类和对象的定义和使用

1、苗U瑯遂/著实验报告（2016 / 2017 学年第二学期）课程名称面向对象程序设计及C+实验名称实验时间实验一：类和对象的定义及使用2017年3月25日指导单位光电工程学院指导教师陈景强学生姓名班级学号学院（系）专业实验报告实验名称类和对象的定义及使用指导教师实验类型验证实验学时2实验时间一、实验目的和要求（1）掌握类与对象的定义与使用方法，理解面向对象方法中通过对象间传递消息的 工作机制。（2）正确掌握类的不同属性成员的使用方法。（3）掌握构造函数与析构函数的概念，理解构造函数与析构函数的执行过程。（4）掌握友元函数和友元类的定义和使用。（5）基本掌握指针和引用作为函数参数的应用。二、实验

2、环境（实验设备）硬件：微型计算机软件：Microsoft Visual C+6.0二、实验原理及内容实验题目（1）定义一个时间类Time,有二个私有成员变量 Hour、Mi nute、Seco nd,定 义构造函数、析构函数以及用于改变、获取、输出时间信息的公有函数，主函数中定义 时间对象，并通过调用各种成员函数完成时间的设定、改变、获取、输出等功能。 按要求完成类的定义与实现。 修改数据成员的访问方式，观察编译结果。 在Time类中定义一个成员函数，用于实现时间增加一秒的功能，主函数中通过对象调用该函数，并输出增加一秒后的时间信息。 定义一个普通函数。void f（Time t）t. Pri

3、n tTime（）;在Time类中增加拷贝构造函数的定义，主函数中调用该函数，运用调试工具跟踪，分 析整个程序调用构造函数（包括拷贝构造函数）和析构函数的次数；再将f函数的形式参数分别修改为引用参数和指针参数（此时函数代码修改为t- Prin tTime（ ）;,主函数中调用，再分析此时调用构造函数和析构函数的次数。实验报告参考实验教材中相应的实验提示部分按要求完成程序，并回答相关问题 要求完成后的源程序代码如下：#in cludeusing n amespace std;class Time private:int Hour,M inu te,Sec ond;public:Time(i nt

4、 h=0,i nt m=0,i nt s=0);Time(co nst Time & ob);Time();void Chan geTime(i nt h,i nt m,i nt s);int GetHour();int GetMi nute();int GetSeco nd();void Prin tTime();void In crease On eSec on d();Time:Time(int h,int m,int s)Hour=h;Minu te=m;Secon d=s; Time:Time(c onst Time & ob)Hour=ob.Hour;Min ute=ob.Mi n

5、ute;Secon d=ob.Sec ond;Time:Time()void Time:Cha ngeTime(i nt h,i nt m,i nt s)Hour=h;Minu te=m;Secon d=s;int Time:GetHour()return Hour;int Time:GetMi nu te()return Min ute;int Time:GetSec on d()retur n Sec ond;void Time:Pri ntTime()coutHour: Minu te: Sec on de ndl;void Time:I ncrease On eSec on d()Se

6、cond+;/*void Time:f(Time t)t.Pri ntTime();coutcall fn;*/int mai n()Time a;Time b(13);Time c(13,15);Time d(13,15,45);a. Pri ntTime();b. Pri ntTime();c. Pri ntTime();d. Pri ntTime();a. Cha ngeTime(12,15,45);b. Cha ngeTime(12,15,45);c. Cha ngeTime(12,15,45);d. Cha ngeTime(12,15,45);coutva.GetHour()vv:v

7、a.GetMi nu te():a.GetSeco nd()e ndl; coutvb.GetHour()vv:vb.GetMi nu te():b.GetSeco nd()e ndl; coutc.GetHour():c.GetMi nute()vv:vc.GetSeco nd()e ndl; coutd.GetHour():d.GetMi nu te():d.GetSeco nd()e ndl; return 0;程序的运行结果是：0: 0: 013: 0: 013: 15: 013: 15: 4512:15:4512:15:4512:15:4512:15:45Press any key

8、to con ti nue构造函数与析构函数的调用方式及执行顺序是：先是构造函数然后是析构函数。调用方式是自动调用，执行顺序是先执行构造函数， 待程序结束时再执行 析构函数。 取消类中成员函数In creaceO neSec ond(的注释标志，将该函数补充完整，注意时间在增 加一秒情况下的进位关系。该函数的代码如下：void Time:l ncrease On eSec on d()if(Seco nd59)Second+;else if(Seco nd=59&Mi nute=59&Hour=23)Hour=0;Min ute=O;Secon d=0;else if(Sec on d=59&

9、Minu te=59&Hour23)Min ute=0;Secon d=0;Hour+;else if(Seco nd=59&Min ute59&Hour23)Minu te+;Secon d=0;Hour+;coutHour: Minu te:Sec on de ndl; 主函数中定义一个Time类对象并调用一次f函数，观察结果填写下表：f函数的原型主函数中调用f 的语句构造函数 调用次数拷贝构造函数 调用次数析构函数 调用次数void f(Time t);F(t0)112void f(Time & t);F(t0)101void f(Time *t);JE(P)101通过以上结果，关于对象

10、作形式参数、对象引用作形式参数、对象指针作形式参数时构 造函数、析构函数的调用次数及顺序，你得到什么结论？实验题目(2)定义一个Girl类和一个Boy类，这两个类中都有表示姓名、年龄的私有 成员变量，都要定义构造函数、析构函数、输出成员变量信息的公有成员函数。 根据要求定义相应的类。 将Girl类作为Boy类的友元类，在Girl类的成员函数VisitBoy(Boy & )中访问 Boy类的私有成员，观察程序运行结果。 在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl & ) 中试图访问Girl类的私有成员，观 察编译器给出的错误信息，理解原因。 主函数中正确定义两个类的对象，调用各自的成员函

11、数实现相应功能。 再将Boy类作为Girl类的友元类，在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl & ) 中访问Girl类的私有成员，观察编译器给出的信息。 删除两个类中的函数 VisitGirl(Girl & )， VisitBoy(Boy & )，定义一个顶层函数VisitBoyGirl(Boy &, Girl &)，作为以上两个类的友元，通过调用该函数输出男孩和女孩的信息。实验解答： 定义相应的类，主函数中定义相应的类成员，调用各类的输出函数显示信息。 源程序代码如下：#in cludeusing n amespace std;class Boy;class Girlpublic

12、:char n ame25;int age;Girl(char N,i nt A=19);Girl();void prin t();void VisitBoy(Boy &);class Boypublic:char n ame25;int age;Boy(char N,i nt A=19);Boy();void prin t();frie nd Girl;Boy:Boy(char N,int A)strcpy( name,N);age=A;LBoy:Boy()void Boy:pri nt()coutBoy: n ame agee ndl;Girl:Girl(char N,int A)strc

13、py( name,N);age=A;Girl:Girl()void Girl:pri nt()coutGirl: n ame agee ndl;void Girl:VisitBoy(Boy & boy)coutBoys n ame: bo y.n amee ndl; coutBoys age: boy.agee ndl;int mai n()Boy a(xpx,19);Girl b(lala,19);b.VisitBoy(a);a. pri nt();b. pri nt();return 0;实验报告程序的运行结果是：Boys n ame: xpxBoys age: 19Boy: xpx 19

14、Girl: lala 19Press any key to con ti nue 将Girl类作为Boy类的友元类，写出Girl类的成员函数VisitBoy(Boy & )的实现代码。void Girl:VisitBoy(Boy & boy)coutBoys n ame: bo y.n amee ndl;coutBoys age: boy.agee ndl;实验报告 在Boy类的某成员函数VisitGirl(Girl & )中试图访问Girl类的私有成员，记录编译器 给出的错误信息，与对比，你能得出友元的什么特性？友元关系是单向的，不具有交换性 在上面代码的基础上，在 Girl类的定义中，增加

15、一行代码：friend Boy;在主函数中 通过Boy类对象.VisitGirl(Girl类对象)的形式输出Girl类对象的信息。编译的结果是？ 写出这一步你的主函数代码，要求分别用友元函数Girl类对象.VisitBoy(Boy类对象);和Boy类对象.VisitGirl(Girl类对象)；和输出两个类对象的信息。D:Microsoft Visual实验二 exp3_1.cpp|14|error: novoid Girl:VisitBoy(Boy&) member function declared in class、Girl|G1.VisitBoy(B2);B2.VisitGirl(G1)

16、;输出：Girl con struct ingBoy con struct ingBoys n ame: JackBoys age: 22Girls n ame: MaryGirls age: 20实验报告 定义一个顶层函数void VisitBoyGirl(Boy &, Girl &),作为以上两个类的友元函数，主函 数中通过调用该函数输出男孩和女孩的信息。写出该友元函数的完整代码，以及主函数 的代码。void VisitBoyGirl(Boy & boy, Girl &girl)coutGirls n ame: girl. namee ndl; coutGirls age: vvgirl.

17、agevve ndl;coutBoys n ame: bo y.n amee ndl; coutBoys age: boy.agee ndl;yisitBoyGirl(B2,_ G1);实验报告四、实验小结（包括问题和解决方法、心得体会、意见与建议等）1.在题目（1）中不改变main（）函数中的对象的定义方式，若取消构造函数中参数 的默认值，编译程序错误提示信息及出错原因是：D:Microsoft Visual function for call to Time:Time()|D:Microsoft Visual function for call to Time:Time(int)D:Mic

18、rosoft Visual实验一 Time.cpp|7|error:no matching实验一 Time.cpp|8|error:no matchingI实验一 Time.cpp|9|error:no matchingfun ctio n for call to Time:Time(i nt, i nt)| 函数二义性2.在题目（1）中如果删除类中自定义的构造函数，仅使用系统默认构造函数，再 编译，程序错误提示信息及出错原因是：D:Microsoft Visual实验-一 Time.cpp|7|error:no match ingfunction for call to Time:Time(

19、)|D:Microsoft Visual实验-一 Time.cpp|8|error:no match ingfunction for call to Time:Time(int)ID:Microsoft Visual实验-一 Time.cpp|9|error:no match ingfun ctio n for call to Time:Time(i nt, i nt)|D:Microsoft实验一Time.cpp|10|error:no match ingfunction for call to Time:Time(int, int, int)| 构造函数实参不正确3.在题目(1)中恢复成的正确状态，如果将main()函数中的输出语句改为：cout对象名.Hour: 对象名.Minutev:v 对象名.Secondendl;重新编译，会 出现什么错误提示？在这种情况下，如果将成员变量的访问属性修改为public再编译，结果如何