2023年面向对象程序设计C++实验指导书

《面向对象程序设计（C++）》课程实验指导书

安阳工学院计算机科学与信息工程学院

软件工程教研室

2023.9

编号：

课程总学时：64实验学时：32

课程总学分：3.5实验学分：

先修课程:C语言程序设计

合用专业：计算机科学与技术，网络工程，软件工程

一、本课程实验的重要目的与任务

《面向对象程序设计（C++）》是计算机专业学生的一门专业基础课。C++是一种高效

而又实用的程序设计语言，它既可以进行过程化程序设计，也可以进行面向对象程序设计，因

此成为了编程人员最广泛使用的工具。重要任务是介绍C++语言中的数据类型，运算，语句

结构及其程序设计的基本方法。使学生掌握一门高级程序设计语言，了解面向对象程序设计

的基本概念与方法，进而学会运用C++语言学会解决一般应用问题，从而掌握面向对象程

序设计的基本知识和基本技能。并为后续的专业课程奠定程序设计基础。

实验1C++基础

一、实验目的

1.加强学生掌握C++的基本知识点；

2.加强学生掌握I/0流；

3加强学生进一步理解函数的用法；

4理解引用的概念及应用。

三、实验内容

1.用函数返回值实现记录A类学生和B类学生个数，平均分大于等于80的为A类,其余为

B类。

四.实验指导

1.参考程序:

#include<iostream.h>

intmain()

(

coutvv”MynameisJone\n";

cout«,,theIDis”;

cout«2;

cout<<end1;

)

2.参考程序：

#include<iostream.h>

#include<iomanip.h>//要用到格式控制符

voidmain()

(

doubleamount=22.0/7;

cout<<amount<<end1;

cout<<setprecision(0)«amount<<endl

«setprecision(1)«amount«endl

<<setprecision(2)<<amount<<end1

«setprecision(3)«amount«end1

«setprecision(4)«amount«endl;

cout«setiosf1ags(ios::fixed);

cout<<setprecision(8)<<amount«endl;

cout«setiosflags(ios：:scientific)<<amount«endl；

cout«setprecision(6);〃重新设立成原默认设立

)

3.参考程序：

#include<iostream.h>

#include<iomanip.h>

intmain()

(

intnumber=1001;

cout<<HDecimal:"«dec«number<<end1

<<"Hexadecimal:n«hex«number<<end1

«,'Octal:M«oct«number«endl;

return0;

)

4.参考程序：

#include<iostream.h>

#include<iomanip.h>

intmain()

(

cout«setfill(f*')

<<setw(2)«21«endl

<<setw(3)«21<<endl

<<setw(4)<<21<<end1；

cout«setfil1C•)；//恢复默认设立

return0；

)

5.参考程序：

#inc1ude<iostream.h>

#include<iomanip.h>

voidmain()

(

cout«setiosflags(ios：:right)

<<setw(5)«1

«setw(5)<<2

<<setw(5)<<3<<end1;

cout«setiosflags(ios::left)

«setw(5)«1

«setw(5)<<2

<<setw(5)«3<<endl;

)

6.参考程序：

#include<iostream.h>

voidmain()

(

constfloatPI=3.1415926f；

afloatr；

floatz,s;

«cout«"请输入圆的半径r=";

ocin»r;

BZ=2*PI*r;

s=PI*r*r;

®coutv<”圆的周长为：n<<z«end1；

cout«”圆的面积为：“<<s«endl;

)

7.参考程序：

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intarray[6][4]={{60,80,90,75},

{75,85,65,77},

{80,88,90,98},

{89,100,78,81),

{62,68,69,75},

{85,85,77,91});

int&leve1(intgrade[],intsize,int&tA,int&tB);

intmain()

(

inttypeA=0,typeB=0;

intstudent=6;

intgradesize=4;

for(inti=0；i<student；i++)//解决所有的学生

level(array[ij,gradesize,typeA,typeB)++;〃函数调用作为左

值

cout〈〈"numberoftypeAis"«typeA<<end1;

cout«HnumberoftypeBis"«typeB<<endl;

//systemC'PAUSE");

return0;

)

int&level(intgrade[],intsize,int&tA,int&tB)

intsum=O;

for(inti=0;i<size;i++)〃成绩总分

sum+=grade[i];

sum/=size；//平均分

if(sum>=80)

returntA;//typeAstudent

else

returntB；//typeBstudent

}

运营结果：

实验2类和对象

1、实验目的：

掌握类的定义，根据具体需求设计类；

进一步理解C++中类的封装性；

会根据类创建各种对象;

掌握对象的各种成员的使用方法。

2、实验内容

定义一个满足如下规定的Date类。

(1)用下面的格式输出日期：日/月/年；

(2)可运营在日前上加一天操作；

⑶设立日期。

参考代码：

#inc1ude<iostream.h>

classDate

{

public：

voidDisp1ay();

voidAddOneDay();

voidSetDay(inty,intm,intd);

protected:

boolLegal(inty,intm,intd)；

boolIsLeapYear(inty);

intyear;

intmonth;

intday;

)；

voidDate：：Disp1ay()

(

cout«day<<V,'<<month<<**/"<<year<<endl;

voidDate：：AddOneDay()

if(Legal(year,month,day+1))

day++;

elseif(Legal(year,month+1,1))

month++,day=1;

elseif(Legal(year+1,1,1))

day=l,month=l,year++；

)

voidDate::SetDay(inty,intm,intd)

(

if(Lega1(y,m,d))

day=d,month=m,year=y;

)

boolDate：:Legal(inty,intm,intd)

(

if(y>9999IIy<l||d<1||m<l||m>12)

retumfalse;

intdayLimit=31；

switch(m)case4：case6:case9:case11:dayLimit-

if(m==2)dayLimit=IsLeapYear(y)?29:28;

return(d>dayLimit)?falsetrue;

boolDate::IsLeapYear(inty)

return!(y%4)&&(y%100)I|!(y%400);

)

intmain()

(

Dated;

d.SetDay(2023,2,28)；

d.Display();

d.AddOneDay();

d.Display()；

system(nPAUSEu);

运营结果:

实验3继承与派生

1、实验目的：

理解继承的概念，学习如何使用基类成员，了解基类成员在派生类中的访问控制；

理解类的派生对代码复用的作用。

2、实验内容：

设计一个人员类person和一个日期类date,由人员类派生出学生类Student和教师类pro

fessor,学生类和教师类的数据成员birthday为日期类。

参考代码:

#include<string>

#inc1ude<iostream>

usingnamespacestd;

classdate

(

public：

date()

(

cout«*'Birthday:";

cin»year>>month>>day;

}

voiddisp1ay()

(

cout<<year<<,'-,'<<month«,'-,'«day;

)

private:

intyear;

intmonth;

intday;

)；

classperson

(

protected：

char*name;

publie：

person();

};

person：:person()

(

charnamestr[5O]；

cout<<"Name:"；

cin»namestr;

name=newchar[strlen(namestr)+1];

strcpy(name,namestr)；

)

c1assstudent:publicperson

(

private：

intID;

intscore;

datebirthday;

publie:

student()

(

cout«"studentID:";

cin>>ID;

cout<<Mstudentscore:";

cin»score;

)

voiddisplay()

cout«°Thebasicinformation:"<<end1;

cout«ID<<H\tu«name«M\t"«score<<"\t"；

birthday.display();

cout«endl;

)

｝；

classprofessor:publicperson

(

public:

professor()

(

cout<<nTeacherID:";

cin>>No;

cout<<"schooIteachingmajor:n;

cin>>major;

)

voiddisplay()

(

cout<<*'Thebasicinformation:"<<end1;

cout«n\tH«No«n\t,,«name«',\t"«major<<”\t

birthday.disp1ay();

cout«endl;

)

private：

intNo;

charmajor[l0];

datebirthday;

｝；

intmain()

(

studentstu;

stu.disp1ay();

professorprof;

prof.disp1ay();

system(uPAUSE");

return0；

运营结果:

实验4多态

1、实验目的：

掌握函数的概念及应用方法;

理解多态性的运用和作用。

2、实验内容：

新建一个基类shape类是一个表达形状的抽象类，area()为求图形面积的函数。请从sh

ape类派出矩形类(rectangle)、三角形类(triang1e)、圆类(circles)并给出具

体的求面积函数。

参考代码：

#include<iostream>

#include<math.h>

usingnamespacestd;

classshape

(

public:

virtualdoublearea()=0;

virtualvoiddisplay()=0；

shape(){}

)；

c1assrectang1e:publicshape

(

publie:

rectangle(doublea=l,doub1eb=l)

{

x=a;

y=b；

)

doub1earea()

returnx*y;

voiddisp1ay()

cout<<area()«end1;;

)

private:

doublex;

doubley;

)；

classtriang1e:publieshape

(

publie:

triang1e(doublea=1,doubleb=1,doublec=1)

(

x=a;

y=b；

z=c;

)

doublearea()

(

double1=(x+y+z)/2;

return(sqrt((l-x)*(1—y)*(l-z)*l));

voiddisplay()

cout«area()«endl;;

)

private:

doublex；

doubley；

doublez;

)；

c1asscircles:publicshape

(

public:

circles(doub1eR=1)

{

r=R；

)

doub1earea()

return3.14*r*r;

voiddisplay()

cout<<area()«end1；；

private:

doubler;

};

intmain()

(

shape*p;

p=newrectangle(2,3)；

p->disp1ay();

p=newtriangle(3,4,5)；

p->display();

p=newcircles(2);

p—>display();

systemfPAUSEM)；

return0；

)

运营结果：

实验5运算符重载

1、实验目的：

掌握运算符重载的概念及使用方法，掌握特殊运算符的重载规定和方法。

2、实验内容：

定义整数集合类intSet,实现如下功能：

定义类的构造函数，并根据需要可以定义多个构造函数。

(l)Clear函数：清空整数集合

(2)IsEmply():整数集合是否空集；

(3)IsMemberOf()：判断某个整数是否在整数集合内

(4)0perator+:增长一个整数到整数集合中

(5)Operator-：从整数集合中删除一个整数元素；

(6)0perator==：判断两个整数集合是否相等；

(7)Operator*:求两个整数结合的交集；

(8)0perator+：求两个整数集合的交集；

(9)0perator=：整数集合的对象之间的赋值；

(10)OperatorVv：输出整数集合中的元素。

提醒:类intSet可以用数组的方式定义整数集合。例如：

intelement[200]:保存整数集合数据；

intE1ementNum:指示整数集合的最后一个元素位置

注意:一个整数集合中不允许有相同元素存在，二是集合中的元素没有顺序。

参考代码：

#inc1ude<iostream>

usingnamespacestd;

classintSet

(

public:

intSet();

intSet(inta[],intsize);

voidCiear();

boolIsEmpty();

boolIsMemberOf(inta);

booloperator+(inta);

booloperator-(inta);

booloperator==(intSet&set);

intSetoperator+(intSet&set)；

intSetoperator*(intSet&set);

voidoperator=(intSet&set);

friendostream&operator<<(ostream&,intSet&)；

protected:

。intelement[100]；

intElementNum；

｝；

//初始化整数集合元素

intSet::intSet()

(

for(inti=0;i<100；i++)

。elementfi]=0；

E1ementNum=-1;

)

intSet::intSet(inta[],intsize)

(

“f(size>=100)

。ElementNum=99；

eIse

。E1ementNum=size-1;

fbr(inti=0;i<=ElementNum；i++)

element[i]=a[i]；

for(inti=size;i<100;i++)

e1ement[i]=0;

)

〃清空整数集合元素

voidintSet::Clear()

(

for(inti=0;i<100;i++)

(

。element[i]=0;

»)

oElementNum=-1；

)

//判断整数集合是否为空

boo1intSet::IsEmpty()

(

if(ElementNum==—1)

eturnfalse；

eIse

阿eturntrue；

)

〃判断元素是否在整数集合中

boolintSet::IsMemberOf(inta)

(

®for(inti=0；i<ElementNum;i++)

。if(element[i]==a)

returntrue;

returnfalse;

〃往集合中增长一个元素

boolintSet：：operator+(inta)

(

if(IsMemberOf(a))

。returntrue；

else

。(

if(E1ementNum==99)

returnfalse;

oeIse

00|

3ElementNum++;

eelement[E1ementNum]=a;

。returntrue；

)

}

)

〃从集合中删除一个元素

boo1intSet:：operator-(inta)

(

intpos;

if(!IsMemberOf(a))

。returnfalse;

for(inti=0；i<=E1ementNum;i++)

if(element[i]==a)

p0s=1；

。break;

3}

°}

fbr(inti=pos;i<ElementNum;i++)

e1ement[i]=element[i+l];

ElementNum—；

eturntrue;

)

〃判断两个整数集合是否相等

boolintSet:：operator==(intSet&set)

(

boolEqua1;

if(ElementNum!=set.ElementNum)

。returnfalse;

for(inti=0;i<=ElementNum；i++)

(

®®Equa1=false;

for(intj=O;j<set.E1ementNum;j++)

0{

“f(element。]==set.element[i])

°{

匕Equa1=true;

break;

°|

00J

oif(!Equal)

。returnfa1se;

。}

returntrue；

I

//求两个集合的交集

intSetintSet：：operator+(intSet&set)

(

inta[100],size=0;

◎for(inti=0；i<=ElementNum;i++)

fbr(intj=0;j<=set.ElementNum;j++)

0(

时f(element[i]==set.e1ement[jj)

0{

。。。a[size]=element[i];

<>size++;

8break;

)

0)

returnintSet(a,size)；

)

//求两个集合的并集

intSetintSet::operator*(intSet&set)

®inta[l0O],size;

fbr(inti=0;i<=E1ementNum;i++)

aLi]=element[i];

«>size=E1ementNum+1;

for(inti=0;i<=set.ElementNum;i++)

if(IsMemberOf(set.element[i]))

。continue;

。else

(

。if(size==99)

®break;

。a[size]=set.e1ement[i]；

。size++;

0}

returnintSet(a,size);

}

//整数集合对象间赋值

voidintSet:：operator=(intSet&set)

(

for(inti=0；i<=set.E1ementNum;i++)

。e1ement[i]=set.element[i];

E1ementNum=set.ElementNum;

)

〃输出整数集合中的元素

ostream&operator<<(ostream&os,intSet&s)

®for(inti=O;i<=s.ElementNum;i++)

os«*'element["<<i«'*]n«s.e1ement[i]«endl;

。returnos;

intmain()

ointa[7]={1,2,3,4,5,6,7}；

intb[6]={5,6,7,8,9，0}；

ointSetS1(a,7),S2(b,6),S3；

S3=S1+S2;

cout«S3;

system。，PAUSE");

©return0;

运营结果:

element[015

element[1]6

element[2J7

请按任意键继续...

nr

实验6输入输出流

1、实验目的：

掌握流的概念；

掌握文献的打开与关闭；

掌握文献的读写操作；

2、实验内容：

定义一个学生类，包含学生的学号、姓名和成绩等基本信息,将学生信息写入二进制文献st

udent.dat中，实现对学生信息的显示、查询和删除等基本功能。

参考代码：

#inelude<iostream>

#include<fstream>

usingnamespacestd；

classStudent

(

private：

1ongNo;

char*Name;

intScore;

public:

Student(longstu_no=0,char*stu_name=NULL,intstu_score=0);

IongGetNo();

char*GetName();

intGetScore()；

voidShowStudent();

)；

Student:：Student(1ongstu_no,char*stu_name,intstu_score)

(

No=stu_no；

Name=stu_name;

Score=stu_score;

)

voidStudent::ShowStudent()

(

cout<<No«"\t"<<Name<<M\t"«Score<<endl；

)

1ongStudent::GetNo()

(

returnNo；

)

char*Student：:GetName()

(

returnName;

)

intStudent::GetScore()

(

returnScore;

)

intmain()

StudentstuE3]={Student(,"Liming",70),

Student(,nHujun",80),

Student(,HWangtiann,90)}；

inti,k,pos;

fstrearninfile,outfile;

outfile.open(MStudents.dat",ios::outIios::binary|ios：：trunc)；

if(!outfile)

(

cerr«nFileopenerror!n<<endl;

exit(1);

)

for(i=0;i<3;i++)

(

outfi1e.write((char*)&stu[i],sizeof(stu[i]));

)

outfile.c1ose();

cout«"Students.dat：H<<end1;

infi1e.open(*'Students.dat'\ios::in|ios::binary);

for(i=0;i<3;i++)

(

infi1e.read((char*)&stu[i],sizeof(Student));

cout<<stu[i].GetNo()«,'\tu<<stu[iJ.GetName()«',\t,'«stu[i].Ge

tScore()«end1;

)

infile.close();

infile.open(HStudents.dat*',ios:：in|ios:：binary)；

cout«"pleaseinputthenumberofrecord:H;

cin»k;

pos=(k-l)*sizeof(Student);

infi1e.seekg(pos);

infile,read((char*)&stu[i],sizeof(Student));

cout«stu[i].GetNo()«n\tU«stu[i].GetName()«n\tn«stu[i].GetS

core()<<end1;

infile.close()；

cout«"DeletetheSecondrecord!"«endl；

infile.open(nStudents.datn,ios::in|ios::binary|ios::trune)；

for(i=0；i<3；i++)

(

if(i!=1)

outfile.write((char*)&stu[i],sizeof(stu[i]))；

)

outfile.close()；

infi1e.open("Students.dat",ios::in|ios::binary)；

for(i=0；i<2;i++)

{

infi1e.read((char*)&stu[i],sizeof(Student));

cout«stu[i].GetNo()«H\tn«stu[i