实验一2012221010021_戴嘉乐_标准实验报告(C++) (2).doc

电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名：戴嘉乐 学 号： 2012221010021 指导教师：陈安龙实验地点：信软楼305 实验时间：2013.11.4一、实验室名称：软件实验室 二、实验项目名称：面向对象程序设计数据封装三、实验学时：8四、实验原理：数据封装将一组数据和这组数据有关的操作集合封装在一起，形成一个能动的实体，称为对象。用户不必知道对象行为的实现细节，只需根据对象提供的外部特性接口访问对象。面向对象技术试图通过建立一个合适的数据类型，将描述对象的属性（数据）和行为（函数）结合在一起，形成一个新的抽象数据类型，称为类类型（class）。类是C+的封装机制，其中包括了数据成员和成员函数。在C+类中，能确保数据只能由类中的成员函数进行访问和处理。在任何时候，都可以自由地改变数据成员的组织形式，只需改变成员函数的实现细节。由于这些成员函数的接口不改变，系统其他部分的程序（及使用者）就不会由于改动而受到影响。类的概念将数据和与这个数据有关的操作集合封装在一起，建立了一个定义良好的接口，人们只关心其使用，不关心其实现细节。这反应了抽象数据类型的思想。五、实验目的：本实验通过编写一些简单的程序，使学生掌握数据封装的概念，并能熟练编写C+类，培养理论联系实际和自主学习的能力，提高程序设计水平。六、实验内容：一位小学教师Ken希望完成这样的任务：针对于小学生正在学习四边形(quadrangle)的特性，编写一个小软件，能够随机在屏幕上显示矩形(rectangle)、正方形(square)、平行四边形(parallelogram)、梯形(trapezoid)和菱形(diamond)五种形体之一，同时显示该形体的特性和关键数据（随机产生），学生复习形体的特性，然后根据给出的关键数据计算形体的面积，软件判断其结果的正确性。在学习过程中，软件记录产生的每一个形体，在学生选择不再继续后，将其学习的过程重放一遍，用以重温，加深印象。根据Ken老师的要求，需要至少编写六个类：1） Rectangle2） Square3） Parallelogram4） Trapezoid5） Diamond6） List其中，前五个类用于描述五种形体。五种形体不用顶点坐标的表示形式，而只是简单地用它们的特征值表示。例如：矩形、平行四边形用长和高表示；正方形用边长表示；梯形用两条平行边长和高表示；菱形用两条对象线长表示。要求为这五种形体编写相应的类，类中包括至少如下数据成员和成员函数：1） 特征值，例如长和宽等；2） string name; 用于存储形体的类别。类别的名字就是类的名字。例如：Rectangle类的类别名就是“Rectangle”；3） double area(); 用于求形体的面积；4） void draw(); 用于绘制形体。不要求用图形的方式画图形，只需要简单地打印出形体的类别和特征值；5） 构造（包括拷贝构造）函数和析构函数。构造函数要带有相应的参数以能够用指定特征值初始化形体对象。此外，List类用于存储各种形体。形体的产生可以通过随机的方式完成。不过，List类的push_back()成员的代码需要自行完成。附件中给出了List类的大部分代码。重温过程实际上就是遍历List类对象的过程。这个过程可能有些复杂，附件中也给出了遍历的示例代码。附件中给出了其它需要的示例代码，以及解题思路，请参阅。注：请将此实验编写的代码完整保存，此后的两项实验都要以本次实验的代码为基础。实验四属于选作实验。七、实验器材（设备、元器件）：PC机一台，装有C/C+语言集成开发环境。八、实验步骤：1先编写类头文件,分别是：diamong.h头文件：#ifndef _DIAMOND_#define _DIAMOND_class Diamondpublic:string name; /形体的标识Diamond(int djxf = 35, int djxs = 37);Diamond();void draw();double area();string what();private:int duijiaoxianf, duijiaoxians; /高和宽;#endif List.h头文件：#ifndef _LIST_#define _LIST_#include quad.htypedef void (*ACCESSFUN)(QUADPTR); /定义遍历时节点处理函数类型struct NodeQUADPTR data;Node *next;class Listprivate:Node *head,*tail;public:List();List(const List& l);List();void push_back(const QUADPTR quad); /尾部添加void traverse(ACCESSFUN f); /遍历;#endifparallelogram.h头文件：#ifndef _PARALLELOGRAM_#define _PARALLELOGRAM_class Parallelogrampublic:string name; /形体的标识Parallelogram(int w = 15, int h =17);Parallelogram();void draw();double area();string what();private:int width, height; /高和宽;#endifquad.h头文件：#ifndef _QUADRANGLE_#define _QUADRANGLE_class Quadranglepublic:string name; /形体的标识;typedef Quadrangle * QUADPTR;#endifrect.h头文件：#ifndef _RECT_#define _RECT_class Rectanglepublic:string name; /形体的标识Rectangle(int w = 5, int h = 7);Rectangle();void draw();double area();string what();private:int width, height; /高和宽;#endifsquare.h头文件：#ifndef _SQUARE_#define _SQUARE_class Squarepublic:string name; /形体的标识Square(int b= 5);Square();void draw();double area();string what();private:int bianchang;#endiftrapezoid.h头文件：#ifndef _TRAPEZOID_#define _TRAPEZOID_class Trapezoidpublic:string name; /形体的标识Trapezoid(int bf=4,int bs = 5, int h = 7);Trapezoid();void draw();double area();string what();private:int bianchangf,bianchangs, height; ;#endif2编写资源文件：diamond.cpp文件：#include #include using namespace std;#include diamond.hDiamond:Diamond(int djxf, int djxs) : name(Diamond), duijiaoxianf(djxf), duijiaoxians(djxf) Diamond:Diamond() void Diamond:draw()cout what() : 第一条对角线长 = duijiaoxianf , 第二条对角线长 = duijiaoxians endl;double Diamond:area()/返回形体的面积，请自行将代码补充完整return duijiaoxianf*duijiaoxianf/2;string Diamond:what()/返回形体的标识，请自行将代码补充完整return name;List.cpp文件：#include #include using namespace std;#include List.hList:List():head(NULL),tail(NULL)List:List(const List& l) :head(l.head),tail(l.tail)/* head=tail=NULL; Node*p=l.head; while(p!=NULL) this-push_back(p-quad); p=p-next; */List:List()/请自行添加释放整个链表的代码Node*p=head,*q;while(p!=NULL)q=p;p=p-next;delete q;/insert element into the tail of listvoid List:push_back(const QUADPTR quad)/请自行添加在链表尾部增加一个节点的代码。Node *p=new Node;p-data=const_cast(quad);p-next=NULL;if(head=NULL|tail=NULL)/第一个节点 head=tail=p; elsetail-next=p;tail=p;void List:traverse(ACCESSFUN f)Node *p = head;while (p != NULL)f(p-data);p = p-next;parallelogram.cpp文件：#include #include using namespace std;#include parallelogram.hParallelogram:Parallelogram(int w, int h) : name(Parallelogram), width(w), height(h) Parallelogram:Parallelogram() void Parallelogram:draw()cout what() : width = width , height = height endl;double Parallelogram:area()/返回形体的面积，请自行将代码补充完整 return width*height;string Parallelogram:what()/返回形体的标识，请自行将代码补充完整return name;rect.cpp文件：#include #include using namespace std;#include rect.hRectangle:Rectangle(int w, int h) : name(Rectangle), width(w), height(h) Rectangle:Rectangle() void Rectangle:draw()cout what() : width = width , height = height endl;double Rectangle:area()/返回形体的面积，请自行将代码补充完整 return width*height;string Rectangle:what()/返回形体的标识，请自行将代码补充完整return name;square.cpp文件：#include #include using namespace std;#include square.hSquare:Square(int b) : name(Square), bianchang(b) Square:Square() void Square:draw()cout what() : 边长 = bianchang endl;double Square:area()/返回形体的面积，请自行将代码补充完整 return bianchang*bianchang;string Square:what()/返回形体的标识，请自行将代码补充完整return name;trapezoid.cpp文件：#include #include using namespace std;#include trapezoid.hTrapezoid:Trapezoid(int bs, int bf,int h) : name(Trapezoid), bianchangf(bf), bianchangs(bs),height(h) Trapezoid:Trapezoid() void Trapezoid:draw()cout what() : 上底 = bianchangf: 下底 = bianchangs , 高 = height endl;double Trapezoid:area()/返回形体的面积，请自行将代码补充完整return (bianchangf+bianchangs)*height/2;string Trapezoid:what()/返回形体的标识，请自行将代码补充完整return name; 3编写主函数Main.cpp：#include #include#include#include using namespace std;#include quad.h#include rect.h#include List.h#include diamond.h#include parallelogram.h#include trapezoid.h#include square.h/#define INT_MAX 4void access(QUADPTR quad)if (quad-name = Rectangle)Rectangle *p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area = area() name = Diamond)Diamond *p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area = area() name = Parallelogram)Parallelogram*p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area = area() name = Square)Square*p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area = area() name = Trapezoid)Trapezoid*p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area = area() endl;int main() int a=10;/存储产生的随机数,并初始化 int b=20;/存储产生的随机数,并初始化 int c=15;/存储产生的随机数,并初始化 int d=1;/存储产生的随机数,并初始化 /这里至少需要定义五种不同的形体对象，并将它们添加到List对象中。Rectangle rect(a, b);Trapezoid trapezoid(a,b,c);Diamond diamond(a,b);Parallelogram parallelogram(a,b);Square square(a);List list;while(1) cout= C+实验一 =endl; cout=信息工程一班 2012221010021 戴嘉乐 =endl; cout=1.开始答题o(_)o =endl; cout=2.结束测试 () =endl; cout请输入你的选项：cmd; switch(cmd) case 1:while(1) /*=以下注释为实现答题模式的具体逻辑思路=*/ /产生随机数a，b，c，d对应特征值,限定abc随机产生范围为（1-100）的整数，d 为（1-5）/新建结构体，存放形体name和编号（1-5）,通过随机产生的d来控制随机产生的是什么形体/确认随机产生的形体后，给形体附上a,b,c随机特征值 /draw形体/输入area/判断area正确/加入list /*=*/srand(unsigned)time(NULL);a=(1 + (int)100 * rand() / (RAND_MAX + 1);b=(1 + (int)100 * rand() / (RAND_MAX + 1);c=(1 + (int)100 * rand() / (RAND_MAX + 1);d=(1 + (int)5 * rand() / (RAND_MAX + 1);/以上是随机生成（1-100）整数的公式switch(d)case 1: rect.what(); rect.draw(); cout计算随机生成图形的面积，并输入你的答案：answer1; if(answer1=rect.area() cout恭喜你，答对了endl; else cout真遗憾，答错了endl; list.push_back(reinterpret_cast(&rect);/已经添加进了list链表中 break;case 2: trapezoid.what(); trapezoid.draw(); cout计算随机生成图形的面积，并输入你的答案：answer2; if(answer2=trapezoid.area() cout恭喜你，答对了endl; else cout真遗憾，答错了endl; list.push_back(reinterpret_cast(&trapezoid);/已经添加进了list链表中 break;case 3: parallelogram.what(); parallelogram.draw(); cout计算随机生成图形的面积，并输入你的答案：answer3; if(answer3=parallelogram.area() cout恭喜你，答对了endl; else cout真遗憾，答错了endl; list.push_back(reinterpret_cast(¶llelogram);/已经添加进了list链表中 break; case 4: diamond.what(); diamond.draw(); cout计算随机生成图形的面积，并输入你的答