电子科大C--实验报告.doc

电子科技大学计算机学院标 准 实 验 报 告（实验）课程名称：C+程序设计实验电子科技大学教务处制表电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：丘志杰实验地点：主楼A2-412 实验时间：2012.11.23一、实验室名称：电子科技大学计算机实验教学示范中心 二、实验项目名称：C+程序设计实验三、实验学时：学时四、实验原理：了解数据封装的作用和实现方式，使用C+语言的抽象数据类型实现数据封装。了解继承的实现方式，使用C+语言的基类和派生类实现继承功能。了解运算符重载的机制，学会进行运算符重载。了解继承和多态的作用和实现方式，掌握动态联编方法，使用C+语言的抽象类和派生类实现继承性。五、实验目的：1、 掌握C+编程规范；2、 掌握C+的封装、继承、运算符重载以及多态程序的基本编写方法；3、 熟悉在visual Studio 2010（及以上版本）环境下的C+软件开发和调试过程。六、实验内容：C+编辑和编译系统采用isual Studio 2010，设计1个综合运用数据封装、继承、运算符重载、多态等机制的C+编程语言的应用实验“学校教职工工资管理程序”：对学校教职工进行关系划分；着重应用数据封装、继承等机制对各类人员进行类封装并体现继承和派生关系；着重应用虚函数机制，实现计算职工工资的功能；重载“”运算符，能够对对象进行信息输出。七、实验器材（设备、元器件）：1硬件平台：【电脑型号戴尔 System Inspiron N4110 笔记本电脑】【处理器英特尔 第二代酷睿 i3-2350M 2.30GHz 双核】速度2.30 GHz (100 MHz x 23.0)处理器数量核心数: 2 / 线程数: 4核心代号Sandy Bridge NB生产工艺32 纳米插槽/插座Socket G2 (PGA 988 / BGA 1023)一级数据缓存2 x 32 KB, 8-Way, 64 byte lines一级代码缓存2 x 32 KB, 8-Way, 64 byte lines二级缓存2 x 256 KB, 8-Way, 64 byte lines三级缓存3 MB, 12-Way, 64 byte lines特征MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, HTT, EM64T, EIST【主板戴尔 03NKW8 (英特尔 HM67 芯片组)】板载设备Intel(R) Extreme Graphics 3 Controller / 视频设备 (启用)板载设备Intel(R) Azalia Audio Device / 音频设备 (启用)BIOS戴尔 Inc. A11制造日期02/09/2012【内存4 GB ( 三星 DDR3 1333MHz )】DIMM 0:三星 DDR3 1333MHz 2GB制造日期2012 年 02 月型号CE M471B5773CHS-CH9序列号:10021220DIMM 2:三星 DDR3 1333MHz 2GB制造日期2011 年 06 月型号CE M471B5773DH0-CH9序列号:0DE93D67【主硬盘西数 WDC WD5000LPVX-22V0TT0 ( 500 GB / 5400 转/分 )】硬盘已使用共 273 次，累计 867 小时固件01.01A01接口SATA III数据传输率600 MB/秒特征S.M.A.R.T, APM, 48-bit LBA, NCQ【显卡ATI Radeon HD 6630M ( 1 GB / 戴尔 )】显卡英特尔 HD Graphics Family显存1803 MB制造商戴尔BIOS日期01/18/20驱动版本9.3.0.0驱动日期20121025主显卡ATI Radeon HD 6630M 显存1 GB制造商戴尔2软件平台：【操作系统Windows 8 专业版 64位 ( DirectX 11 )】系统安装日期Windows 8 / 2013 年 09 月 10 日【开发环境Microsoft Visual Studio Express 2012 for Windows Desktop】版本 11.0.50727.42 VSLRSTAGEMicrosoft .NET Framework版本 4.5.50709已安装的版本: Desktop ExpressTeam Explorer for Visual Studio 2012 05695-004-0030004-02119Microsoft Team Explorer for Visual Studio 2012Visual Basic 2012 05695-004-0030004-02119Microsoft Visual Basic 2012Visual C# 2012 05695-004-0030004-02119Microsoft Visual C# 2012Visual C+ 2012 05695-004-0030004-02119Microsoft Visual C+ 2012NuGet 程序包管理器 2.0.30717.9005SQL Server Data Tools 11.1.20828.01Microsoft SQL Server Data Tools八、实验步骤：1. 了解实验室可用的软硬件开发平台并学习必要的知识，安装并掌握Visual Studio 2010的基本使用方法；2. 设计和编辑学校教职工工资管理程序（1） 对教职工进行人员划分，设计类关系图，设计每个类的成员构成；（2） 在Visual Studio 2010环境下，对各类教职工进行数据封装，并应用继承和派生机制实现类的继承功能；（3） 应用虚函数机制，设计计算职工工资的功能，并在Visual Studio 2010环境下实现该功能；（4） 应用运算符重载机制，在Visual Studio 2010环境下实现对“”运算符的重载，能够对对象进行信息输出。3. 编译和调试（1） 编译相应的C+程序，若不通过，则检查出错原因；（2） 在编译通过的情况下，调试程序，看运行结果是否与预期一致。通过单步或函数级跟进调试程序；4. 美化和优化程序编写规范和结果显示形式5. 截取实验结果图和撰写实验报告九、实验数据及结果分析：1. 实验中采用的默认数据(在程序开始时会显示并且提供了可修改的接口)：CAA（A级行政人员提成）:100CAB（B级行政人员提成）:100CAS（行政人员工龄工资）:100CTS（教师工龄工资）:100TI1（讲师课时费）:10TI2（副教授课时费）:20TI3（教授课时费）:30TI4（博导课时费）:40MS（带研究生提成）:50PHD（带博士生提成）:1002. 类说明：CSaff:员工基础类，有姓名、工号、工龄、性别、基本工资；CTempStaff：临时工，在员工基础上增加临时工工资；CAdministrator:行政人员，在员工基础上增加“一般、A、B”3个职务等级 其中B级最高；CTeacher:教师，在员工基础上增加“讲师、副教授、教授、博导”4个职务等级，增加“课时、带博士生数、带硕士生数”3方面信息。每个类都重载了函数。所有数据可增加、修改、删除、查询、磁盘读写（默认路径F:staff.txt）。3. 【第一步】初始化测试。实验开始，程序提示正在初始化，自动加载F盘下staff.txt中数据：（类标志、姓名、工号、性别、职务等级、工龄、临时工工资、课时、硕士生数、博士生数）1 meng 2013 M 0 20 1600 200 0 0 03 dsaf 20 F 博导 2 40100 0 200 10 203 fd 213 F 副教授 42 14142 0 20 10 02 sdf 21 F 一般 20 7000 0 0 0 0加载后可根据工号（保证唯一）查询信息。 询问是否需要修改默认数据，选择N，不修改。如附录截图1所示。【第二步】界面测试。程序进入欢迎界面，提供5个选项：1-增加 2-修改 3-删除 4-查询5-存盘退出。如附录截图1所示。【第三步】查询测试。输入4。程序要求输入查询员工的ID，输入2013。程序立即给出了2013工号对应的员工所有信息。如附录截图1所示。【第四步】增加测试。程序自动回到5项选择界面。输入1。提示输入基本信息,根据要求输入了姓名：刘ABC 性别：F 工号：2012050020001 工龄：10 基础工资：2000。提示输入职位：1-临时工 2-行政人员 3-教师，输入了3。提示输入教师职称：1-讲师 2-教授 3-副教授 4-博导，输入了4。提示输入授课时间、所带硕士生数、所带博士生数，输入了200 10 20，程序提示增加成功。如附录截图2所示。【第五步】删除测试。程序自动回到5项选择界面。输入3。提示输入要删除的员工ID，输入2013。程序立即给出了对应工号的员工所有信息，提示是否删除，输入Y。提示删除成功。如附录截图3所示。【第六步】修改测试。程序自动回到5项选择界面。输入2。提示输入要修改的员工ID。输入21。程序立即给出了对应工号的员工所有信息，并且提供了3个选项供修改：1-姓名 2-性别 3-工龄，输入1。提示输入新姓名,输入王三。提示修改成功。如附录截图4所示。【第七步】存盘测试。程序自动回到5项选择界面。输入5。程序自动退出。检查F盘下staff.txt文件可以看到如下数据：3 dsaf 20 F 博导 2 40100 0 200 10 203 刘ABC 2012050020001 F 博导 10 2000 0 200 10 203 fd 213 F 副教授 42 14142 0 20 10 02 王三 21 F 一般 20 7000 0 0 0 0可以看见新增了“刘ABC“员工的信息，删除了”meng”员工的信息，修改了”21“工号员工的姓名，程序测试成功。如附录截图5所示。十、实验结论：程序实现了一个程序实现学校教职工的工资管理，根据相应计算方式设计了类，重载了运算符，并且实现了教职工信息的增加、修改、删除、查询、以及持久化到磁盘中等基本要求。同时，程序还增加了判断，保证了工号的唯一性，优化了数据结构，提升了程序的稳定性、优化了时空复杂度。程序提供了比较好的人机交互界面，用户能根据提示管理整个系统。十一、总结及心得体会：这次实验我学习了很多东西：1. 首先遇到的问题是类的实现。由于不熟练，查询了大量的资料才得以编程，建立了类的继承关系，理清了工资计算方式，实现了封装等操作。2. 重载运算符。由于C+书上没有重载的相关代码，而重载的步骤和普通+-重载不同，极为复杂，需要用到友元类，经过上网查询、请教老师同学、比较完善地重载了运算符。3. Map相关。在考虑采用数据结构存储中，首先想到了数组和普通链表，但是由于数组时间复杂度高，空间无法扩展，普通链表操作难度大，时间复杂度也很高。我考虑了采用STL中的map，map能产生键值对应的关系，而工号正好是满足要求的key。同时，map采用的是一种非常高效的非严格意义上的平衡检索二叉树：红黑树（red-black tree），基本上所有操作都是O(log2n),而且能够自动扩容，提供了大量接口函数，极为方便稳定快捷。因此我采用了map来存储数据。STL操作中遇到了一个有意思的问题：就是释放内存。由于类里面没有数组等数据结构，因此用默认析构函数就好。而map存在深拷贝和浅拷贝的问题。我定义的value是类而不是类指针，因此就是深拷贝，需要释放new出来的对象（原件）。而在最后调用clear()释放map的所有内存时，对象（副本）会去访问它的析构函数，进行内部释放，然后就只剩下raw memory，也就是没有被初始化的内存，它将被归还到alloc里面。如果我定义的是指针的话，clear()就只会释放指针而不会释放指针指向的内容，会产生内存泄漏，因此需要遍历map进行erase和delete来释放内存，比较麻烦。4. 文件操作。文件操作时，我开始使用的是c语言的文件操作语法，由于string这种类类型的特殊性，输入输出的字符串均是乱码。然后我上网查询了一下，知道了要把string加上.c_str变为C语法的字符串才能正常输出。因此干脆就直接用C+的文件操作。在查询大量资料熟悉了C+的文件操作后，成功用流实现了文件的输入输出。其中也遇到了一个问题很有意思：判断文件结尾时如果直接用while(!fin.eof()会产生错误，查询资料后知道因为c+流很特殊，必须要在输入下一个的时候发现没有才会把fin的标志设置为false，fin.eof()才为true，而这样一来就会导致while循环多循环一次产生错误。知道原因也就很方便就能修改对应的代码了。十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议： 可以看见的是，没有图形化的界面在输入时需要加大量的判断而浪费时间空间，增加代码难度，因此对错误数据仅仅做了简单的判断处理。如果要实现更健壮的程序，需要加入图形化来处理比较方便。附录: 程序：#include#include#include#include#includeusing namespace std;class CStaff;class CAdministrator;class CTeacher;class CTempStaff;maptpmap;maptcmap;mapadmap;map:iterator tpit;map:iterator tcit;map:iterator adit;int CAA=100,CAB=100,CAS=100,CTS=100,TI1=10,TI2=20,TI3=30,TI4=40,MS=50,PHD=100;/-cstaff-class CStaffprotected:string number;string name;char sex;unsigned int serviceyears;double salary;public:CStaff(string num,string na,char se,unsigned int sy,double sala)number=num;name=na;sex=se;serviceyears=sy;salary=sala;void SetSex(char se) sex=se;char GetSex()return sex;void SetNo(string num)number=num;string GetNo()return number;void SetName(string na)name=na;string GetName()return name;bool SetServiceYears(unsigned int sy)if (sy=0)return false;serviceyears=sy;return true;unsigned int GetServiceYears()return serviceyears;double GetBaseSalary()return salary;virtual double GetSalary()=0;/-ctempstaff-class CTempStaff:public CStaffprivate:double Ts;public:CTempStaff(string num,string na,char se,unsigned int sy,double sala,double t):CStaff(num,na,se,sy,sala)Ts=t;double GetSalary()return salary+Ts;double GetTs()return Ts;friend ostream&operator(ostream&out ,CTempStaff&obj);ostream&operator (ostream&out ,CTempStaff&obj)out姓名:obj.GetName()endl;if (obj.sex=M)out性别：男endl;else out性别：女endl;out职位：临时工endl;out工号：obj.GetNo()endl;out工龄：obj.GetServiceYears()endl;out薪资：obj.GetSalary()endl;return out;/-cadmin-class CAdministrator:public CStaffprivate:string level;public:CAdministrator(string num,string na,char se,unsigned int sy,double sala,string lev):CStaff(num,na,se,sy,sala) level=lev;double GetSalary()if (!pare(一般)return salary+serviceyears*CAS;else if (!pare(A)return salary+serviceyears*CAS+CAA;else if (!pare(B)return salary+serviceyears*CAS+CAB;string Getlevel()return level;friend ostream&operator(ostream&out ,CAdministrator&obj);ostream&operator (ostream&out ,CAdministrator&obj)out姓名:obj.GetName()endl;if (obj.sex=M)out性别：男endl;else out性别：女endl;if (!pare (一般)out职位：一般行政人员endl;else if (!pare (A)out职位：A级行政人员endl;else out职位：B级行政人员endl;out工号：obj.GetNo()endl;out工龄：obj.GetServiceYears()endl;out薪资：obj.GetSalary()endl;return out;/-cteacher-class CTeacher:public CStaffprivate:string level;long time,phd,master;public:CTeacher(string num,string na,char se,unsigned int sy,double sala,string lev,long ti,long ph,long ms):CStaff(num,na,se,sy,sala) level=lev;time=ti;phd=ph;master=ms;double GetSalary()if (!pare(讲师)return salary+serviceyears*CTS+time*TI1;else if (!pare(副教授)return salary+serviceyears*CTS+time*TI2+master*MS;else if (!pare(教授)return salary+serviceyears*CTS+time*TI3+master*MS;else if (!pare(博导)return salary+serviceyears*CTS+time*TI4+master*MS+phd*PHD;string Getlevel()return level;long Gettime()return time;long Getphd()return phd;long Getmaster()return master;friend ostream&operator(ostream&out ,CTeacher&obj);ostream&operator (ostream&out ,CTeacher&obj)out姓名:obj.GetName()endl;if (obj.sex=M)out性别：男endl;else out性别：女endl;if (!pare (讲师)out职位：讲师endl;else if (!pare (副教授)out职位：副教授endl;else if (!pare (教授)out职位：教授endl;elseout职位：博导endl;out工号：obj.GetNo()endl;out工龄：obj.GetServiceYears()endl;out薪资：obj.GetSalary()tnum; tpit=tpmap.find (tnum); if (tpit!=tpmap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl确认删除？Y/Nyn; if (yn=Y) tpmap.erase(tpit); return true; return false; tcit=tcmap.find(tnum); if (tcit!=tcmap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl确认删除？Y/Nyn; if (yn=Y) tcmap.erase(tcit); return true; return false; adit=admap.find(tnum); if (adit!=admap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl确认删除？Y/Nyn; if (yn=Y) admap.erase(adit); return true; return false; return false;/-访问函数-bool visitstaff() string tnum; cintnum; tpit=tpmap.find (tnum); if (tpit!=tpmap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl; return true; tcit=tcmap.find(tnum); if (tcit!=tcmap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl; return true; adit=admap.find(tnum); if (adit!=admap.end() coutendl信息如下：endlsecondendl; return true; return false;/-新增函数-bool newstaff() int op1;string number;string name;char sex;unsigned int serviceyears;double salary;string level;short level2;long time,master=0,phd=0;coutname; coutsex; coutnumber;tpit=tpmap.find (number);tcit=tcmap.find(number);adit=admap.find(number);if (tpit!=tpmap.end()|tcit!=tcmap.end()|adit!=admap.end()cout此工号已经被占用！endl; return false; coutserviceyears;coutsalary;cout职位:1-临时工 2-行政人员 3-教师op1;switch (op1)case 1:double Ts; coutTs; CTempStaff *c1=new CTempStaff(number,name,sex,serviceyears,salary,Ts); tpmap.insert(pair(c1-GetNo(),*c1); delete c1; return true;case 2:coutlevel; CAdministrator *c2=new CAdministrator(number,name,sex,serviceyears,salary,level); admap.insert(pair(c2-GetNo(),*c2); delete c2; return true;case 3:cout教师职称(1-讲师 2-教授 3-副教授 4-博导)：level2; switch (level2) case 1:couttime; CTeacher *c3=new CTeacher(number,name,sex,serviceyears,salary,讲师,time,phd,master); tcmap.insert(pair(c3-GetNo(),*c3); delete c3; return true; case 2:cout输入授课时间、所带硕士生数，空格间隔，回车结束：timemaster; CTeacher *c4=new CTeacher(number,name,sex,serviceyears,salary,教授,time,phd,master); tcmap.insert(pair(c4-GetNo(),*c4); delete c4; return true; case 3:cout输入授课时间、所带硕士生数，空格间隔，回车结束：timemaster; CTeacher *c5=new CTeacher(number,name,sex,serviceyears,salary,副教授,time,phd,master); tcmap.insert(pair(c5-GetNo(),*c5); delete c5; return true; case 4:cout输入授课时间、所带硕士生数，所带博士生数，空格间隔，回车结束：timemasterphd; CTeacher *c6=new CTeacher(number,name,sex,serviceyears,salary,博导,time,phd,master); tcmap.insert(pair(c6-GetNo(),*c6); delete c6; return true; return false;/-编辑函数-bool editstaff() string tnum;char yn,sex;int op,serviceyears,op1;string name,number;cintnum;tpit=tpmap.find (tnum);tcit=tcmap.find(tnum);adit=admap.find(tnum);if (tpit!=tpmap.end()op1=1; coutendl信息如下：endlsecondendl;else if (tcit!=tcmap.end()op1=2;coutendl信息如下：endlsecondendl;else if (adit!=admap.end()op1=3;coutendl信息如下：endlsecondendl;else return false;if (tpit!=tpmap.end()|tcit!=tcmap.end()|adit!=admap.end()cout输入要修改的项目：1-姓名 2-性别 3-工龄endl