《面向对象程序设计》实验指导书

课程代码：04420280适用专业：计算机科学与技术、网络工程、数字媒体技术制定人：汪海鹰计算机学院2015年9月《面向对象程序设计》实验指导书《面向对象程序设计》实验指导书-1-目录前言................................................................................................................................................2实验一C++基础...............................................................................................................................4实验二C++对C的扩充...................................................................................................................8实验三C++输入输出流操作...........................................................................................................9实验四类与对象初步...................................................................................................................11实验五类与对象的使用...............................................................................................................13实验六运算符重载.......................................................................................................................15实验七继承与派生.......................................................................................................................16实验八多态性与虚函数...............................................................................................................21实验九课程期末综合设计...........................................................................................................22《面向对象程序设计》实验指导书-2-前言一、说明本实验指导书根据《面向对象程序设计》教学大纲和实验大纲编写。二、实验目的面向对象程序设计(ObjectOrientedProgramming,OOP)方法是当前主流的程序设计方法，具有抽象性、封装性、继承性和多态性的特点。本实验课程的目标是通过实验，使学生能够熟练使用VisualC++6.0和VS2010开发平台，掌握面向对象的程序设计语言C++中的类、对象、继承、封装、多态等概念及使用方法，掌握虚函数、异常、I/O流处理等编程技巧，养成严谨的程序设计风格和习惯。三、实验安排《面向对象程序设计》实验课程共有8个实验和1个期末课程设计，分配学时如下所示，共28个课时。具体安排如下表所示：序号实验项目名称学时实验类别分组人数实验室名称主要实验设备1C++基础2演示1软件工程实验室计算机2C++对C的扩充2验证1软件工程实验室计算机3C++输入输出流操作2验证1软件工程实验室计算机4类与对象初步4验证1软件工程实验室计算机5类与对象的使用6设计1软件工程实验室计算机6运算符重载2验证1软件工程实验室计算机7继承与派生4设计1软件工程实验室计算机8多态性与虚函数2验证1软件工程实验室计算机9期末综合实验设计4综合3软件工程实验室计算机实验2、4、5、6、7、8需要撰写实验报告，实验1、3课堂检查，实验9提交设计文档、源代码并以小组形式答辩。《面向对象程序设计》实验指导书-3-四、实验考核实验的考核形式以实验报告和期末课程设计为主，结合实验课程提问及考勤。具体成绩评定原则为：单个实验成绩记分制为等级制，在计算总成绩时转换为百分制。实验总成绩由6个课程实验的平均成绩及1个学期期末综合设计成绩组成，课程实验占80%，期末综合设计占20%。实验成绩等级转换百分制的对照表如下表所示：实验成绩转换对照表评分等级百分制A+100A95A-90B+88B85B-80C+78C75C-70D+68D65D-60《面向对象程序设计》实验指导书-4-实验一C++基础-C++程序的运行环境和运行C++程序的方法一、实验目的⑴熟悉和理解C++语言中的数据类型、运算、表达式；⑵初步了解C++源程序的结构和特点；⑶能够掌握在一种以上的编译环境中调试和运行简单的C++程序。二、实验内容和要求阅读下列代码，写出结果，并编写C++程序验证；⑴混合运算inta=1,b=3,i;①i=--a||++b,a+b;则a的值为，b的值为，i的值为。②i=a--||(++b,a+b);则a的值为，b的值为，i的值为。③i=--a||(++b,a+b);则a的值为，b的值为，i的值为。④i=((--a||++b),a+b);则a的值为，b的值为，i的值为。⑵整形、字符型间的相互赋值charc;shorta;unsignedshortu_a;c=128;a=c;u_a=c;则c的值为，a的值为，u_a的值为。c=0501;a=c;u_a=c;则c的值为，a的值为，u_a的值为。⑶浮点型数据的赋值及精度inti;shortj;chark;longl;floatm;doublen;n=50000.222233334445;i=n;j=n;k=n;l=n;m=n;则i的值为，j的值为，k的值为,l的值为，m的值为，n的值为。三、操作步骤（以VC6.0++编译环境为例）⑴.新建一个win32ConsoleApplication的工程：打开VC++开发软件,从[文件]菜单中点击[新建]菜单项，出现如图1-1所示对话框,在右上角的工程下输入该工程的名称hello,并设置该工程所保存的路径，最后点击确定。《面向对象程序设计》实验指导书-5-图1-1⑵.当确定后会出现选择工程类型的对话框，如图1-2所示：请选择一个空的工程，即第一个选项。图1-2⑶.单击确定后，工程建立完毕，接下来建立程序源文件，请再单击[文件]菜单下的[新建]出现原先出现的对话框，请选择“文件”选项卡中的c++sourcefile选项，并取名hello，如图1-3。图1-3⑷确定后，就进入了源代码的编辑窗口，如图1-4所示：《面向对象程序设计》实验指导书-6-图1-4⑸.编辑好开始设置的源代码：进入了编译和调试阶段，请按如图1-5所示的第二个按钮，这个称作为构件，它的功能是先进行编译，同时如果编译成功的话自动建立EXE可执行文件，同时将可执行文件和编译和连接过程中的中间代码一起放置在debug文件夹中。图1-5⑹.执行可执行文件，单击编译条上的第四个按钮，即惊叹号，如图1-5所示，对编译成功的程序进行执行。（以VS2010编译环境为例）⑴.VS2010不能单独编译一个.cpp或者一个.c文件，这些文件必须依赖于某一个项目，因此必须首先创建一个项目。有多种方法都可以创建项目，可以通过菜单：文件，新建，项目；也可以通过工具栏点击新建项目进行创建。点击起始页面上面的新建项目，点击之后进入新建项目向导，上面选择Win32控制台应用程序，名称中输入HelloWorld点确定，接下来进入创建页面，在Win32应用程序向导的第一个页面直接点下一步即可，如下图1-6.图1-6⑵.右键单击项目名称，选择添加，新建项，在向导中选择代码：C++文件(.cpp)，如下图1-7所示。图1-7《面向对象程序设计》实验指导书-7-⑶.单击添加后，可在如下图1-8中进行代码的撰写工作。图1-8⑷.代码编写完毕，可使用图中的进行编译，或者快捷键Ctrl+F5。结果如图1-9所示：图1-9四、实验分析代码分析：⑴混合运算：逗号运算符优先级最低；逻辑运算符是双目运算符，后部分不一定会执行；⑵整形、字符型间的相互赋值：按存储单元中的存储形式直接传送；若多字节复制到少字节，则低位复制，多出的高位舍弃；若少字节复制到多字节，则低位复制，高位根据少字节的最高位一致进行扩展；⑶浮点型数据的赋值及精度：常实数的存储形式为该编译系统支持的最高精度（一般为双精度）；浮点型数据的输入和输出有精度和广度的限制，总体来说误差是必然的，准确是偶然的；浮点型数据赋值给整形或字符型数据，首先去掉小数部分，然后按照该整数在存储单元中的存储形式直接传送。五、实验补充要求本实验为演示性，不需要撰写实验报告，学生按照3-4人分组，每组成员之间相互检查，教师抽查。《面向对象程序设计》实验指导书-8-实验二C++对C的扩充一、实验目的⑴了解在面向过程程序设计中C++对C功能的扩充与增强；⑵进一步熟练在不同系统和编译环境下编辑、编译和运行C++程序的方法；⑶进一步熟悉C++程序的结构和编程方法。二、实验内容与要求本实验由4个小程序组成，要求如下：⑴编写一个程序，用来实现2个或3个正整数中的最大数。①用不带默认参数的函数实现；②用带默认参数的函数实现。对比两种方法，分析带默认参数的函数优点和应用场合，并分析本题中默认参数的取值应该在什么范围。⑵编写一个程序，输入两个整数，将它们由大到小的顺序输出。①使用指针方法；②使用变量引用方法。对比两种方法，分析这两种方法的特点和使用技巧。⑶有5个字符串，要求对它们由小到大的顺序排列，用string方法。⑷编写一个程序，用同一个函数名对n个数据从小到大排序，数据类型可以是整形、单精度型和双精度型。对比以下两种方法，分析这两种方法的特点和使用技巧。①用重载函数实现；②用函数模板实现。三．实验步骤（实验操作类似实验一的操作步骤）四、实验分析⑴有默认值的形参必须放在形参表的右边，不允许无默认参数值和有默认参数值的形参交错排列。⑵用指针变量做形参，可将实参变量的地址传递给形参，在函数内用“*指针变量”的方式访问实参变量。而引用变量是变量的别名，在调用函数时，用引用变量做的形参就成了实参变量的别名，在函数中用的形参名就是实参的别名，这样比用指针变量更直观、更方便。⑶C++提供了字符串类类型string，实际上它不是C++的基本类型，它是在C++标准库中声明的一个字符串类，程序可以用它定义对象，但是需要在程序开始用包含语句把C++标准库的string头文件包含进来。⑷用函数模板比用函数重载更方便，但是函数模板只适用于函数参数的个数相同而类型不同，并且函数体相同的情况，如果函数的参数个数不同，则不能用函数模板。五、实验补充要求本实验为验证性，需要撰写实验报告，实验报告书写格式及要求见附件：《实验报告模板.doc》文档。学生按照3-4人分组，每组成员之间相互检查，教师抽查。《面向对象程序设计》实验指导书-9-实验三C++输入输出流操作一、实验目的⑴掌握C++的3种输入输出方法：标准I/O，文件I/O和串I/O；⑵熟练使用多种输入方法；⑶熟练使用C++的格式输出二、实验内容与要求本实验由3个小程序组成，要求如下：⑴ASCII文件流的写操