C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實驗指導手冊
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1、 C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 實驗指導手冊 班級:_______________ 學號:_______________ 姓名:_______________ 電子與信息工程學院計算機科學系 第一部分 上機實驗的指導思想和要求 一、上機實驗的目的 學習C++程序設(shè)計不能滿足于“懂得了”,滿足于了解了語法和能看懂書上的程序,而應(yīng)當掌握程序設(shè)計的全過程,即能獨立編寫出源程序,獨立上機調(diào)試程序,獨立運行程序和分析結(jié)果。設(shè)計C++的初衷是為方便開發(fā)大型程序,雖然在學校中初學C++時還沒有機會接觸到大型程序,更不可能編寫出能供實際應(yīng)用
2、的大型程序,而只能接觸到比較簡單的程序。但是應(yīng)當通過學習C++課程,對C++有比較全面的、然而是初步的認識,為今后進一步學習和應(yīng)用C++打下良好的基礎(chǔ)。 程序設(shè)計是一門實踐性很強的課程,必須十分重視實踐環(huán)節(jié)。許多實際的知識不是靠聽課和看書學到手的,而是通過長時間的實踐積累的。要提倡通過實踐去掌握知識的方法。必須保證有足夠的上機實驗時間,學習本課程應(yīng)該至少有30 小時的上機時間,最好能做到與授課時間之比為1:1 。除了學校規(guī)定的上機實驗以外,應(yīng)當提倡學生自己課余抽時間多上機實踐。 上機實驗的目的,絕不僅是為了驗證教材和講課的內(nèi)容,或者驗證自己所編的程序正確與否。學習程序設(shè)計,上機實驗的目的是
3、: (1)加深對講授內(nèi)容的理解,尤其是一些語法規(guī)定,光靠課堂講授,既枯燥無味又難以記住,但它們是很重要的,初學者的程序出錯往往錯在語法上。通過多次上機,就能自然地、熟練地掌握。通過上機來掌握語法規(guī)則是行之有效的方法。 (2)熟悉所用的計算機系統(tǒng)的操作方法,也就是了解和熟悉C++程序開發(fā)的環(huán)境。一個程序必須在一定的外部環(huán)境下才能運行,所謂“環(huán)境”,就是指所用的計算機系統(tǒng)的硬件和軟件條件,或者說是工作平臺。使用者應(yīng)該了解為了運行一個C++程序需要哪些必要的外部條件(例如硬件配置、軟件配置),可以利用哪些系統(tǒng)的功能來幫助自己開發(fā)程序。每一種計算機系統(tǒng)的功能和操作方法不完全相同,但只要熟練掌握一兩
4、種計算機系統(tǒng)的使用,再遇到其他系統(tǒng)時便會觸類旁通,很快地學會。 (3)學會上機調(diào)試程序。也就是善于發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤,并且能很快地排除這些錯誤,使程序能正確運行。經(jīng)驗豐富的人,在編譯連接過程中出現(xiàn)“出錯信息”時,一般能很快地判斷出錯誤所在,并改正之。而缺乏經(jīng)驗的人即使在明確的“出錯提示”下也往往找不出錯誤而求助于別人。要真正掌握計算機應(yīng)用技術(shù),就不僅應(yīng)當了解和熟悉有關(guān)理論和方法,還要求自己動手實現(xiàn)。對程序設(shè)計來說,則要求會編程序并上機調(diào)試通過。因此調(diào)試程序不僅是得到正確程序的一種手段,而且它本身就是程序設(shè)計課程的一個重要的內(nèi)容和基本要求,應(yīng)給予充分的重視。調(diào)試程序固然可以借鑒他人的現(xiàn)成經(jīng)驗,但
5、更重要的是通過自己的直接實踐來累積經(jīng)驗,而且有些經(jīng)驗是只能“會意”難以“言傳”。別人的經(jīng)驗不能代替自己的經(jīng)驗。調(diào)試程序的能力是每個程序設(shè)計人員應(yīng)當掌握的一項基本功。 因此,在做實驗時千萬不要在程序通過后就認為萬事大吉、完成任務(wù)了,而應(yīng)當在己通過的程序基礎(chǔ)上作一些改動(例如修改一些參數(shù)、增加程序一些功能、改變某些語句等),再進行編譯、連接和運行。甚至于“自設(shè)障礙”,即把正確的程序改為有錯的(例如語句漏寫分號;比較符“= =”錯寫為賦值號“=”;使數(shù)組下標出界;使整數(shù)溢出等),觀察和分析所出現(xiàn)的情況。這樣的學習才會有真正的收獲,是靈活主動的學習而不是呆板被動的學習。 二、上機實驗前的準備工作
6、 在上機實驗前應(yīng)事先做好準備工作,以提高上機實驗的效率,準備工作至少應(yīng)包括: (1)了解所用的計算機系統(tǒng)(包括C++編譯系統(tǒng)和工作平臺)的性能和使用方法; (2)復習和掌握與本實驗有關(guān)的教學內(nèi)容; (3)準備好上機所需的程序。手編程序應(yīng)書寫整齊,并經(jīng)人工檢查無誤后才能上機,以提高上機效率。初學者切忌不編程序或抄別人程序去上機,應(yīng)從一開始就養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W作風; (4)對運行中可能出現(xiàn)的問題事先作出估計,對程序中自己有疑問的地方,應(yīng)作出記號,以便在上機時給予注意; (5)準備好調(diào)試和運行時所需的數(shù)據(jù)。 三、上機實驗的步驟 上機實驗時應(yīng)該一人一組,獨立上機。上機過程中出現(xiàn)的問題,除了是
7、系統(tǒng)的問題以外,一般應(yīng)自己獨立處理,不要輕易舉手問教師。尤其對“出錯信息”,應(yīng)善于自己分析判斷。這是學習調(diào)試程序的良好機會。 上機實驗一般應(yīng)包括以下幾個步驟: (1)進入C++工作環(huán)境(例如Visual C++6.0)。 (2)輸入自己所編好的程序。 (3)檢查一遍已輸入的程序是否有錯(包括輸入時打錯的和編程中的錯誤),如發(fā)現(xiàn)有錯,及時改正。 (4)進行編譯和連接。如果在編譯和連接過程中發(fā)現(xiàn)錯誤,屏幕上會出現(xiàn)“出錯信息”,根據(jù)提示找到出錯位置和原因,加以改正。再進行編譯……,如此反復直到順利通過編譯和連接為止。 (5)運行程序并分析運行結(jié)果是否合理和正確。在運行時要注意當輸入不同數(shù)
8、據(jù)時所得到的結(jié)果是否正確。 (6)輸出程序清單和運行結(jié)果。 四、實驗報告 實驗后,應(yīng)整理出實驗報告,實驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容: (1)題目; (2)程序清單(計算機打印出的程序清單); (3)運行結(jié)果(必須是上面程序清單所對應(yīng)打印輸出的結(jié)果); (4)對運行情況所作的分析以及本次調(diào)試程序所取得的經(jīng)驗。如果程序末能通過,應(yīng)分析其原因。 第二部分 關(guān)于程序的調(diào)試和測試 一、程序錯誤的類型 為了幫助各位同學調(diào)試程序和分析程序,下面簡單介紹程序出錯的種類。 (1)語法錯誤 即不符合C++
9、語言的語法規(guī)定,例如將main 錯寫為naim ,括號不匹配,語句最后漏了分號等,這些都會在編譯時被發(fā)現(xiàn)并指出。這些都屬于“致命錯誤”, 不改正是不能通過編譯的。對一些在語法上有輕微毛病但不影響程序運行的錯誤(如定義了變量但始終未使用),編譯時會發(fā)出“警告”,雖然程序能通過編譯,但不應(yīng)當使程序“帶病工作”,應(yīng)該將程序中所有導致“錯誤(error)”和“警告(warning)”的因素都消除,再使程序投入運行。 (2)邏輯錯誤 這是指程序無語法錯誤,也能正常運行,但是結(jié)果不對。例如求s=l+2+3+…+100,有人寫出以下語句: for(s=0, i=1; i<100; i++)
10、s=s + i; 語法沒有錯,但求出的結(jié)果是l+2+3+…+99之和,而不是l+2+3+…+100之和,原因是少執(zhí)行了一次循環(huán)。這類錯誤可能是設(shè)計算法時的錯誤,也可能是算法正確而在編寫程序時出現(xiàn)疏忽所致。這種錯誤計算機是無法檢查出來的。如果是算法有錯,則應(yīng)先修改算法,再改程序。如果是算法正確而程序?qū)懙貌粚?,則直接修改程序。 (3)運行錯誤 有時程序既無語法錯誤,又無邏輯錯誤,但程序不能正常運行或結(jié)果不對。多數(shù)情況是數(shù)據(jù)不對,包括數(shù)據(jù)木身不合適以及數(shù)據(jù)類型不匹配。如有以下程序: int main ( ) { int a, b, c ; cin>>a>>b; c=a/b; co
11、ut< 12、找程序中可能存在的錯誤。在測試時要設(shè)想到程序運行時的各種情況,測試在各種情況下的運行結(jié)果是否正確。程序測試是程序調(diào)試的一個組成部分。
有時程序在某些情況下能正常運行,而在另外一些情況下不能正常運行或得不到正確的結(jié)果,因此,一個程序即使通過編譯并正常運行而且結(jié)果正確,還不能認為程序沒有問題了。要考慮是否在任何情況下都能正常運行并且得到正確的結(jié)果。測試的任務(wù)就是要找出那些不能正常運行的情況和原因。下而通過一個典型的和容易理解的例子來說明測試的概念。
求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。
有人根據(jù)求根公式x1, 2=(-bsqrt(b2-4ac))/2a編寫出以下程序:
# includ 13、e < iostream>
# include 14、但是若輸入a,b,c的值為3,2,4 時,屏幕上出現(xiàn)了出錯信息,程序停止運行,原因是此時b2-4ac小于0,出現(xiàn)了對負數(shù)求平方根的運算,故出錯。
因此,此程序只適用b2-4ac≥0的情況。我們不能說上面的程序是錯的,而只能說程序?qū)赡艹霈F(xiàn)的情況“考慮不周” ,所以不能保證在任何情況下都是正確的。使用這個程序必須滿足一定的前提(b2-4ac≥0),這樣,就給使用程序的人帶來不便。人們在輸入數(shù)據(jù)前,必須先算一下,看b2-4ac是否大于或等于0。
一個程序應(yīng)能適應(yīng)各種不同的情況,并且都能正常運行并得到相應(yīng)的結(jié)果。
下面分析一下求方程ax2+bx+c=0的根,有幾種情況:
(1)a≠0時
① 15、 b2-4ac>0 有兩個不等的實根:x1, 2=(-bsqrt(b2-4ac))/2a
② b2-4ac=0 有兩個相等的實根:x1= x 2=-b/2a
③ b2-4ac<0 有兩個不等的共軛復根:x1, 2=(-bsqrt(b2-4ac)i)/2a
(2)a=0時,方程就變成一元一次的線性方程:bx+c=0
① 當b≠0時,x =-c/b
② 當b = 0時,方程變?yōu)?x+c=0
當c = 0時,x可以為任何值;
當c≠0時,x無解。
綜合起來,共有6種情況:
① a≠0,b2-4ac>0
② a≠0,b2-4ac=0
③ a≠0, b2-4ac<0
④ a 16、=0,b≠0
⑤ a=0,b= 0,c = 0
⑥ a=0,b= 0,c≠0
應(yīng)當分別測試程序在以上6 種情況下的運行情況,觀察它們是否符合要求。為此,應(yīng)準備6 組數(shù)據(jù)。用這6 組數(shù)據(jù)去測試程序的“健壯性”。在使用上面這個程序時,顯然只有滿足①②情況的數(shù)據(jù)才能使程序正確運行,而輸入滿足③~⑥情況的數(shù)據(jù)時,程序出錯。這說明程序不“健壯”。為此,應(yīng)當修改程序,使之能適應(yīng)以上6 種情況??蓪⒊绦蚋臑椋?
#include 17、1, x2, p, q;
cout<<"input a, b, c:";
cin>>a>>b>>c;
if(a= =0)
if(b= =0)
if(c= =0)
cout<<"It is trivial."< 18、<"x="<<-c/b< 19、< 20、 q=sqrt(-disc)/(2*a);
cout<<"x1="<
21、
x1=-0.33, x2= -1
② input a, b, c: 1 2 1
It has two same real solutions:
x1=x2= -1
③ input a, b, c: 4 2 1
It has two complex solutions:
x1=-0.25+0.43i, x2=-0.25-0.43i
④ input a, b, c: 0 3 4
It has one solutions:
x1=-1.33
⑤ input a, b, c: 0 0 0
It is trivia 22、l.
⑥ input a, b, c: 0 0 5
It is impossible.
經(jīng)過測試,可以看到程序?qū)θ魏屋斎氲臄?shù)據(jù)都能正常運行并得到正確的結(jié)果。以上是根據(jù)數(shù)學知識知道輸入數(shù)據(jù)有6種方案。但在有些情況下,并沒有現(xiàn)成的數(shù)學公式作為依據(jù),例如一個商品管理程序,要求對各種不同的檢索作出相應(yīng)的反應(yīng)。如果程序包含多條路徑(如由if語句形成的分支),則應(yīng)當設(shè)計多組測試數(shù)據(jù),使程序中每一條路徑都有機會執(zhí)行,觀察其運行是否正常。
以上就是程序測試的初步知識。測試的關(guān)鍵是正確地準備測試數(shù)據(jù)。如果只準備4 組測試數(shù)據(jù),程序都能正常運行,仍然不能認為此程序己無問題。只有將程序運行時所有的 23、可能情況都作過測試,才能作出判斷。
測試的目的是檢查程序有無“漏洞”。對于一個簡單的程序,要找出其運行時全部可能執(zhí)行到的路徑,并正確地準備數(shù)據(jù)并不困難。但是如果需要測試一個復雜的大程序,要找到全部可能的路徑并準備出所需的測試數(shù)據(jù)并非易事。例如:有兩個非嵌套的if語句,每個if語句有兩個分支,它們所形成的路徑數(shù)目為22=4。如果一個程序包含100 個if語句,則可能的路徑數(shù)目為2100=1.2676511030,要測試每一條路徑兒乎是不可能的。實際上進行測試的只是其中一部分(執(zhí)行幾率最高的部分)。因此,經(jīng)過測試的程序一般還不能輕易宣布為“沒有問題”,只能說“經(jīng)過測試的部分無問題”。正如檢查身體 24、一樣,經(jīng)過內(nèi)科、外科、眼科、五官科……各科例行檢查后,不能宣布被檢查者“沒有任何病癥”,他有可能有隱蔽的、不易查出的病癥。所以醫(yī)院的診斷書一般寫為“未發(fā)現(xiàn)異常”,而不能寫“此人身體無任何問題”。
我們應(yīng)當了解測試的目的,學會組織測試數(shù)據(jù),并根據(jù)測試的結(jié)果修改完善程序。
第三部分 實驗內(nèi)容與安排
實驗一 C++程序的運行環(huán)境和運行C++程序的方法
1.實驗?zāi)康?
(1)了解所用的計算機系統(tǒng)的基本操作方法,學會獨立使用該系統(tǒng)。
(2)了解在該系統(tǒng)上如何編輯、編譯、連接 25、和運行一個C++程序。
(3)通過運行簡單的C++程序,初步了解C++源程序的結(jié)構(gòu)和特點。應(yīng)學會在一種以上的編譯環(huán)境下運行C++程序,建議學習并掌握Visual C++ 6.0的使用方法。
2.實驗內(nèi)容和步驟
(1)檢查所用的計算機系統(tǒng)是否己安裝了Visual C++ 6.0編譯系統(tǒng)
(2)在Visual C++ 6.0環(huán)境下編譯和運行C++程序
在第一次上機時,按以下步驟建立和運行C++程序:
① 先進入Visual C++ 6.0環(huán)境。
② 在自己指定的子目錄中建立一個名為test.cpp的新文件(此時尚未向文件輸入內(nèi)容)。
③ 從鍵盤輸入以下程序(第l章第8題):
in 26、t main ( ) ;
{ int a , b;
c = a + b;
cout>>“a + b =”>> a + b ;
}
④ 選擇Build→Compile test.cpp命令,對此源程序進行編譯。觀察和分析編譯信息。
⑤ 根據(jù)編譯信息指出的錯誤,修改程序。再進行編譯,如果還有錯,再重復此過程,直到編譯不出錯為止。
⑥ 選擇Build→Build test.exe命令,對程序進行連接,如果不出錯,就會生成可執(zhí)行程序test.exe 。
⑦ 選擇Build→Execute test.exe 命令,執(zhí)行可執(zhí)行程序test..exe觀察屏幕的變化。在輸出窗口應(yīng)顯示程序運 27、行結(jié)果。
⑧ 分析結(jié)果是否正確,如果不正確或認為輸出格式不理想,可以修改程序,然后重新執(zhí)行以上④至⑧步驟。
此外,還可利用已有的源程序建立一個新程序。由于剛才已建立了一個名為test.cpp 的源程序,可以以它為基礎(chǔ)建立一個新程序,這樣更方便些。按以下步驟:
① 通過“資源管理器”或“我的電腦”,按文件路徑找到已有源程序test.cpp。
② 雙擊“test.cpp”圖標,進入Visual C++集成環(huán)境,打開test.cpp。
③ 在test.cpp基礎(chǔ)上將源程序修改為以下內(nèi)容(第1章第9題):
# include 28、;
int main ( )
{ int a , b ;
c = add ( a , b )
cout <<" a + b = " < 29、第一個實驗,寫得比較詳細。希望大家能在實驗中多思考,多給自己提問題,多設(shè)想幾種可能性。做實驗時不要滿足于驗證書本知識。在以后的實驗中,請大家自己設(shè)計具體的實驗步驟,盡可能自己補充增加一些內(nèi)容,以提高自己的實踐能力。
實驗二 C++對C的擴充
1.實驗?zāi)康?
(1)了解在面向過程程序設(shè)計中C++對C功能的擴充與增強,并善于在編寫程序過程中應(yīng)用這些新的功能。
(2)進一步熟悉在所用的系統(tǒng)上編輯、編譯、連接和運行C++程序的方法。
(3)進一步熟悉C++程序的結(jié)構(gòu)和編程方法。
2.實驗內(nèi)容和步驟
要求事先編好解決下面問題的程序,然后上機輸入程序 30、并調(diào)試運行。
(1)輸入以下程序,進行編譯,觀察編譯情況,如果有錯誤,請修改程序,再進行編譯,直到?jīng)]有錯誤,然后進行連接和運行,分析運行結(jié)果(本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第1章習題第9題)。
# include 31、);
}
(2)編一個程序,用來求2個或3個正整數(shù)中的最大數(shù)。
① 用不帶默認參數(shù)的函數(shù)實現(xiàn)。
② 用帶有默認參數(shù)的函數(shù)實現(xiàn)。
(本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第1章習題第11題)
對比兩種方法,分析用帶有默認參數(shù)的函數(shù)的優(yōu)點和應(yīng)用的場合??偨Y(jié)如何選擇默認參數(shù)的值。請分析本題中默認參數(shù)的值應(yīng)該在什么范圍。
(3)輸入兩個整數(shù),將它們按由大到小的順序輸出(本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)
計》第1章習題第12題)。
① 32、 使用指針方法。
② 使用變量的引用。
比較這兩種方法的特點和使用方法。
(4)對3個變量按由小到大順序排序,要求使用變量的引用(本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第1章習題第13題)。
① 使用指針方法。
② 使用變量的引用。
請總結(jié)使用引用時要注意什么問題。
(5)有5個字符串,要求對它們按由小到大順序排列,用string方法(本題是《C++ 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第1章習題第16題)。
(6)編一個程序,用同一個函數(shù)名對n個數(shù)據(jù)進行從小到大排序,數(shù)據(jù)類型可以是整型、單精度型、雙精度型(本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第1章習題第17題和18題)。
① 用重載函數(shù)實現(xiàn)。
② 33、用函數(shù)模板實現(xiàn)。
比較這兩種方法各有什么特點,什么情況下可以用函數(shù)模板代替重載函數(shù)?什么情況下不可以用函數(shù)模板代替重載函數(shù)?
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第l章。
實驗三 類和對象(一)
1.實驗?zāi)康?
(1)掌握聲明類的方法,類和類的成員的概念以及定義對象的方法。
(2)初步掌握用類和對象編制基于對象的程序。
(3)學習檢查和調(diào)試基于對象的程序。
2.實驗內(nèi)容
(1)有以下程序:
# include 34、 //定義Time類
{ public: //數(shù)據(jù)成員為公用的
int hour ;
int minute ;
int sec ;
};
int main ( )
{ Time tl ; //定義t1為Time類對象
cin>>tl.hour ; //輸入設(shè)定的時間
cin>> tl.minute ;
cin>>tl.sec ;
cout< 35、出時間
return 0;
}
改寫程序,要求:
① 將數(shù)據(jù)成員改為私有的;
② 將輸入和輸出的功能改為由成員函數(shù)實現(xiàn);
③ 在類體內(nèi)定義成員函數(shù)。
然后編譯和運行程序。請分析什么成員應(yīng)指定為公用的?什么成員應(yīng)指定為私有的?什么函數(shù)最好放在類中定義?什么函數(shù)最好在類外定義?本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第2章第2題。
(2)分別給出如下的3個文件:
① 含類定義的頭文件student.h 。
//student.h (這是頭文件,在此文件中進行類的聲明)
class Student //類 36、聲明
{ public :
void display ( ) ; //公用成員函數(shù)原型聲明
private :
int num ;
char name[20] ;
char sex ;
} ;
② 包含成員函數(shù)定義的源文件student.cpp。
//student.cpp (在此文件中進行函數(shù)的定義)
# include < iostream>
# include “student.h” //不要漏寫此行,否則編譯通不過
void Studen 37、t : : display ( ) //在類外定義display類函數(shù)
{ cout<<”num:”< 38、 //將類聲明頭文件包含進來
int main ( )
{ Student stud ; //定義對象
stud.display( ); //執(zhí)行stud對象的display函數(shù)
return 0;
}
請完善該程序,在類中增加一個對數(shù)據(jù)成員賦初值的成員函數(shù)set_value。上機調(diào)試并運行。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第2章第4題。
(3)需要求3個長方柱的體積,請編一個基于對象的程序。數(shù)據(jù)成員包括length(長)、width(寬)、height(高)。要求用 39、成員函數(shù)實現(xiàn)以下功能:
① 由鍵盤分別輸入3 個長方柱的長、寬、高;
② 計算長方柱的體積;
③ 輸出3個長方柱的體積。
請編程序,上機調(diào)試并運行。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第2章第6題。
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第2章。
實驗四 類和對象(二)
1.實驗?zāi)康?
(1)進一步加深對類和對象的理解。
(2)掌握類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的概念和使用方法。
(3)掌握對象數(shù)組、對象的指針及其使用方法。
(4)掌握友元的概念和使用。
(5)了解類模板 40、的使用方法。
2.實驗內(nèi)容
(1)有以下程序:
# include 41、
Student stud (101, 78.5);
stud. display ( )
stud. change (101, 80.5 ) ;
stud . display( );
}
① 閱讀此程序,分析其執(zhí)行過程,然后上機運行,對比輸出結(jié)果。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第3章第6題。
② 修改上面的程序,增加一個fun函數(shù),改寫main函數(shù)。在main函數(shù)中調(diào)用fun函數(shù),在fun函數(shù)中調(diào)用change和display函數(shù)。在fun函數(shù)中使用對象的引用(Student &)作為形參。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第3章第8題。
(2)商店銷售某一商品,商店每天 42、公布統(tǒng)一的折扣(discount)。同時允許銷售人員在銷售時靈活掌握售價(price),在此基礎(chǔ)上,對一次購10件以上者,還可以享受9.8折優(yōu)惠?,F(xiàn)己知當天3個銷貨員銷售情況為:
銷貨員號(num) 銷貨件數(shù)(quantity) 銷貨單價(price )
101 5 23.5
102 12 24.56
103 100 21.5
請編程序,計算出當日此商品的總銷售款sum以及每件商品的平均售價。要求用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第3章第9題。
提示:將折扣discount, 43、總銷售款sum和商品銷售總件數(shù)n聲明為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,再定義靜態(tài)成員函數(shù)average(求平均售價)和display(輸出結(jié)果)。
(3)有以下程序(這是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第3章例3.13的程序):
#include 44、
};
class Date
{public:
Date(int, int, int);
friend void Time:: display(Date &);
private:
int month;
int day;
int year;
};
Time:: Time (int h, int m, int s)
{hour=h;
minute=m;
sec=s;
}
void Time:: display(Date 45、&da)
{cout< 46、n 0;
}
請讀者分析和運行此程序,注意友元函數(shù)Time : : display 的作用。將程序中的display 函數(shù)不放在Time類中,而作為類外的普通函數(shù),然后分別在Time和Date類中將display聲明為友元函數(shù)。在主函數(shù)中調(diào)用display函數(shù),display函數(shù)分別引用Time和Date兩個類的對象的私有數(shù)據(jù),輸出年、月、日和時、分、秒。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》 第3章第10題。
修改后上機調(diào)試和運行。
(4)有以下使用類模板程序(這是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第3章例3.14的程序):#include 47、std;
template 48、 the Maximum of two inteder numbers."< 49、pare 50、)掌握幾種常用的運算符重載的方法。
(3)了解轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)的使用方法。
(4)了解在Visual C++6.0環(huán)境下進行運算符重載要注意的問題。
2.實驗內(nèi)容
事先編寫好程序,上機調(diào)試和運行程序,分析結(jié)果。
(1)聲明一個復數(shù)類Complex,重載運算符“+”,“-”,“*”,“/”,使之能用于復數(shù)的加、減、乘、除,運算符重載函數(shù)作為Complex 類的成員函數(shù)。編程序,分別求兩個復數(shù)之和、差、積和商。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第4章第2題。
請思考:你編的程序能否用于一個整數(shù)與一個復數(shù)的算術(shù)運算?如4 + ( 5 - 2i )。
(2)聲明一個復數(shù)類Complex,重載運 51、算符“+”,使之能用于復數(shù)的加法運算。參加運算的兩個運算量可以都是類對象,也可以其中有一個是整數(shù),順序任意。例如:c1 + c2,i + c1 , c1 + i均合法(設(shè)i為整數(shù),c1 , c2 為復數(shù))。
運行程序,分別求兩個復數(shù)之和、整數(shù)和復數(shù)之和。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》 第4章第3題。
(3)有兩個矩陣a 和b,均為2行3列,求兩個矩陣之和。重載運算符“+”,使之能用于矩陣相加。如:c = a + b。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第4章第4題。
(4)聲明一個Teacher(教師)類和一個Student(學生)類,二者有一部分數(shù)據(jù)成員是相同的,例如num(號碼),na 52、me(姓名),sex(性別)。編寫程序,將一個Student對象(學生)轉(zhuǎn)換為Teacher(教師)類,只將以上3個相同的數(shù)據(jù)成員移植過去??梢栽O(shè)想為:一位學生大學畢業(yè)了,留校擔任教師,他原有的部分數(shù)據(jù)對現(xiàn)在的教師身份來說仍然是有用的,應(yīng)當保留并成為其教師的數(shù)據(jù)的一部分。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第4章第7題。
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第4章。
實驗六 繼承與派生
1.實驗?zāi)康?
(1)了解繼承在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的重要作用。
(2)進一步理解繼承與派生的概念。
(3)掌握通過繼承派生出一個新的類的方法。
(4)了解虛基類的作用和用法。 53、
2.實驗內(nèi)容
事先編寫好程序,上機調(diào)試和運行程序,分析結(jié)果。
(1)將《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章例5.1的程序片段補充和改寫成一個完整、正確的程序,用公用繼承方式。在程序中應(yīng)包括輸入數(shù)據(jù)的函數(shù),在程序運行時輸入num,name,sex,age,addr的值,程序應(yīng)輸出以上5個數(shù)據(jù)的值。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章第1題。
(2)將《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章例5.3的程序修改、補充,寫成一個完整、正確的程序,用保護繼承方式。在程序中應(yīng)包括輸入數(shù)據(jù)的函數(shù)。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章第3題。
(3)修改上面第(2)題的程序,改為用公用繼承方式。上機調(diào)試程 54、序,使之能正確運行并得到正確的結(jié)果。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章第4題。
對這兩種繼承方式作比較分析,考慮在什么情況下二者不能互相代替。
(4)分別聲明Teacher(教師)類和Cadre(干部)類,采用名重繼承方式由這兩個類派生出新類Teacher_Cadre(教師兼干部)。要求:
① 在兩個基類中都包含姓名、年齡、性別、地址、電話等數(shù)據(jù)成員。
② 在Teacher類中還包含數(shù)據(jù)成員title(職稱),在Cadre類中還包含數(shù)據(jù)成員post (職務(wù))。在Teacher_Cadre類中還包含數(shù)據(jù)成員wages(工資)。
③ 對兩個基類中的姓名、年齡、性別、地址、電話等數(shù)據(jù)成 55、員用相同的名字,在引用這些數(shù)據(jù)成員時,指定作用域。
④ 在類體中聲明成員函數(shù),在類外定義成員函數(shù)。
⑤ 在派生類Teacher_Cadre的成員函數(shù)show中調(diào)用Teacher類中的display函數(shù),輸出姓名、年齡、性別、職稱、地址、電話,然后再用cout語句輸出職務(wù)與工資。
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第5章。
實驗七 多態(tài)性與虛函數(shù)
1.實驗?zāi)康?
(1)了解多態(tài)性的概念。
(2)了解虛函數(shù)的作用及使用方法。
(3)了解靜態(tài)關(guān)聯(lián)和動態(tài)關(guān)聯(lián)的概念和用法。
(4)了解純虛函數(shù)和抽象類的概念和用法。
2.實驗內(nèi)容
事先編寫好程序,上機調(diào)試和運行程序, 56、分析結(jié)果。
(1)聲明Point(點)類,由Point類派生出Circle(圓)類,再由Circle類派生出Cylinder(圓柱體)類。將類的定義部分分別作為3個頭文件,對它們成員函數(shù)的聲明部分分別作為3個源文件(.cpp文件),在主函數(shù)中用#include命令把它們包含進來,形成一個完整的程序,并上機運行。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第6章第1題。
(2)在《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第6章例6.3的基礎(chǔ)上作以下修改,并作必要的討論。
① 把構(gòu)造函數(shù)修改為帶參數(shù)的函數(shù),在建立對象時初始化。
② 先不將析構(gòu)函數(shù)聲明為virtual,在main函數(shù)中另設(shè)一個指向Circle類對象的指 57、針變量,使它指向grad1。運行程序,分析結(jié)果。
③ 不作第②點的修改而將析構(gòu)函數(shù)聲明為virtual,運行程序,分析結(jié)果。
本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第6章第3題。
(3)聲明抽象基類Shape,由它派生出3個派生類:Circle(圓形)、Rectangle(矩形)、Triangle(三角形),用一個函數(shù)printArea分別輸出以上三者的面積,3個圖形的數(shù)據(jù)在定義對象時給定。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第6章第4題。
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第6章。
實驗八 輸入輸出流
1.實驗?zāi)康?
(1)深入理解C++的輸入輸出 58、的含義與其實現(xiàn)方法。
(2)掌握標準輸入輸出流的應(yīng)用,包括格式輸入輸出。
(3)掌握對文件的輸入輸出操作。
2.實驗內(nèi)容
事先編寫好程序,上機調(diào)試和運行程序,分析結(jié)果。
(1)輸入三角形的三邊a , b , c ,計算三角形的面積的公式是
area= sqrt (s*(s-a)*(s-b)*(s-c)), s= (a+b+c)/2
形成三角形的條件是:a + b > c , b + c > a , c + a > b
編寫程序,輸入a , b , c ,檢查a , b , c 是否滿足以上條件,如不滿足,由cerr輸出有關(guān)出錯信息。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第7章第1 59、題。
(2)從鍵盤輸入一批數(shù)值,要求保留3位小數(shù),在輸出時上下行小數(shù)點對齊。
① 用控制符控制輸出格式;
② 用流成員函數(shù)控制輸出格式。
本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第7章第2題。
(3)建立兩個磁盤文件fl. dat 和f2 . dat ,編程序?qū)崿F(xiàn)以下工作:
① 從鍵盤輸入20個整數(shù),分別存放在兩個磁盤文件中(每個文件中放10個整數(shù));
② 從fl . dat讀入10個數(shù),然后存放到f2 . dat文件原有數(shù)據(jù)的后面;
③ 從f2 .dat中讀入20個整數(shù),將它們按從小到大的順序存放到f2 .dat (不保留原來的數(shù)據(jù))。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第7章第4題。
60、
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第7章。
實驗九 C ++工具
1.實驗?zāi)康?
(1)學會使用C++的異常處理機制進行程序的調(diào)試。
(2)學會使用命名空間解決名字沖突。
2.實驗內(nèi)容
事先編寫好程序,上機調(diào)試和運行程序,分析結(jié)果。
(1)求一元二次方程式ax2+bx+c=0的實根,如果方程沒有實根,則利用異常處理機制輸出有關(guān)警告信息。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第8章第1題。
(2)學校的人事部門保存了有關(guān)學生的部分數(shù)據(jù)(學號、姓名、年齡、住址),教務(wù)部門也保存了學生的另外一些數(shù)據(jù)(學號、姓名、性別、成績),兩個部門分別編寫了本部門的學生數(shù)據(jù)管理程序,其中都用了Student作為類名?,F(xiàn)在要求在全校的學生數(shù)據(jù)管理程序中調(diào)用這兩個部門的學生數(shù)據(jù),分別輸出兩種內(nèi)容的學生數(shù)據(jù)。要求用ANSI C ++編程,使用命名空間。本題是《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第8章第3題。
3.預習內(nèi)容
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》第8章。
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