C语言程序设计实验答案类与对象.doc

实验04 类与对象（6学时）
（第4章 类与对象）
一、实验目的
(1) 掌握类的声明和使用。
(2) 掌握类的声明和对象的声明。
(3) 复习具有不同访问属性的成员的访问方式。
(4) 观测构造函数和析构函数的执行过程。
(5) 学习类的组合使用方法。
(6) 使用Visual Studio 2023的调试功能观测程序流程，跟踪观测类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。
二、实验任务
4_1 声明一个CPU类。
包含等级(rank)、频率(frequency)、电压(voltage)等属性，有两个公有成员函数run、stop。其中，rank为枚举类型CPU_Rank，声明为enum CPU_Rank{ P1=1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 }; frequency为单位是MHz的整型数，voltage为浮点型的电压值。观测构造函数和析构函数的调用顺序。
4_2 声明一个简朴的Computer类。
有数据成员芯片(cpu)、内存(ram)、光驱(cdrom)等，有两个公有成员函数run和stop。cpu为CPU类的一个对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom为CDROM类的一个对象，声明并实现这个类。
4_3 声明一个表达时间的结构体。
可以精确表达年、月、日、小时、分、秒；提醒用户输入年、月、日、小时、分、秒的值，然后完整地显示出来。
4_4（习题4-10）设计一个用于人事管理的People（人员）类。
考虑到通用性，这里只抽象出所有类型人员都具有的属性：number（编号），sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等。其中“出生日期”声明为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现人员信息的录入和显示。规定涉及：构造函数和析构函数、内联成员函数、组合。
三、实验环节
1.（验证）声明一个CPU类，观测构造函数和析构函数的调用顺序。
一方面声明枚举类型CPU_Rank，例如enum CPU_Rank{ P1=1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 }，再声明CPU类，包含等级(rank)、频率(frequency)、电压(voltage)等私有数据成员，声明成员函数run和stop，用来输出提醒信息，在构造函数和析构函数中也可以输出提醒顺序。在主程序中声明一个CPU的对象，调用其成员函数，观测类对象的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。程序名：lab4_1.cpp。（程序见环节2）
★ 程序的运营结果：

2.（示例）调试程序文献lab4_1.cpp。
使用调试功能观测程序lab4_1.cpp的运营流程，跟踪观测类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序。参考程序如下：
//lab4_1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

enum CPU_Rank{ P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7 };
class CPU{
private:
CPU_Rank rank;//数据成员，类中的变量
int frequency;
float voltage;
public:
CPU(CPU_Rank r,int f,float v){//构造函数，对变量初始化
rank=r;
frequency=f;
voltage=v;
cout<<"构造了一个CPU！"<<endl;
}
~CPU(){ cout<<"析构了一个CPU！"<<endl; }//析构函数，清除变量，系统的规定

CPU_Rank GetRank()const{ return rank; }//取值成员函数，取变量的值
int GetFrequency()const{ return frequency; }
float GetVoltage() const{ return voltage; }

void SetRank(CPU_Rank r){ rank=r; }//赋值成员函数，改变变量的值
void SetFrequency(int f){ frequency=f; }
void SetVoltage(float v){ voltage=v; }

void run(){ cout<<"CPU开始运营！"<<endl; }//其他成员函数，根据情况给出
void stop(){ cout<<"CPU停止运营！"<<endl; }
};//const声明为常成员函数，严禁改变对象的数据成员的值

void main(){
CPU a(P6,300,2.8);
a.run();
a.stop();
}
3.（操作）调试操作环节如下：
(1) 单击“调试 | 逐语句”命令，系统进行单步执行状态，程序开始运营，一个DOS窗口出现，此时Visual Studio中光标停在main()函数的入口处。

(2) 单击“调试 | 逐过程”，此时，光标下移，程序准备执行CPU对象的初始化。
(3) 单击“调试 | 逐语句”，程序准备执行CPU类的构造函数。
(4) 连续单击“调试 | 逐过程”，观测构造函数的执行情况，直到执行完构造函数，程序回到主函数，光标停在“a.run();”行前。
(5) 此时程序准备执行CPU对象的run()方法，单击“调试 | 逐语句”，程序进入run()成员函数，连续单击“调试 | 逐过程”，直到光标停在“a.stop();”行前。
(6) 继续执行程序，参照上述的方法，观测程序的执行顺序，加深对类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序的结识。
(7) 单击Step Into，进入~CPU()析构函数，连续单击“调试 | 逐过程”，直到光标又停在main()函数的“}”行前。
(8) 将光标移到main()函数的“}”后，右击，再单击“运营到光标处”，运营结束。

(9) 再试试“调试”菜单栏中别的菜单项，熟悉调试的各种方法。
4.（编程）声明CPU类、RAM类以及CDROM类。再声明Computer类，观测类对象及其成员变量的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。
一方面声明CPU类（可使用lab4_1.cpp中声明的CPU类）、RAM类以及CDROM类。再声明Computer类：声明私有数据成员cpu、ram、cdrom，声明公有成员函数run、stop，可在其中输出提醒信息。在主程序中声明一个Computer的对象，调用其成员函数，观测类对象及其成员变量的构造与析构顺序，以及成员函数的调用。程序名：lab4_2.cpp。
提醒：
RAM类中有一个数据成员（int ramtype;）；
CDROM类中有一个数据成员（int cdromtype;）；
为了观测程序执行的顺序，类似程序lab4_1.cpp，在构造函数、析构函数、run和stop函数中应包含一条输出语句，给出相关的信息；
每个类中至少涉及：数据成员、构造函数、析构函数、取值成员函数、赋值成员函数。
★ 程序及运营结果：
//lab4_2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

enum CPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};//声明枚举类型CPU_Rank
class CPU{//声明类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<<"构造了一个CPU！"<<endl;
}
~CPU(){ cout<<"析构了一个CPU！"<<endl; }
CPU_Rank GetRank()const{ return rank; }
int GetFrequency()const{ return frequency; }
float GetVoltage()const{ return voltage; }
void SetRank(CPU_Rank r){ rank=r; }
void SetFrequency(int f){ frequency=f; }
void SetVoltage(float v){ voltage=v; }
};

class RAM{//声明类RAM
private:
int ramtype;
public:
RAM(int r=0){
ramtype=r;
cout<<"构造了一个RAM！"<<endl;
}
~RAM(){ cout<<"析构了一个RAM！"<<endl; }
int Getramtype()const{ return ramtype; }
void Setramtype(int r){ ramtype=r; }
};

class CDROM{//声明类CDROM
private:
int cdromtype;
public:
CDROM(int cd=0){
cdromtype=cd;
cout<<"构造了一个CDROM！"<<endl;
}
~CDROM(){ cout<<"析构了一个CDROM！"<<endl; }
int Getcdromtype()const{ return cdromtype; }
void Setcdromtype (int c){ cdromtype=c; }
};

class COMPUTER{//声明类COMPUTER
private:
CPU cpu;
RAM ram;
CDROM cdrom;
public:
COMPUTER(CPU_Rank r,int f,float v,int ra,int cd)
:cpu(r,f,v),ram(ra),cdrom(cd)
{ cout<<"构造了一个COMPUTER！"<<endl; }
~COMPUTER(){ cout<<"析构了一个COMPUTER！"<<endl; }
void run(){ cout<<"COMPUTER开始运营！"<<endl; }
void stop(){ cout<<"COMPUTER停止运营！"<<endl; }
};

void main(){
COMPUTER a(P6,300,2.8,2,500);
a.run();
a.stop();
}

5.（操作）调试程序lab4_2.cpp。
使用调试功能观测lab4_2.cpp程序的运营流程，跟踪观测类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序，特别注意观测成员变量的构造与析构顺序。
6. 编程，习题2-31）声明一个表达时间的结构体。
声明一个表达时间的结构体，可以精确表达年、月、日、小时、分、秒；提醒用户输入年、月、日、小时、分、秒的值，然后完整地显示出来。
建立一个项目lab4_3，包含一个C++源程序lab4_3.cpp。在主程序中实现输入输出。
参考运营结果：

★ 程序及运营结果：
//lab4_3.cpp（习题2-31）
#include <iostream>
using namespace std;
struct time{
short yy,mm,dd,hh,mi,ss;
};

void main(){
time t1={2023,2,25,10,30,20};//赋初值
cout<<t1.yy<<"年"<<t1.mm<<"月"<<t1.dd<<"日"<<
t1.hh<<":"<<t1.mi<<":"<<t1.ss<<endl;
time t2;
cout<<"输入年份："; cin>>t2.yy;
cout<<"输入月份："; cin>>t2.mm;
cout<<"输入日："; cin>>t2.dd;
cout<<"输入小时："; cin>>t2.hh;
cout<<"输入分钟："; cin>>t2.mi;
cout<<"输入秒："; cin>>t2.ss;
cout<<t2.yy<<"年"<<t2.mm<<"月"<<t2.dd<<"日"<<
t2.hh<<":"<<t2.mi<<":"<<t2.ss<<endl;
}

7.（编程，习题4-10）设计一个用于人事管理的People（人员）类。
类People的属性：number（编号），sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等。
其中“出生日期”声明为一个“日期”类内嵌子对象。
用成员函数实现人员信息的录入和显示。规定涉及：构造函数和析构函数、内联成员函数、组合。程序名：lab4_4.cpp。
提醒：
构造函数和析构函数的函数体可以定义为空；
两个类中对年、月和日分别定义取值和赋值成员函数；
People类中的数据成员为：
unsigned number;//编号，4位数字，第一位为1
char sex;//性别，m为男，w为女
Date birthday;//出生日期
unsigned id;//身份证号，8位数字，第一位不为0
参考程序运营结果：

★ 程序及运营结果：
// lab4_4.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class Date{
private:
int yy,mm,dd;
public:
Date(){ }
~Date(){ }

int Getyy()const{ return yy; }
int Getmm()const{ return mm; }
int Getdd()const{ return dd; }
void Setyy(int y){ yy=y; }
void Setmm(int m){ mm=m; }
void Setdd(int d){ dd=d; }
};

class People{
private:
unsigned number;//编号，4位数字，第一位为1
char sex;//性别，m为男，w为女
Date birthday;//出生日期
unsigned id;//身份证号，6位数字，第一位不为0
public:
People(){}
~People(){}

unsigned Getnumber(){ return number; }
char Getsex(){ return sex; }
int Getbirthyy()const{ return birthday.Getyy(); }
int Getbirthmm()const{ return birthday.Getmm(); }
int Getbirthdd()const{ return birthday.Getdd(); }
unsigned Getid(){ return id; }

void Setnumber(unsigned nu){ number=nu; }
void Setsex(char se){ sex=se; }
void Setbirthyy(int y){ birthday.Setyy(y); }
void Setbirthmm(int m){ birthday.Setmm(m); }
void Setbirthdd(int d){ birthday.Setdd(d); }
void Setid(unsigned d){ id=d; }
};

void main(){
People p1,p2;
unsigned n,d;
char s;
int yy,mm,dd;
//输入p1
cout<<"输入编号："; cin>>n;
p1.Setnumber(n);
cout<<"输入性别："; cin>>s;
p1.Setsex(s);
cout<<"输入出生日期："; cin>>yy>>mm>>dd;
p1.Setbirthyy(yy); p1.Setbirthmm(mm); p1.Setbirthdd(dd);
cout<<"输入身份证号："; cin>>d;
p1.Setid(d);

cout<<"\n输入下一个人员的信息"<<endl;
//输入p2
cout<<"输入编号："; cin>>n;
p2.Setnumber(n);
cout<<"输入性别："; cin>>s;
p2.Setsex(s);
cout<<"输入出生日期："; cin>>yy>>mm>>dd;
p2.Setbirthyy(yy); p2.Setbirthmm(mm); p2.Setbirthdd(dd);
cout<<"输入身份证号："; cin>>d;
p2.Setid(d);
//输出
cout<<"\n输出"<<endl;
cout<<p1.Getnumber()<<" "<<p1.Getsex()<<" "
<<p1.Getbirthyy()<<"-"<<p1.Getbirthmm()<<"-"<<p1.Getbirthdd()
<<" "<<p1.Getid()<<endl;
cout<<p2.Getnumber()<<" "<<p2.Getsex()<<" "
<<p2.Getbirthyy()<<"-"<<p2.Getbirthmm()<<"-"<<p2.Getbirthdd()
<<" "<<p2.Getid()<<endl;
}

三、实验提醒
环节6提醒
先在主函数外用struct定义一个结构体，名称可为time，包含成员“年、月、日、时、分、秒”；
在主函数中，声明一个time的变量t1，并初始化“年、月、日、时、分、秒”为“2023、2、25、10、30、20”；
将变量t1的值取出，用cout显示日期，注意组合；
再声明一个time的变量t2；
依次输入“年、月、日、时、分、秒”，注旨在输入前给出提醒信息。