面向对象程序设计报告样本.doc

面向对象程序设计（C++）
课程设计报告

班级：191152
学号：1001188
姓名：夏体凡
日期：7月4日

目录
一、原创性声明…………………………………………3

二、题目与规定…………………………………………4

三、需求分析…………………………………………….4

四、概要设计……………………………….…………..5

五、详细设计…………………………………….……5

六、测试……………………………………………….….7

七、结论 …………………………………………….…..9

八、附录 ………………………………………….….11

原创性声明：
本人声明报告者中内容和程序为本人独立完毕，引用她人文献、数据、图件、资料均已明确标注出。除标注内容外，不包括任何形式她人成果，无侵 权和抄袭行为，并乐意承担由此而产生后果。

作者签字： 时间：

指引教师评语：

课程成绩：
程序界面 （10 分）

程序构造和功能 （40 分）
程序安全和效率 （40 分）
报告 （10 分）

指引教师签字： 时间

题目与规定
设计如下类，其功能和某些成员如下：
Object： 抽象类，所有物体均有价值（profit）属性；Point： 点位置三维空间；Line Segment（线段），Rectangle，Cuboid， Square，Cube，Circle，Cylinder
功能：可以实现上述物体移动（move），放大(zoomin)，缩小(zoomout)，大小比较(compare)，打印物品信息（cout<<编号、面积、容积和价值）等操作，且所有物品对象实现自动编号。
移动：Line类对象移动其中点，Rectangle、Square和Circle： 移动重心，Cubiod、Cube和Cylinder：移动底面重心
放大和缩小：以倍数为参数，进行相应组件放大和缩小
判断：空间内某一点(Point)与否在另一物体内；线段(Line)与否和另一物体相交
默认比较方式：Line： 比较长度，Rectangle、Square和Circle：比较面积
Cubiod、Cube和Cylinder：比较体积。同维度（或不同维度）空间内不同类物体之间可进行大小比较。 相等返回0，不大于返回-1、不不大于返回1

再设计一种容器类（Container）. 容器具备最大容量属性。
功能： 能容纳以上定义各种3D物品（Cylinder，Cube和Cuboid）， 实现添加一种物品(add)，移除容器里一种物品(remove),重载[]， 排序：不变化物品在容器中位置（下标），把物品id按照排序成果(依照物品某一核心字)返回 ；
附加功能：给定一定数量物品（假设物品总容量超过容器最大容量），挑选某些装入容器中，设计算法实现所装物品总价值最大。

需求分析
1.本次上机题目重要运用继承和派生建立各种类，这些类都重要一种点类point继承而来，然后每一种类设计一种头文献和一种源文献，然后最后设计一种操作类container，用来解决移动（move），放大(zoomin)，缩小(zoomout)，大小比较(compare)，打印物品信息（cout<<编号、面积、容积和价值）等操作，最后设计一种主函数，用来控制整个系统。
2.系统环境、运营规定：Visual Studio  

概要设计
从设计规定可知，要有一种最底层抽象基类即Object类，然后就是各种类之间关系，Point继承Object——然后Line继承Point，添加length新成员；Circle继承Point，添加新成员R；Square继承Point，添加L1新成员；Rectangle继承Point，添加L1，L2新成员；最后Cylinder继承Circle，添加height新成员；Cube继承Square，添加high新成员；Cuboid继承Rectangle，添加high新成员。这样就完毕了继承与派生类设计。除了这些类，还必要有操作，否则就没故意义了，要实现上述物体move，zoomin，zoomout，compare，打印物品信息等操作，这里要用到运营时多态，即需要基类指针，将在下一条详细讲，这里要做是函数成员设计，这规定在每个类要有同名函数，即（overriding a virtual function），返回值类型，参数类型等都得同样，并且基类要是virtual function。再设计一种容器类Container，所有物品对象实现自动编号。这里容器要用vector来做，咱们在Container类中定义vector<Point *> Po数据成员既可实现自动编号又可实现运营时多态。

详细设计
在所有类Point,Line Segment（线段），Rectangle，Cuboid， Square，Cube，Circle，Cylinder中包括一种构造函数，一种析构函数，并且在每个类中定义该类面积（area），长度(lenth)，体积(volume)计算办法,同步定义各个类放大，缩小，移动，打印功能执行办法。
在操作类中定义所有操作移动（move），放大(zoomin)，缩小(zoomout)，大小比较(compare)，打印物品信息，其中，移动，放大，缩小几种功能返回该类所在原函数进行，
大小比较在操作函数中进行，采用办法是有体积比较体积，没体积比面积，没面积比长短，
打印操作还分为所有打印和单个打印。
在主函数中包括 了一种功能菜单，用来以便操作，功能菜单通过指针连向所有功能函数。
功能实现示意图

圆类
菜
单

操作

圆柱类
继承

线
类

显示

点
类

正方体

矩形类

长方体类

测试

添加物体信息

移动物体位置

放大或缩小物体

比较

打印

删除

结论
本学期较上学期来说做了更多课程设计，有了更多实践经验，对于本次设计，我感觉知识综合能力较强，毕竟c++已经学习了一种学期，对于类设计也不能仅仅局限于一种或俩个，要学会从分散到集中，从少到多。本次上机重要目是熟悉继承与派生（inheritance and polymorphism），这是c++核心内容，也是比较难掌握，但总来说，这次上机实践我收获还是很大，我从中找到我错误和局限性之处。对于这个面向对象程序设计，我个人以为这个程序长处在于：
1.在做过程中使用了多文献构造，便于编译和改错；
2.类设计，在程序中共有10个类，，每个类均有自己独立数据成员和函数成员，声明和定义都是分开，都是按照类原则设计来做；
3.实现了运营时多态，在Container类中用了vector<Point*> Po，即指向基类指针容器，。
在缺陷方面，一方面是在继承与派生时对概念弄得不是很清晰，逻辑上浮现了某些错误，再加上理解题意出了问题，导致派生关系弄得不对或复杂了，尚有就是关于继承类构造函数没有写好，忽视了核心点，即基类成员和新增成员使用和关系，尚有就是有功能没有实现，像给定一定数量物品，假设物品总容量超过容器最大容量，挑选某些装入容器中，设计算法实现所装物品总价值最大。程序安全性局限性，存在内存泄漏等等， C++课本教学知识已经学完了，但对于我来说还差得很远很远，光靠这一年时间是远远不够，需要更多知识灌溉和实践，C++之路曼曼其修远兮，吾将上下而求索。在后来学习生活中多练习，用勤补拙，不断提高自己c++水平。要成为一名合格程序员尚有许多路要走，我会始终坚持下去！

附录

**************************point.h*******************************

#ifndef POINT_H
#define POINT_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Object.h"

using namespace std;

class Point :public Object {
protected:
double m_x，m_y，m_z;
public:
Point() :Object() {
m_x = m_y = m_z = 0;
}
Point(Point & c) :Object(c) {
m_x = c.m_x;
m_y = c.m_y;
m_z = c.m_z;
}
Point(double a，double b，double c，double d);
void getPoint();
virtual double getlength() { return 0；}
virtual double getarea() { return 0；}
virtual double getvolume() { return 0；}
virtual void movexyz();
virtual void zoom();
virtual void print();
~Point() {}
};

#endif

************************line.h************************

#ifndef LINE_H
#define LINE_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Point.h"

using namespace std;

class Line :virtual public Point {
protected:
double m_length;
public:
Line() :Point() {
m_length = 0;
}
Line(Line & c) :Point(c) {
m_length = c.m_length;
}
Line(double a，double b，double c，double d，double e);
double getlength();
double getvolume() { return 0；}
double getarea() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Line() {}
};

#endif

*********************circle.h*****************************

#ifndef CIRCLE_H
#define CIRCLE_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Point.h"

using namespace std;

class Circle :virtual public Point {
protected:
double m_R;
public:
Circle() :Point() {
m_R = 0;
}
Circle(Circle & c) :Point(c) {
m_R = c.m_R;
}
Circle(double a，double b，double c，double d，double e);
double getarea();
double getlength() { return 0；}
double getvolume() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Circle() {}
};

#endif

*********************container.h********************

#ifndef CONTAINER_H
#define CONTAINER_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Line.h"
#include"Cylinder.h"
#include"Cube.h"
#include"Cuboid.h"

using namespace std;

class Container {
private:
Point *pi[20];
Point po[20];
Line li[20];
Circle ci[20];
Cylinder cy[20];
Square sq[20];
Rectangle re[20];
Cuboid cub[20];
Cube cu[20];

const double V = 50;
double Vc = 0;

vector<Point*> Po;
public:
void Addobject();
void Moveposition();
void Zoominorout();
void Compare();
void Print();
void Deleteobject();
Point* & operator[](int i);

};

#endif

**********************cube.h********************************

#ifndef CUBE_H
#define CUBE_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Square.h"

using namespace std;

class Cube :public Square {
protected:
double m_High;
public:
Cube();
Cube(double p，double x1，double x2，double x3，double r，double m_High);
Cube(Cube & c) :Square(c) {
m_High = c.m_High;
}
double getarea() { return 0；}
double getlength() { return 0；}
double getvolume();
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Cube() {};
};

#endif

****************************cuboid.h******************************

#ifndef CUBOID_H
#define CUBOID_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Rectangle.h"

using namespace std;

class Cuboid :public Rectangle {
protected:
double m_High;
public:
Cuboid();
Cuboid(Cuboid & c) :Rectangle(c) {
m_High = c.m_High;
}
Cuboid(double p，double x1，double x2，double x3，double r1，double r2，double m_High);
double getvolume();
double getlength() { return 0；}
double getarea() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Cuboid() {};
};

#endif

***************************cylinder.h********************

#ifndef CYLINDER_H
#define CYLINDER_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Circle.h"

using namespace std;

class Cylinder :public Circle {
private:
double m_high;
public:
Cylinder() :Circle() {
m_high = 0;
}
Cylinder(Cylinder & c) :Circle(c) {
m_high = c.m_high;
}
Cylinder(double a，double b，double c，double d，double e，double f);
double getvolume();
double getlength() { return 0；}
double getarea() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Cylinder() {}
};

#endif

*********************rectangle.h*************************

#ifndef RECTANGLE_H
#define RECTANGLE_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Point.h"

using namespace std;

class Rectangle :public Point {
protected:
double R1，R2;
public:
Rectangle();
Rectangle(Rectangle & c) :Point(c) {
R1 = c.R1;
R2 = c.R2;
}
Rectangle(double p，double x1，double x2，double x3，double r1，double r2);
double getarea();
double getlength() { return 0；}
double getvolume() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Rectangle() {};
};

#endif

************************square.h************************

#ifndef SQUARE_H
#define SQUARE_H

#include<iostream>
#include<vector>

#include"Point.h"

using namespace std;

class Square :public Point {
protected:
double R;
public:
Square();
Square(Square & c) :Point(c) {
R = c.R;
}
Square(double p，double x1，double x2，double x3，double r);
double getarea();
double getlength() { return 0；}
double getvolume() { return 0；}
void movexyz();
void zoom();
void print();
~Square() {};
};

#endif

*****************************object.h*********************

#ifndef OBJECT_H
#define OBJECT_H

#include<iostream>
#include<vector>

const double PI = 3.14;

using namespace std;

class Object {
protected:
double Profit;
public:
Object() :Profit(0) {}
Object(double a) :Profit(a) {}
~Object() {}
virtual void print() = 0;
};

#endif

***********************point.cpp********************

#include"Point.h"

Point::Point(double a，double b，double c，double d) :Object(a)，m_x(b)，m_y(c)，m_z(d) {
}
void Point::getPoint() {
cout << "x坐标:" << m_x << " " << "y坐标:" << m_y << " " << "z坐标:" << m_z << endl;
}
void Point::movexyz() {
double a，b，c;
cout << "请重新输入坐标：" << endl;
cin >> a >> b >> c;
m_x = a;
m_y = b;
m_z = c;
}
void Point::zoom() {
cout << "点不能放大或缩小" << endl;
}
void Point::print() {
cout << "点:" << endl;
cout << "价值:" << Profit << endl;
cout << "坐标:" << "(" << m_x << "," << m_y << "," << m_z << ")" << endl;
}

*************************line.cpp************************

#include"Line.h"

Line::Line(double a，double b，double c，double d，double e) :Point(a*e，b，c，d)，m_length(e) {
};
double Line::getlength() {
return m_length;
}
void Line::movexyz() {
double a，b，c;
cout << "请重新输入中点坐标：" << endl;
cin >> a >> b >> c;
m_x = a;
m_y = b;
m_z = c;
}
void Line::zoom() {
cout << "这是一种线段，请输入你放大或缩小时倍数" << endl;
double a;
cin >> a;
m_length = a*m_length;
}
void Line::print() {
cout << "线段" << endl;
cout << "价值:" << Profit << endl;
cout << "坐标:" << "(" << m_x << "," << m_y << "," << m_z << ")" << endl;
cout << "长度:" << m_length << endl;

}

**************************circle.cpp**********************

#include"Circle.h"

Circle::Circle(double a，double b，double c，double d，double e) :Point(a*PI*e*e，b，c，d)，m_R(e) {
};
double Circle::getarea() {
return(PI*m_R*m_R);
}
void Circle::movexyz() {
double a，b，c;
cout << "请重新输入圆心坐标：" << endl;
cin >> a >> b >> c;
m_x = a;
m_y = b;
m_z = c;
}
void Circle::zoom() {
cout << "这是一种圆，请输入你放大或缩小时半径倍数" << endl;
double a;
cin >> a;
m_R = a*m_R;
}
void Circle::print() {
cout << "圆:" << endl;
cout << "价值:" << Profit << endl;
cout << "坐标:" << "(" << m_x << "," << m_y << "," << m_z << ")" << endl;
cout << "面积:" << PI*m_R*m_R << endl;
}

***********************************container.cpp******************************

#include"Container.h"
#include"Point.h
void Container::Addobject() {
int a = 1，b = 0，i = 0;
double p，x，y，z，l，l1，l2;
while (a) {
for (int j = 0；j<(int)Po.size()；j++) {
Vc += Po[j]->getvolume();
}
if (Vc < 50) {
cout << "请选取要添加物品： 1 点， 2 线， 3 圆， 4 圆柱， 5 正方形， 6 长方形， 7 正方体， 8 长方体：" << endl;
int j;
cin >> j;
switch (j) {
case 1：{
cout << "请输入点数据(价值 坐标)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z;
Point po1(p，x，y，z);
pi[b] = &po1;
Po.push_back(pi[b]);
po[b]= po1;
Po[i] = &po[b];
i++;
b++;
}break;
case 2：{
cout << "请输入线数据(价值 中点坐标 长度)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l;
Line li1(p，x，y，z，l);
Point s(p，x，y，z);
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
li[b] = li1;
Po[i] = &li[b];
i++;
b++;
}break;
case 3：{
cout << "请输入圆数据(价值 圆心坐标 半径)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l;
Circle ci1(p，x，y，z，l);
Point s(p，x，y，z);
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
ci[b] = ci1;
Po[i] = &ci[b];
i++;
b++;
}break;
case 4：{
cout << "请输入圆柱数据(值价 底面圆心坐标 圆半径 高)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l >> l1;
Cylinder cy1(p，x，y，z，l，l1);
Point s(p，x，y，z)，*S;
S = &cy1;
pi[b] = &s;
if (Vc + S->getvolume() <= 50) {
Po.push_back(pi[b]);
cy[b] = cy1;
Po[i] = &cy[b];
i++;
b++;
}
else cout << "容器已满" << endl;
}break;
case 5：{
cout << "请输入正方形数据(价值 坐标 边)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l;
Square sq1(p，x，y，z，l);
Point s(p，x，y，z);
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
sq[b] = sq1;
Po[i] = &sq[b];
i++;
b++;
}break;
case 6：{
cout << "请输入长方形数据(价值 坐标 长 宽)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l >> l1;
Rectangle re1(p，x，y，z，l，l1);
Point s(p，x，y，z);
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
re[b] = re1;
Po[i] = &re[b];
i++;
b++;
}break;
case 7：{
cout << "请输入正方体数据(价值 坐标 底面边 高（与底面边相等）)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l >> l1;
Cube cu1(p，x，y，z，l，l1);
Point s(p，x，y，z)，*S;
S = &cu1;
if (Vc + S->getvolume() <= 50) {
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
cu[b] = cu1;
Po[i] = &cu[b];
i++;
b++;
}
else cout << "容器已满" << endl;
}break;
case 8：{
cout << "请输入长方体数据(价值 坐标 长 宽 高)：" << endl;
cin >> p >> x >> y >> z >> l >> l1 >> l2;
Cuboid cub1(p，x，y，z，l，l1，l2);
Point s(p，x，y，z)，*S;
S = &cub1;
if (Vc + S->getvolume() <= 50) {
pi[b] = &s;
Po.push_back(pi[b]);
cub[b] = cub1;
Po[i] = &cub[b];
i++;
b++;
}
else cout << "容器已满" << endl;
}break;
}
cout << "与否要继续 （1 继续 ，0 结束）" << endl;
cin >> a;
}
else { cout << "容器已满" << endl；break；}
}
}

void Container::Moveposition() {
int a = 1;
while (a) {
int b;
cout << "请输入需要移动序号：" << endl;
cin >> b;
Po[b]->print();
Po[b]->movexyz();
Po[b]->print();
delete Po[b];
cout << "与否要继续 （1 继续 ，0 结束）" << endl;
cin >> a;
}
}

void Container::Zoominorout() {
int i = 1;
while (i) {
cout << "请输入想要放大或缩小物体序号：" << endl;
int a;
cin >> a;
Po[a]->print();
Po[a]->zoom();
Po[a]->print();
cout << "与否要继续 （1 继续 ，0 结束）：" << endl;
cin >> i;
}
}

void Container::Compare() {
cout << "请输