(yùn)算符重載為類的成員函數(shù)

61、？ (2) 如何將一個運(yùn)算符重載為類的友元函數(shù)？ (3) 如何實現(xiàn)運(yùn)行時刻的多態(tài)？ Exercise 9 工資管理程序設(shè)計 1 實驗?zāi)康? 綜合運(yùn)用前面學(xué)過的類定義和類的繼承、多態(tài)機(jī)制，利用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法，設(shè)計一個完整的程序。 2. 實驗要求 設(shè)計一個簡單的計算雇員工資的程序。假設(shè)有3類雇員——工人、銷售員和管理人員。工人的工資為每小時工資額乘當(dāng)月工作時數(shù)再加上工齡工資；銷售員工資為每小時工資額乘當(dāng)月工作時數(shù)加上銷售額提成再加上工齡工資，其中銷售額提成等于該銷售員當(dāng)月售出商品金額的1％；管理人員工資為基本工資再加上工齡工資。工齡工資就是雇員在該公司工作的工齡每增加1年，月

62、工資就增加35元。 用C＋＋語言寫出完整的程序。 3. 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）建立一個控制臺項目lab9。 （2）建立雇員基類（Employee），成員數(shù)據(jù)為：工齡；成員函數(shù)包括構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)和純虛函數(shù)salary（），用于計算工資。 （3）分別建立工人（Worker）類、銷售員（Salesman）類和管理人員（Manager）類，包括相應(yīng)的成員數(shù)據(jù)和成員函數(shù)，注意，要重新定義虛函數(shù)salary（）。 （4）編寫主函數(shù)，分別創(chuàng)建各類雇員對象，計算相應(yīng)的工資。程序名：lab9.cpp。 4 思考題 （1） 如何利用類的繼承與派生機(jī)制來設(shè)計具有通用性的類？ （2） 如何設(shè)

63、計抽象類？ （3） 如何利用相同的函數(shù)實現(xiàn)不同的功能？ Exercise 10 模板 1 實驗?zāi)康? 練習(xí)函數(shù)模板和類模板的定義與使用。 2 實驗要求 （1）編寫函數(shù)模板，分別實現(xiàn)求兩個整數(shù)、兩個雙精度數(shù)、三個整數(shù)、三個雙精度數(shù)的最大值。 （2）運(yùn)行教材中例9－2的程序，觀察類模板的定義和使用。 3 實驗內(nèi)容及實驗步驟 （1）建立一個控制臺項目lab10_1，在其中編寫兩個同名的函數(shù)模板Max1，其參數(shù)個數(shù)不同，分別實現(xiàn)求兩個數(shù)、三個數(shù)的最大值。編寫main（）函數(shù)，分別用兩個整數(shù)、兩個雙精度數(shù)、三個整數(shù)、三個雙精度數(shù)來測試，程序名：lab10_1.cpp。 （2）建立一

64、個項目lab10_2，向其中輸入教材中例9－2的程序，編譯、鏈接并運(yùn)行程序，觀察輸出結(jié)果。程序名：lab10_2.cpp。 4 思考題 （1） 函數(shù)模板有什么作用？ （2） 如何定義一個函數(shù)模板？ （3） 類模板有什么作用？ （4） 如何定義和使用類模板？ Exercise 11 流類庫與輸入／輸出 1 實驗?zāi)康? （1）熟悉流類庫中常用的類及其成員函數(shù)的用法。 （2）學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出及格式控制。 （3）學(xué)習(xí)對文件的應(yīng)用方法(二進(jìn)制文件、文本文件)。 2 實驗要求 （1）觀察以下程序的輸出，注意對輸出格式的控制方法： //lab11_1．cpp #include

65、 using namespace std; #define D(a) T<<#a<

66、<