C++实验指导书.doc

目 录实验1 编制简单C+程序（2学时）1实验2 选择和循环结构程序设计（6学时）9实验3 指针与引用（4学时）11实验4 函 数（4学时）12实验5 类与对象（6学时）13实验6 单基继承（2学时）15实验7 多基继承（2学时）17实验8 运算符重载（4学时）18实验9 多态与虚函数（2学时）19实验1 编制简单C+程序（2学时）一、实验目的1熟悉VC+6.0编程环境；2编制简单C+程序并运行；3熟悉C+的编辑、编译、连接和运行过程。二、实验内容及步骤1使用VisualC+6.0建立一个标准C+程序，编译、运行以下程序： 具体实验步骤：(1)启动Visual C+ 6.0开发环境从“开始”菜单中选择“程序”| Microsoft Visual Studio 6.0 | Microsoft Visual C+6.0，显示Visual C+ 6.0开发环境主窗口，如图1-1所示。菜单栏程序编辑区项目工作区图1-1 Visual C+6.0的主窗口在Visual C+主窗口的顶部是菜单栏，左侧为项目工作区窗口，右侧是程序编辑窗口。工作区窗口用来显示所设定的工作区的信息，程序编辑窗口用来输入和编辑源程序。（2）建立和运行只包含一个C+源程序的方法建立只包含一个C+源程序的方法一个最简单的C+程序只包含一个源程序的文件，建立这样的一个C+源程序的方法是在Microsoft Visual C+主窗口的菜单栏中选择“File New”命令，弹出“New”对话框，单击“Files”选项卡，在其列表框中选择“C+ Source File”选项，表示要建立一个新的C+源程序文件，然后在对话框右半部分的Location文本框中输入准备编辑的源程序文件的存储路径（假设为F:C+），表示准备编辑的源程序文件将存放在F盘C+子目录下，在其上方的File文本框中输入准备编辑的源程序文件的名字（假设为example1.cpp），如图1-2所示。图1-2 Files中New选项卡单击“OK”按钮回到主窗口，在程序编辑窗口编辑源程序文件，如图1-3所示。图1-3 编辑源文件选择“File Save”命令或快捷键Ctrl+S保存源程序文件。也可以选择“File Save As”命令指定新的文件名和路径，这时输入和编辑的源程序就以example1.cpp为文件名存放在F:C+子目录下。运行只包含一个C+源程序的方法若要运行当前的源文件或一个已有的源文件，首先需要对该源文件进行编译，只要选择“Build Compile example1.cpp”命令进行编译即可。在选择编译命令后，屏幕上出现一个对话框，内容是“This build command requires an active project workspace. Would you like to create a default project workspace?”（此编译命令要求有一个有效的项目工作区。你是否同意建立一个默认的项目工作区？），如图1-4所示。图1-4 对话框提示信息单击“是（Y）”按钮，表示同意由系统建立一个默认的项目工作区，然后开始编译。在进行编译时，编译系统检查源程序文件有无语法错误，然后在主窗口下部的调试信息窗口输出编译的信息。如果有错误，就会指出错误的位置和性质，如图1-5所示。图1-5 编译提示信息如果存在致命错误（error）和警告性错误（warning），则需要修改并重新编译；没有错误，则编译成功，生成一个example1.obj文件。编译成功后，就可以对程序文件进行连接了。选择主菜单中的“Build Build example1.exe”命令，表示要求连接并建立一个可执行文件example1.exe。运行该文件，在屏幕就可以看到输出结果。2建立一个多文件的程序，求最大值。主函数放在一个文件中，Max函数放在另一个文件中。如果一个程序中包含多个文件，则需要建立一个project file（项目文件），project file是放在Workspace（项目工作区）中，并在项目工作区的管理下工作的，因此，如果有多个项目文件存在时，还需要建立一个项目工作区。在编译时，先分别对每个文件进行编译，然后将项目文件中的文件连接成一个整体，再与系统的有关资源进行连接，生成一个可执行文件，最后执行这个文件。在实际操作时有两种方法：一种是由用户建立项目工作区和项目文件；另一种是用户只建立项目和文件，而不建立项目工作区，由系统自动建立项目工作区。后一种方法比前一种方法操作更简单。由用户建立项目工作区和项目文件的具体操作为：(1)分别编辑好同一个程序的多个源程序文件，并存放在指定的目录下。如一个程序包含两个源程序文件file1.cpp和file2.cpp，如图1-6、1-7所示，并已经把它们保存在F:C+子目录下。图1-6 file1.cpp源文件图1-7 file2.cpp源文件(2)建立一个项目工作区建立一个项目工作区需要在Microsoft Visual C+6.0的主窗口中选择“File New”命令，然后单击此对话框上方的Workspace选项卡，在对话框右部Workspace name和Location中分别输入工作区名ws1和路径名F:C+ws1，如图1-8所示。图1-8 选择FileNew命令Workspace选项卡单击“OK”按钮，返回主窗口。此时在屏幕左部的工作区窗口中显示了“Workspace ws1:0 project(s)”， 说明当前的工作区名是ws1，其中没有放入项目文件，如图1-9所示。图1-9 新建工作区ws1(3)建立项目文件选择“File New”命令，然后单击此对话框上方的Project选项卡，在对话框左部的列表中选择“Win32 Console Application”项，在右部Project name和Location中分别输入项目文件名Project和路径名F:C+ws1project1，并按需要选中是否加入当前工作区，还是创建一个新的工作区单选按钮（假设选择加入当前已有工作区），如图1-10所示。图1-10 选择FileNew命令Project选项卡单击“OK”按钮后，在弹出的对话框上选中“An empty project”单选按钮，单击“Finish”按钮，则系统弹出一个工程信息对话框，单击“OK”按钮，出现图1-11所示对话框。可以看到在屏幕左部的工作区窗口中显示了“Workspace ws1:1 project(s)”， 说明当前的工作区名是ws1，其中已经放入了项目文件project1。图1-11 新建的项目文件project1项目文件建好后，选择将源程序文件加入到该项目文件中。选择“Project Add To Project Files”命令，找到要加入的源程序文件file1.cpp和file2.cpp，把他们加入到项目文件project1中，其显示结果如图1-12所示。此时可以对加入多个源程序文件的项目文件进行编译和连接了。方法是：单击主菜单中的“Build Build Project1.exe”命令，系统将对整个项目文件进行编译和连接，在窗口下部会显示编译和连接的信息。如果程序有错，会显示出错信息，这时需要进行修改；如果没错，则生成可执行文件Project1.exe。选择主菜单中的“Build Execute Projrct1.exe”命令就可以执行project1.exe。图1-12 加入file1.cpp和file2.cpp 的project1在程序运行时，根据要求输入所需的数据，回车后即得到程序的输出结果。20实验2 选择和循环结构程序设计（6学时）一、实验目的1 熟练掌握if语句、switch语句、while语句、do while语句和for语句。2 掌握选择结构和循环结构程序设计。二、实验内容及步骤1 求三个整数的最大值和最小值。1) 定义三个整形变量x1、x2、x3，并通过cin输入变量值2) 用if-else语句对三个整数进行比较，求出最大值和最小值3) 用cout显示计算结果2 下面程序统计字符数组c中0、1、2及其他字符出现的次数，分别存放在变量i0、i1、i2中，统计结束后输出它们的值。要求：分析出现结果的原因，如何修改使结果正确。3 判断用户输入正整数n是否为素数,输出判断结果。4 增加实验3的功能，判断用户输入的正整数n是否为素数，直到用户输入1为止。4) 用while循环读入正整数n5) 对于每个正整数n，采用for循环判断是否为素数。6) 打印输出判断结果5 编写一个程序实现两个数之间简单的四则运算。在程序中，提示用户按表达式顺序输入操作数与运算符。6 增加实验5的功能，是程序运行时，能一次完成多个运算，直至用户输入字符“N”（在程序中，提示用户输入“Y”或“N”以决定是否继续进行四则运算）。7 编写程序求用户输入的正整数n的阶乘。8 求！（即求1！+2！+10！）。实验3 指针与引用（4学时）一、实验目的1 掌握指针的声明、使用和运算；2 学会数组与指针、函数与指针的使用方法。3 熟悉引用的声明与特点。二、实验内容及步骤1 编写程序：定义一个变量，一个指针，建立该变量的引用。对变量进行初始化，并将指针指向该变量，分别通过指针和引用改变该变量的值，并输出结果进行比较分析。2 编写程序：任意输入10个整数放于数组中，利用指针访问数组，求出该数组中的最大数max以及最小数min。 3 编写程序：定义c风格字符串，删掉字符串中的数字字符。4 编写程序：定义string类型的字符串，并实现连接、比较、交换功能。实验4 函 数（4学时）一、实验目的1 掌握函数的声明、调用、实参与形参的值传递关系、返回值；2 理解函数重载，掌握函数重载的方法；3 理解递归的概念，掌握递归函数的定义与使用；二、实验内容及步骤1. 定义一个函数，判断三个整形边长能否构成三角形，如果是三角形，则判断它是否是直角三角形。1) 声明函数judge；2) 实现函数judge，根据输入的三个边长判断是否可以构成一个三角形；3) 在main中调用judge；4) 在main中根据judge的返回值判断是否是三角形，如果构成三角形则判断是否为直角三角形，并给出结论。2. 用重载函数实现两个整数和三个整数的排序，按照从小到大的顺序将排序结果输出。1) 声明函数sort为重载函数，并根据参数个数的不同分别进行定义；2) 在main中用cin分别输入两个整数和三个整数；3) 根据参数个数的不同，调用不同的函数，从而实现重载。3. 在主函数中输入一个十进制数，调用转换函数把这个十进制数转换成二、八、十六进制数。4. 在主函数中定义两个变量，调用交换函数实现两个数的交换。分别用指针和引用作参数来编写交换函数。（体会引用的作用）实验5 类与对象（6学时）一、实验目的1 掌握C+类的概念和基本组成，学会设计类，掌握类对象的声明和使用方法；2 熟悉各种成员函数包括构造函数、析构函数、内嵌函数的定义与使用；3 掌握静态数据成员的使用。二、实验内容及步骤1. 声明一个Circle类，有1) 数据成员Radius(半径)2) 成员函数GetArea()计算圆的面积3) 构造函数Circle(float radius)进行初始化4) 析构函数在主函数中创建一个Circle类的对象进行测试（输入一个数值，作为Circle类对象的半径，调用该对象的GetArea()求以该数值为半径的圆的面积）。2. 声明一个tree类，有1) 数据成员ages（树龄）2) 成员函数grow(int years)对ages加上years3) 成员函数age()显示对象的数据成员ages的值4) 构造函数tree(int n=0)进行初始化5) 析构函数在主函数中创建一个tree类的对象进行测试（创建一个树龄为18的对象，调用age()显示树龄，之后调用grow（4），生长4年，再显示树龄）。3. 改正以下程序中的错误，并分析错误原因。提示：该程序中point类的构造函数定义不正确, 在main()中对数据成员的访问不正确。要求修改程序后，在主函数中创建一个对象并初始化为坐标（5，5），然后输出这个点的X，Y坐标。 4. 声明一个名为Rectangle的矩形类，其属性为矩形的左下角和右上角两点的坐标，并有成员函数计算矩形的周长及面积。编程实现求左下角与右上角坐标分别为（2.1，3.2），（5.2，6.3）的矩形周长及面积。5. 人员信息管理系统：以一个小型公司的人员管理为例，说明类及成员函数的设计。提示：1) 类的设计：某小型公司，需要存储雇员的编号、级别、月薪，并显示全部信息。根据这些需求，设计一个类employee，在该类中，包括的数据成员有：编号(int individualEmpNo)级别(int grade)月薪(float accumPay)成员函数有：设置编号(void setEmpNo（int steps）)：编号顺序加1（利用静态变量实现）提取编号(void getEmpNo)晋升级别(void promote（int increment）)：提升的级别由参数指定提取级别(int getGrade)设置月薪(void SetAccumPay(float pa):提取月薪(float GetAccumPay)构造函数（用于设置数据成员编号、级别和月薪初值）析构函数2) 整个程序分为两个独立的文档：employee.h（包含类的定义和类的实现）和employee.cpp（主函数文件）3) 在主函数main（）中创建employee类的两个对象，对它们设计编号、级别和月薪，并输出每个雇员的基本信息。实验6 单基继承（2学时）一、实验目的1掌握派生的类别与方式； 2了解派生类中如何使用基类的成员、基类成员在派生类中的访问控制； 3. 掌握继承中构造函数和析构函数的调用过程。二、实验内容及步骤1. 给出一个Document类，从Document派生出Book类，增加PageCount变量。在主函数中进行测试，创建Book类对象并进行初始化，输出书名和页数。 2. 设计一个单基继承的类层次程序，利用Person类派生出Student类，增加属性xh（学号），Person类中至少有姓名、年龄等数据成员，成员函数中构造函数对其初始化，析构函数释放相应存储单元，输出函数输出其数据成员的值，其它成员函数根据需要添加，在主函数中进行测试。3. 设计一个人员类person和一个日期类date，由人员类派生出学生类student和教师类professor，学生类和教师类的数据成员birthday为日期类。在主函数中进行测试。实验7 多基继承（2学时）一、实验目的1掌握多基继承的使用，访问方法；2理解类层次中访问规则；3掌握虚基类的定义及使用。二、实验内容及步骤1. 定义一个学生类Student和教师类Teacher，学生类有姓名、学号、私有数据成员，教师类有姓名、工作证号、职称、课程、周学时数。再定义一个助教类TA，继承学生类和教师类，该类可以使用学生类的全部数据成员，以及教师类的课程和周学时数的数据成员。要求：每个类提供自定义的构造函数和析构函数，并通过同名函数ShowInfo来显示全部数据成员的值。2. 设计一个虚基类Person，包含姓名和年龄私有数据成员以及相关的成员函数；由它派生出领导类Leader，包含职务和部门私有数据成员以及相关的成员函数；再由Person派生出工程师类Engineer，包含职务和专业私有数据成员以及相关的成员函数；再由Leader和Engineer类派生出主任工程师类Chairman。并采用相关数据进行测试。实验8 运算符重载（4学时）一、实验目的掌握C+中运算符重载的机制和运算符重载的方式；二、实验内容及步骤1. 编写一个简单复数类Scomplex，要求用友元函数重载“+”、“-”运算符，用成员函数重载“=”运算符，使之能够实现整数或浮点数和复数的加法和减法，并且进行测试。 2. 空间一点p的坐标为（x,y,z）,其中x,y,z为整数。编写点类Point3D,定义空间两点之间的加”+”,减”-”运算为相应三个坐标值分别进行加、减运算，要求实现空间两点之间的加”+”减”-”赋值”=”运算，空间两点间的比较”= =”运算。要求编写Point3D类的声明定义和测试程序。3. 设计一个时间类Time，包括时、分、秒等私有数据成员。重载“+”和“-”运算符以实现时间的加法和减法运算，并进行测试。 实验9 多态与虚函数（2学时）一、实验目的1.理解多态的概念2.掌握如何用虚函数实现运行时多态3.掌握如何利用抽象类二、实验内容及步骤1. 设计一个图形类（Shape），由它派生出三角形类（Triangle）、正方形类（Square）、圆形类（Circle），利用虚函数计算图形面积，并在主函数中进行测试。2. 定义一个教师类，由教师类派生出讲师、副教授、教授类。教师的工资分别由基本工资、课时费和津贴构成。假设讲师、副教授、教授的基本工资分别为800、900、1000元，课时费分别为每小时40、45、50元，津贴分别为1300、1800、2300。定义虚函数来计算教师的工资，并通过主函数来进行验证。