C++程序设计上机指导书

上机实验指导书课程名称C++程序设计主撰人宋晓宇、刘继飞

审核人栾方军沈阳建筑大学信息学院2008年3月课程名称：C++程序设计上机学时：16适用专业：计算机科学与技术先修课程：C语言一、上机实验总体目标C++程序设计是为计算机科学与技术专业开设的一门程序设计基础课。本课程强调动手实践，主要讲授C++语言的基本语法与面向对象程序设计的基础理论知识，作为该课程的重要组成部分，其上机实验是理论运用于实践的教学环节。通过上机实践，可以使学生更深入地了解C++编程思想，掌握结构化和面向对象的编程方法与技巧，熟悉常用的软件开发环境（如VisualC++）,提高学生在程序设计方面和解决实际问题的能力，为学生后续课程的学习及求职就业奠定良好的基础。、上机实验课时分配在舁厅P上机实验项目实验类型每组人数上机学时1字符串类的设计与使用设计42派生类的设计与使用设计43运算符重载设计44类模板设计和使用设计4三、上机实验环境硬件：CPUP3500Hz,内存256MB,硬盘500MB或以上软件：WindowsXPProfessional简体中文版，VisualC++6.0四、参考书（3种以上）1、《C++大学教程》，HarveyM.Deitel等著，邱仲潘等译，电子工业出版社20012、《C++编程思想》，BruceEckel著，刘宗田等译，机械工业出版社20023、《C++精粹》，卜aPohl著，王树武等译，机械工业出版社20034、《数据结构》，严蔚敏编，清华大学出版社2004【实验目的】熟悉C++语言程序的运行环境VisualC++；了解在该集成环境下如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序;掌握C++中的面向对象设计的基本知识(类、对象、构造函数等)通过字符串类的设计和使用，初步了解C++程序的基本结构。【实验准备】类的声明格式：class类名{[private:]私有数据成员和成员函数；public:公有数据成员和成员函数；};构造函数和析构函数*构造函数析构函数重载构造函数和拷贝构造函数main函数由一组相互通信的类对象组成【实验内容】编写字符串类CTString，设计样式如下：classCTString{char*m_pData;//用于保存字符数据intm_nLen;//记录字符长度public://构造函数和析构函数CTString();CTString(char*);CTString(constCTString&);~CTString();//其它成员函数CTString*Copy(CTString*,CTString*);//拷贝CTString*Connect(CTString*,CTString*);//连接char*Find(CTString*,CTString*);//查找子串char*Find(CTString*,char);//查找字符voidPrint();//打印输出字符串内容……〃学生自己扩充成员函数};要求学生实现上面成员函数的功能，有能力的同学可以自己扩充类的功能(成员函数)。编写构造函数和析构函数要求使用new和delete申请内存空间和释放空间，并注意内存泄漏的问题(空间申请不释放)。类的测试编写类功能测试用的主程序，并显示结果。【思考题】运行下面的程序，分析结果产生的原因。#include<iostream.h>voidmain(){CTString*pstr;pstr=newCTString;pstr->Print();pstr->Copy(“hello”);pstr->Print();}如何改写这个CTString类，使其能够有记录对象个数的功能？【实验目的】掌握派生类的设计方法；了解继承的本质和好处；熟悉继承过程中派生方法及访问性质的改变；通过实验加深对C++中继承概念的理解。【实验准备】派生类的声明格式：class派生类名:派生方式基类名{//派生类新特性（新增成员）[private:]私有数据成员和成员函数；public:公有数据成员和成员函数；};派生类的构造函数和析构函数*）派生类两构函数的执行顺序2）派生类两构函数的构造规则调整派生类中的访问属性的其他方法）同名成员2）访问声明【实验内容】设计雇员类CEmpoyee，该类的格式如下：classCEmpoyee{char*m_pName;//姓名intm_nAge;//年龄floatm_fSalary;//薪水public://构造函数和析构函数CEmpoyee(char*pName=NULL,intage=0,floatsalary=0.0);CEmpoyee(constCEmpoyee&);~CEmpoyee();//其它成员函数voidSetName(char*);char*GetName();voidSetAge(int);intGetAge();voidSetSalary(float);floatGetSalary();voidPrint();//打印输出信息……〃学生自己扩充其它成员函数};设计管理者类CManager，其的格式如下：classCManager:public(private)CEmployee{intm_nLevel;//级别public://构造函数和析构函数CManager(char*pName=NULL,intage=0,floatsalary=0.0,);CEmpoyee(constCEmpoyee&,float);~CEmpoyee();//其它成员函数voidSetLevel(int);intGetLevel();voidPrint();//打印输出信息……〃学生自己扩充其它成员函数};编写主函数或者其它函数来测试CEmpoyee和CManager两类的性质和功能。①声明两个类的对象，观察两者的内存结构(有哪些数据成员？各占多少字节？)②CManager定义时使用多种派生方式，然后用CManager对象使用其成员，观察private和public访问控制性质的变化。【思考题】每个类都有显式或隐式的构造函数和析构函数。派生类中有一个隐含的基类对象，如何对这个对象进行初始化或销毁？有两个类：classX{inta,c;public:voidprint();};classY:publicX{intb,c;public:voidprint(){printprint();//要使用从X那继承过来的}print};Y类中的print函数能正常运行吗？为什么？【实验目的】通过在复数类CComplex中对+,-,*,/,=,[]等运算符进行重载的设计，掌握运算符重载；通过虚函数进一步了解C++多态的特性和作用。【实验准备】多态性的概念）多态性的概念2）多态性的实现函数重载）普通函数重载2）类的成员函数重载运算符重载）运算符重载2）一般运算符函数（友元）3）成员运算符重载4）调用方式虚函数）虚函数的概念2）虚函数的定义和使用【实验内容】实现一个CComplexclass（数学里的复数），练习运算符的重载。要求具有以下操作：①构造函数②拷贝构造函数operator=operator*operator+operator-operator/operator==operator[]operator!=其中，复数类的实部和虚部的取值类型为float。用一个简单的程序，使用CComplex的各个成员函数和运算符。在CComplex中编写若干个虚函数，观察类对象有无虚函数内存结构的变化。【思考题】C语言为什么不支持函数重载，而C++却支持？-＞和（）两个运算符如何实现重载？C++实现虚函数的内存结构有什么好处？【实验目的】掌握C++模板的设计方法；了解模板的机制和好处；同时复习数据结构中的知识。【实验准备】函数模板的定义格式：template<classType•••>返回类型函数模板名（参数表）{使用Type的函数模板定义体}类模板的定义格式：template<classType•••>class类模板名{类模板的定义体};template<classType…>返回类型类模板名<Type…>::函数模板名（参数表）{类模板中成员函数模板的定义体}【实验内容】设计数据结构中链栈的类模板（链表形式的栈）template<ClassT>classLinkStack{〃…};栈模板{}中的内容参照数据结构教材自己设计。编写main函数等测试模板类。有能力的同学可以选作一下附加题。【附加题】使用基类管理一个时钟的列表（可以使用标准模板库中STL中的vector）。基类CTimer,他提供了基本的接口外，还提供了一个功能GetTimeZone，主要是取得时区，同时打印自己所在时区的字符串。返回值可以是时区的代号。这是一个虚函数，每个子类必须重载它。子类继承于CTimer,比如CBeijingTimer.每个Timer的对象有一个编号（可以是一个无符号的long或short），以方便在全局中区分每个Timer对