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实验 1 1.1 实验目的和要求 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 类和对象 理解类和对象的概念，掌握声明类和定义对象的方法。

掌握构造函数和析构函数的实现方法。

初步掌握使用类和对象编制 C++程序。

掌握对象数组、对象指针和 string 类的使用方法。

掌握使用对象、对象指针和对象引用作为函数参数的方法。

掌握类对象作为成员的使用方法。

掌握静态数据成员和静态成员函数的使用方法。

理解友元的概念和掌握友元的使用方法。 1.2 实验内容和步骤 1. 输入下列程序 //test4-1.cpp #include<iostream>

using namespace std;

class Coordinate { public: Coordinate(int x1,int y1) { x=x1;

y=y1;

} Coordinate(Coordinate &p);

~Coordinate() { cout<<”Destructor is calleded\n”;} int getx() {return x;} int gety() {return y;} private: int x,y;

};

Coordinate::Coordinate(Coordinate &p) { x=p.x;

y=p.y;

cout<<”copy-initialization Constructou is called\n”;

} int main() { Coordinate p1(3,4);

Coordinate p2(p1); Coordinate p3=p2;

cout<<”p3=(“<<p3.getx()<<”,”<<p3.gety()<<”)\n”;

return(0);

} (1) 写出程序的运行结果。

(2) 将 Coordinate 类中带有两个参数的构造函数进行修改，在函数体内增添下述语句：

cout<<”Constructor is called.\n”;

写出程序的运行结果，并解释输出结果。

（3）按下列要求进行调试：

在主函数体内，添加下列语句：

Coordinate p4;

Coordinata p5(2);

调试程序时会出现什么错误？为什么？如何对已有的构造函数进行适当修改？ （4）经过以上第（2）步和第（3）步的修改后，结合运行结果分析：创建不同的对象时 会调用不同的构造函数。

2.设计一个 4*4 魔方程序，让魔方的各行值的和等于各列值的和，并且等于两对角线值 的和。例如一下魔方：

31 3 5 25 9 21 19 15 17 13 11 23 7 27 29 1 各行、各列以及对角线值的和都是 64. 【提示】 求 4*4 魔方的一般步骤如下：

（1）设置初始魔方的起始值和相邻元素之间的差值。例如上述魔方的初始魔方的起始 值（first）和相邻元素之间的差值(step)分别为：

first=1 step=2 (2)设置初始魔方元素的值。例如上述魔方的初始魔方为：

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 （3）生成最终魔方。方法如下：

错误！未找到引用源。求最大元素值与最小元素值的和 sum，该实例的 sum 是：

1+31=32 错误！未找到引用源。用 32 减去初始魔方所有对角线上元素的值，然后将结果放在原来 的位置，这样就可求得最终魔方。本例最终魔方如下：

31 9 17 7 3 21 13 27 5 19 11 29 25 15 23 1 本题的魔方类 magic 的参考框架如下：

class magic { public: void getdata();

void setfirstmagic();

void generatemagic();

void printmagic();

private: int m[4][4];

int step;

int first;

int sum;

};

3.设计一个用来表示直角坐标系的 Location 类，在主程序中创建类 Location 的两个对象 A 和 B，要求 A 的坐标点在第 3 象限，B 的坐标在第 2 象限，分别采用成员函数和友元函数 计算给定两个坐标点之间的距离，要求按如下格式输出结果：

A(x1,y1),B(x2,y2) Distance1=d1 Distance1=d2 其中：x1、x2、y1、y2 为指定的坐标值，d1 和 d2 为两个坐标点之间的距离。

【提示】 类 Location 的参考框架如下：

class Location { public: Location(double,double);

double Getx() double Gety() double distance(Location &);

friend double distance (Location &,Location &);

private: double x,y;

};

4.声明一个 Student 类，在该类中包括一个数据成员 score（分数） 、两个静态数据成员 total_score（总分）和 count（学生人数） ；还包括一个成员函数 account()用于设置分数、累 计学生成绩之和、累计学生人数，一个静态成员函数 sum()用于返回学生的成绩之和，另一 个静态成员函数 average（）用于求全班成绩的平均值。在 main 函数中，输入 某班同学的 成绩，并调用上述函数求出全班学生的成绩之和和平均分。

5.使用 C++的 string 类，将 5 个字符串按逆转后的顺序显示出来。例如，逆转前的 5 个字 符串是：

Germany Japan America Britain France 按逆转后的顺序输出字符串是：

France Britain America Japan Germany 实验 2 2.1 实验目的和要求 (1) (2) (3) (4) 派生类与继承 掌握派生类的声明方法和派生类构造函数的定义方法。

掌握不同继承方式下，基类成员在派生类中的访问属性。

掌握在继承方式下，构造函数与析构函数的执行顺序与构造规则。

学习虚基类在解决二义性问题中的作用。 2.2 实验内容与步骤· 1.输入下列程序。

//test4_1.cpp #include<iostream>

using namespace std;

class Base{ public: void setx(int i) {x=i;} Int getx() {return x;} public: int x;

};

class Derived:public Base{ public: void sety(int i) {y=i;} int gety() {return y;} void show() {cout<<”Base::x=”<<x<<endl;

} public: inty;

};

int main() {Derived bb;

bb,setx(16);

bb.sety(25);

bb.show();

cout<<”Base::x=”<<bb.x<<endl; cout<<”Derived::y=”<<bb.y<<endl;

cout<<”Base::x=”<<bb.getx()<<endl;

cout<<”Derived::y=”<<bb.gety()<<endl;

return 0;

} (1) 写出程序的运行结果。

(2) 按以下要求，对程序进行修改后再调试，指出调试中出错的原因。

错误！未找到引用源。将基类 Base 中数据成员 x 的访问权限改为 private 时，会出现哪 些错误？为什么？ 错误！未找到引用源。将基类 Base 中数据成员 x 的访问权限改为 protected 时，会出现 哪些错误？为什么？ 错误！未找到引用源。在源程序的基础上，将派生类 Derived 的继承方式改为 private 时， 会出现哪些错误？为什么？ 错误！未找到引用源。在源程序的基础上，将派生类 Derived 的继承方式改为 protected 时，会出现哪些错误？为什么？ 2.编写一个学生和教师的数据输入和显示程序。学生数据有编号、姓名、性别、年龄、 系别和成绩，教师数据有编号、姓名、性别、年龄、职称和部门。要求将编号、姓名、性别、 年龄的输入和显示设计成一个类 Person，并作为学生类 Student 和教师类 Teacher 的基类。

供参考的类结构如下：

class Person{ ... };

class Student:public Person{ ... };

class Teacher:public Person{ ... };

3.按要求阅读、编辑、编译、调试和运行以下程序。

(1) 阅读、编辑、编译、调试和运行以下程序，并写出程序的运行结果。

//test4_3_1.cpp #include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

class MyArray{ public: MyArray(int leng);

~MyArray{};

void Input();

void Display(string);

protected: int*alist;

int length;

};

MyArray::MyArray(int leng) {if(leng<=0) {cout<<”error length”;

exit(1);

} alist=new int [leng];

length=leng;

if(alist==NULL) {cout<<”assign failure”;

exit(1);

} cout<<”MyArray 类对象已创建。”<<endl;

} MyArray::~MyArray() {delete[] alist;

cout<<”MyArray 类对象被撤销。”<<endl;

} void MyArray::Display(string str) {int i;

int *p=alist;

cout<<str<<length<<”个整数：

“； for(i=0;i<length;i++,p++) cout<<*p<<””;

cout<<endl;

} void MyArray::Input{} {cout<<”请键盘输入”<<length<<”个整数:”;

int i;

int *p =alist;

for(i=0;i<length;i++,p++) cin>>*p;

} int main() {MyArray a(5);

a.Input();

a.Display(“显示已输入的”);

return 0;

} (2) 声明一个类 SortArray 继承类 MyArray,在该类中定义一个函数，具有将输入的整数 从小到大进行排序的功能。

【提示】 在第（1）步的基础上可增加下面的参考框架：

class SortArray : public MyArray { public: void Sort();

SortArray(int leng):MyArray(leng) {cout<<”SortArray 类对象已创建。”<<endl;

} virtual ~SortArray();

};

SortArray::~SortArray() {cout<<”SortArray 类对象被撤销。”<<endl;

} void SortArray::Sort() { //请自行编写 Sort 函数的代码，将输入的整数从小到大排序。

} //并将主函数修改为：

int main() {SortArray a(5);

s.Input();

s.Display(“显示排序以前的”);

s.Sort();

s.Display(“显示排序以后的”);

return 0;

} 声明一个类 ReArray 继承类 MyArray,在该类中定义一个函数，具有将输入的整数进行倒 置的功能。

【提示】 在第（1）步的基础上可增加下面的参考框架：

Class ReArray:public MyArray{ Public: Void reverse();

ReArray(int leng);

Virtual ~ReArray();

};

请读者自行编写构造函数、析构函数和倒置函数 ReArray,以及修改主函数。

(3) 声明一个类 AverArray 继承类 MyArray,在该类中定义一个函数，具有求输入的整数 平均值的功能。

【提示】 在第（1）步的基础上增加下面的参考框架：

class AverArray:public MyArray{ Public: AverArray(int leng);

~AverArray();

Double Aver();

};

请读者自行编写构造函数、析构函数和求平均值函数 Aver（求解整数的平均值） ，以及 修改主函数。

(2) 声明一个 NewArray 类 ，同时继承了类 SortArray,ReArray 和 AverArray, 使得类 NewArray 的对象同时具有排序、倒置和求平均值的功能。在继承的过程中声明 MyArray 为虚基类，体会虚基类在解决二义性问题中的作用。 实验 3 3.1 实验目的和要求 (1) (2) (3) (4) 了解多态性的概念。

掌握运算符重载的基本方法。

掌握虚函数的定义和使用方法。

掌握纯虚函数和抽象类的概念和用法。 多态性 3.2 实验内容与步骤 1.分析并调试下列程序，写出程序的输出结果，并解释输出结果。

//test5_1.cpp #include<iostream>

using namespace std;

class B{ public: virtual void f1 (double x) {cout<<”B::f1(double)”<<x<<endl;

} void f2(double x) {cout<<”B::f2(double)”<<2*x<<endl;

} void f3(double x) {cout<<”B::f3(double)”<<3*x<<endl;

} } class D:public B{ public: virtual void f1(double x) {cout<<”D::f1(double)”<<x<<endl;

} void f2(double x) {cout<<”D::f2(double)”<<2*x<<endl;

} void f3(double x) {cout<<”D::f3(double)”<<3*x<<endl;

} };

int main() {D d; B*pb=&d;

D*pd=&d;

pb->f1(1.23);

pb->f1(1.23);

pb->f2(1.23);

pb->f3(1.23);

pb->f3(3.14);

return 0;

} 2.编写一个程序，其中设计一个时间类 Time,用来保存时、分、秒等私有数据成员，通 过重载操作符“+”实现两个时间的相加。要求将小时范围限制在大于等于 0，分钟范围 限制在 0~59，秒钟范围限制在 0~59 秒。

【提示】 时间类 Time{ public: Time(int h=0,int m=0,int s=0);

Time operator+(Time&);

void disptime(string);

private: int hourse;

int minutes;

int seconds;

};

3.给出下面的抽象基类 container;

class container { protected: double radius;

public: container(double radius1);

virtual double surface_area()=0;

virtual double volume()=0;

};

要求建立 3 个继承 container 的派生类 cube、sphere 与 cylinder，让每一个派生类都包 含虚函数 surface_area()和 volume()， 分别用来计算正方体、 球体和圆柱体的表面积及体积。

要求写出主程序，应用 C++的多态性，分别计算边长为 6.0 的正方体、半径为 5.0 的球体， 以及半径为 5.0 和高为 6.0 的圆柱体的表面积和体积。

4.编写一个程序，用于进行集合的并、差和交运算。例如输入整数集合{9 5 4 3 6 7} 和{2 4 6 9 }，计算出它们进行集合的并、差和交运算后的结果。

【提示】 i. 可用以下表达式实现整数集合的基本运算：

s1+s2 两个整数集合的并运算 s1-s2 两个整数集合的差运算 s1*s2 两个整数集合的交运算 ii. 参考以下 Set 类的框架，用于完成集合基本运算所需的各项功能。 class set{ public: set::set();

void set::input(int d);

int set::length();

int set::getd(int i);

void set::disp();

set set::operator+(set s1);

set set::operator-(set s1);

set set::operator*(set s1);

set set::operator=(set s1);

protected: int len;

int s[MAX];

}; 实验 4 4.1 实验目的和要求 模板与异常处理 （1）正确理解模板的概念。

（2）掌握函数模板和类模板的声明和使用方法。

（3）学习简单的异常处理方法。 4.2 实验内容和步骤 1.分析并调试下列程序，写出运行结果并分析原因。

（1） //test6_1_1.cpp #include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>

T max (T x,T y) { return x>y? x:y;

} int max(int a,int b) {return a>b? a:b;

} double max (double a,double b) {return a>b? a:b;

} int main() { cout<<”max(?3?,?7?) is “<<max(?3?,?7?)<<endl;

return 0;

} (2) //test6_1_2.cpp #include <iostream>

using namespace std;

int max(int a,int b) {return a>b? a:b;

} double max (double a,double b) {return a>b? a:b;

} int main() { cout<<”max(?3?,?7?) is “<<max(?3?,?7?)<<endl; return 0;

} 2. 编写一个求任意类型数组中最大元素和最小元素的程序，要求将求最大元素和最小元素 的函数设计成函数模板。

3. 编写一个程序，使用类模板对数组元素进行排序、倒置、查找和求和。

【提示】 设计一个类模板 template <class Type>

class Array{ ... };

具有对数组元素进行排序、 倒置、 查找和求和功能， 然后产生类型实参分别为 int 型和 double 型的两个模板类，分别对整型数组与双精度数组完成所要求的操作。

4. 编写一个程序，求输入数的平方根。设置异常处理，对输入负数的情况给出提示。 实验 5 5.1 实验目的和要求 C++的流类库与输入输出 （1）掌握 C++格式化的输入输出方法。

（2）掌握重载运算符“<<”和“>>”的方法。

（3）掌握磁盘文件的输入输出方法。 5.2 实验内容和步骤 1. 下面给出的 test7_1_1.cpp 程序用于打印九九乘法表， 但程序中存在错误。

请上机调试， 使得此程序运行后，能够输出如下所示的九九乘法表。

* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 2 4 3 3 6 9 4 4 8 12 16 5 5 10 15 20 25 6 6 12 18 24 30 36 7 7 14 21 28 35 42 49 8 8 16 24 32 40 48 56 64 9 9 18 27 36 45 54 63 72 81 //test7_1_1.cpp #include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main() { int i,j;

cout<<”*”;

for(i=1;i<=9;i++) cout<<i<<” ”;

cout<<endl;

for(i=1;i<=9;i++) { cout<<i;

for(j=1;j<=i;j++) Cout<<i*j;

} return 0;

} 2.下面的程序用于统计文件 xyz.txt 中的字符个数，请填空完成程序。

//test7_2_1.cpp #include<iostream>

#include<fstream>

using namespace std;

int main() { char ch;

int i=0;

ifstream file;

file.open(“xyz.txt”,ios::in);

if( 错误！未找到引用源。

) { cout<<”xyz.txt cannot open”<<endl;

abort();

} While (!file.eof()) { 错误！未找到引用源。

i++;

} cout<<”文件字符个数：”<<i<<endl;

错误！未找到引用源。

return 0;

} 3.重载运算符“<<”和“>>” ，使其能够输入一件商品的信息和输出这件商品的信息。

商品的信息由编号、商品名和价格。假如商品类 Merchandise 的框架如下：

class merchandise{ public: Merchandiss();

~Merchandiss();

friend istream&

operator>>(istream&

in,Merchandiss&

s);

friend ostream&operator<<(ostream&

out,Merchandiss&

s);

private: int no;

char *name;

double price;

};

要求实现该类，并编写以下的 main 函数对该类进行操作。

int main() { Merchandise mer;

cin>>mer;

cout<<mer;

return 0;

} 4.编写一个程序，将两个文本文件连接成一个文件，然后将此文件中所有小写字母转换 成大写字母，并打印出来。 

西南科技大学计算机学院 C 程序设计实验指导书 《C 程序设计语言》 实验指导书 程序设计课程组编 西南科技大学计算机科学与技术学院 2006 年 8 月 1 西南科技大学计算机学...

为目标,在有助于学生学习基本原理并掌握实际的开发能力的基础上,编写了本实验教材. 电子工程系原来使用的计算机网络实验指导书是针对专业任选课《计算机网络 C》而开 ...

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