C++实验报告-第四章-类与对象

C++实验报告实验4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、观察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DEBUG调试功能观察程序流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序二、实验任务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enumCPU-Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7},frequency为MHz的整数型，voltage为浮点型的电压值。观察构造函数好析构函数的调用顺序。2、声明一个简单的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、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。3、设计一个用于人事管理的People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。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内嵌成员函数、组合。三、实验内容任务1：首先声明枚举类型，在这里出现了知识性错误，不清楚具体应如何声明，经查询相关书籍，知道应在类外进行声明。初次用类来进行编程，在概念上是有一些混乱的，例如构造函数和析构函数的调用顺序等。在用debug单步调试后，明白其中道理。源程序：//Lab4_1.cpp#includeiostreamusingnamespacestd;enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};classCPU{//CPU类的定义private://私有数据成员CPU_Rankrank;intfrequency;floatvoltage;public://外部接口CPU(CPU_Rankr,intf,floatv){//CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout构造了一个CPU!endl;}~CPU(){//CPU类的析构函数cout析构了一个CPU!endl;}voidrun(){coutCPU开始运行endl;}voidstop(){coutCPU停止运行endl;}};//主函数intmain(){CPUa(P6,300,2.0);//建立CPU类的对象a.run();a.stop();return0;}实验结果：从debug调试中可知，在创建类的对象时，首先调用其构造函数，之后，在其他成员函数调用结束后，对象的生存期结束，系统便自动调用析构函数，进行析构。DEBUG调试;1、程序准备执行CPU类的构造函数2、执行构造函数的过程a.b.c.d.3、执行对象的run()和stop()4、调用析构函数所遇问题：1、枚举类型的定义不知如何书写，不能准确理解枚举的意义，从而，导致开始便出现错误。2、创建带参数的对象则调用带参数的构造函数，结果清晰明了，不用刻意添加默认构造函数。任务2：此例主要考察对类的组合的应用同理解。在Lab4-1的基础上，进行类的组合的编写，特别要注意的是组合类构造函数的实现！在实验中，开始并没有认真理解清楚组合类构造函数的定义，导致运行出错，在请教老师和同学后，发现是构造函数的调用出现问题，之后经过改正，最终程序能够成功运行。源程序：//Lab4_2.cpp#includeiostreamusingnamespacestd;enumCPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};classCPU{//CPU类定义private:CPU_Rankrank;intfrequency;floatvoltage;public:CPU(CPU_Rankr,intf,floatv){//CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout构造了一个CPU!endl;}CPU(CPU&CPU1){//CPU类的复制构造函数cout使用复制构造函数构造了一个CPU!endl;}~CPU(){//CPU类的析构函数cout析构了一个CPU!endl;}};classRAM{//RAM类定义private:intram;public:RAM(intr){//RAM类的构造函数ram=r;cout构造了一个RAM!endl;}RAM(RAM&RAM1){//RAM类的复制构造函数cout使用复制构造函数构造了一个RAM!endl;}~RAM(){//RAM类的析构函数cout析构了一个RAM!endl;}};classCDROM{//CDROM类定义private:intcdrom;public:CDROM(intc){//CDROM类的构造函数cdrom=c;cout构造了一个CDROM!endl;}CDROM(CDROM&CDROM1){//CDROM类的复制构造函数cout使用复制构造函数构造了一个CDROM!endl;}~CDROM(){//CDROM的析构函数cout析构了一个CDROM!endl;}};//类的组合classCOMPUTER{//COMPUTER类的定义private://私有数据成员CPUA;//CPU类的对象ARAMB;//RAM类的对象BCDROMC;//CDROM类的对象Cpublic://外部接口COMPUTER(CPUcpu,RAMram,CDROMcdrom);//组合类的构造函数~COMPUTER(){cout析构了一个COMPUTER!endl;}//组合类的析构函数voidrun(){coutCOMPUTER开始运行endl;}voidstop(){coutCOMPUTER停止运行endl;}};//组合类的构造函数的实现COMPUTER::COMPUTER(CPUcpu,RAMram,CDROMcdrom):A(cpu),B(ram),C(cdrom){cout构造了一个COMPUTER!endl;}//主函数intmain(){CPUa(P6,300,2.0);//建立CPU类的对象RAMb(1);//建立RAM类的对象CDROMc(2);//建立CDROM类的对象COMPUTERComputer(a,b,c);//建立COMPUTER类的对象Computer.run();Computer.stop();return0;}实验结果：由最终的结果可以知道，创建对象时调用构造函数，当对象的生存期结束时，系统将自动调用相应的析构函数，但是，析构函数和构造函数的调用次序恰好相反，因此，最终会出现如图所示结果。调试过程：1.创建CPU、RAM、CDROM类的对象，依次调用其构造函数2.创建组合类COMPUTER的对象，调用组合类复制构造函数，（注意：其中首先调用CDROM的复制构造函数），同时，创建完成后，立刻析构3.组合类的对象构造结束，并且到达其生存期末时，调用析构函数所遇问题：1、未编写复制构造函数，当创建组合类对象时，调用默认构造函数，因而在DOS界面不显示复制函数的构造过程。2、当进行调用复制构造函数时，系统先对初始化列表中位于后方的参数进行赋值，因此，先输出“使用构造函数构造了一个CDROM”。3、析构函数执行过程恰与构造过程相反，同时，析构函数调用的次数和构造函数的调用次数正好相对应，均为10次。任务3：考察构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数和组合类的应用。首先声明一个Date类，然后创建Date类的对象birthday，同时，birthday也是People类的私有数据成员之一，运用组合类的概念，实现最终的程序运行。源程序：//Lab4_3.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;classDate{//Date类的定义private://私有数据成员intyear;intmonth;intday;public://外部接口Date(){}Date(inty,intm,intd){//Date的构造函数year=y;month=m;day=d;}Date(Date&birthday){//Date的复制构造函数的实现year=birthday.year;month=birthday.month;day=birthday.day;}voidset(){//设置数据函数cinyearmonthday;}voidshow()//显示函数{coutyear年month月day日;}};//类的组合classPeople{//People类定义private://私有数据成员intnumber;stringsex;intid;Datebirthday;//Date类的对象public://外部接口People(){}People(intn,strings,inti,Dateb);voidinput(){//输入函数cout录入数据：endl;cout编号：;cinnumber;cout性别(m男/f女)：;cinsex;cout生日：;birthday.set();cout身份证号：;cinid;}voidoutput(){//输出函数cout编号：numberendl;cout性别：sexendl;cout生日：;birthday.show();coutendl;cout身份证号：idendl;}~People(){//Pople类析构函数coutnumber号人员已经录入endl;}};People::People(intn,strings,inti,Dateb):number(n),sex(s),id(i),birthday(b){}//People组合类构造函数//主函数intmain(){PeopleP1;//无需加括号PeopleP()为错误写法！P1.input();P1.output();return0;}实验结果：Debug调试过程：1、由于构造函数的函数体部分均为空，故调用时无显示，直至调用对象的input()函数，DOS显示如下2、执行output()函数，输出信息，同时，最终调用析构函数遇到的问题：1、未声明类的默认构造函数，当需要调用无参数的构造函数时，运行出错；2、由于参数的问题，主函数中的对象是无参数的，也不需要加括号。因而不需要调用带参数的构造函数，同时，其的函数体为空，故去掉其亦无影响。3、定义sex为string类型，需要包含头文件string.h。4、整个对象生存期结束，自动调用析构函数，输出number号人员已经录入。