C 程序设计实验指导书.docx

C+程序设计实验指导书前言C+ 语言是目前程序设计的主流语言，熟练掌握C+ 软件是工程技术人员开发软件的必备素质。本课程主要阐述 C+ 程序设计的基本原则及面向对象技术程 序设计的基本原理和方法，使学生深刻理解面向对象技术所带来的观念改革，掌 握一种面向对象程序设计语言和面向对象设计的思维方式、规则与基本方法，了 解面向对象程序设计技术的发展趋势。通过本课程学习，使学生掌握面向对象程 序设计的基本方法、规则，并能用面向对象的方法，对客观事物进行分析、建立 模型，初步掌握 C+ 面向对象编程语言。程序设计是一门实践性很强的课程，必须以实践为重，许多实践知识不是靠 听课和看书学到的，而是通过长时间的实践积累起来的，切忌只看书，不上机实 践。C+ 实验的目的，绝不仅是为了验证教材和讲课的内容，或者验证自己所编写的程序正确与否。其目的更在于：1、加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定，只靠课堂讲授，不足于 掌握理解。通过多次上机，就能自然地、熟悉地掌握，所谓熟能生巧。2、熟练掌握并使用 C+ 程序开发的环境。3、学会独立调试和运行程序。任何程序都不是一蹴而就的，需要多次的更改调试，对初学者来说更是如此。因此，要在调试过程中积累经验，再利用经验 高效、快速地调试程序。调试程序的能力是每个程序设计人员应当掌握的一项基 本功。4、养成良好的编程习惯，编写良好风格的代码。编写程序应遵循良好的编程规范，使程序具有良好的可读性、可维护性。正如写文章一样，不仅要写得一 手好字，更要格式规范，段落分明，思路清晰。5、培养独立编写程序的能力。程序设计最终的目的是使用计算机解决实际 问题，问题是什么，如何解决，解决方法是什么，如何编写程序解决问题才是核 心。因此，在做实验的时候应多问为什么，多观察，多分析，多动手。确立以上原则为指导思想，认真的实践才能真正掌握 C+。实验一数据类型和表达式【实验目的】1、熟悉并学习使用 C+ 程序编译平台 VC6.0 ；2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的 C+ 程序；3、掌握 C+ 语言基础数据类型，熟悉变量及常量的定义和赋值方法；4、 学会使用 C+ 算术运算符和算术表达式；5、 掌握 C+ 程序的赋值和输入输出语句的使用方法；6、 掌握简单 C+ 程序的编写和调试【实验内容】1、从键盘上输入两个 int型数，比较其大小，并输出显示其中较小的数；2、从键盘上输入一个 int型数，一个浮点数，比较其大小，将输出其中较大的数;3、输入一摄氏温度，编程输出华氏温度。已知；华氏温度转换为摄氏温度的计算公式如下：C = （F32）5/9其中，F 表示华氏温度，C 表示摄氏温度。4、 编程实现输入千米数，输出显示其英里数。已知：1 英里=1. 60934千米（用符 号常量）5、 输入一个 int型数，将它的低 4 位（右四位）都置为 1；【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法;3实验报告中总结 cin和 cout的使用方法；4、把4 小题的符号常量改成宏定义的方式;实验二预处理和语句【实验目的】1、熟悉并掌握使用文件包含命令；2、熟悉并学习使用条件编译命令；3、掌握选择语句；4、 掌握循环语句；【实验内容】1、编写一个程序，输入某雇员的每周工作时间（以小时计）和每小时的工资数,计算并输出他的工资。若雇员周工作小时超过 40 小时，则超过部分按原工资的1.5倍的加班工资来计算。若雇员每周工作小时超过 60 小时，则超过 60 的部分按原工资的 3 倍的加班工资来计算，而 40 到 50 小时的工资仍按照原工资的 1.5倍的加班工资来计算。要求有输入提示和输出提示，如要输入雇员的工作时间和每小时的工资值时，可以提示：“Please input employees work time and wage_per_hour:,输出时，提示：The employee?swage:” ；2、编写一个程序，提示用户输入一个年份及这一年的一天是星期几，输出每个月的一天是星期几。例如，如果用户输入 2005 和6,表示 2005 年1 月1 日是星 期六，程序应输出如下内容：January 1, 2005 is SaturdayDecember 1, 2005 is Thursday用函数int ComputeDay(int year, int 计d 算 ay 星 )期；在 main 函数完成用户输入和输出工作；3、编写贷款分期偿还程序。一笔贷款的月还款包含偿还本金和偿还利息。月利息可以通过月利率乘以余额(剩余本金)来计算，于是月偿还金额就等于月还款额 减去月利息。要求用户输入贷款额、贷款年限和利率，程序输出分期还款的计划。如果输入贷款额度 10000 美元、期限 1 年和利率 7%,程序应该输出：Load Amount： 10000Number of Years: 1Annual Interest Rate: 7 %Monthly Payment： 865.26T otal Payment: 10381.21Payment#InterestPrincipal158.33806.93253.62811.64Balance9193.078381.43860.21110.0125.01855.26860.2570.01【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3把2 小题的 ComputeDay(int year, int函 da数 y)的声明和实现分别放在同一工程项目下的不同文件中；4、总结文件包含编译命令的特点；实验三指针和数组【实验目的】1、掌握指针的概念、学会定义和使用指针变量；2、学习使用指针数组和指向数组的指针；【实验内容】1、一个班有 5 名学生，每个学生修了五门课，求每个学生的平均成绩，并输出每个学生的学号，每门课程的成绩及平均值。求某门课程的平均分；实现要求：分别编写 2 个函数实现以上 2 个要求，1 个函数用数组名作参数，2个 函数用指针用参数，并在函数体内用指针对数组操作。2、编写一个程序，实现矩阵运算，具体要求如下：用函数 addMatrix( int aCOLUMN_SIZE, int bCOLUMN_SIZE, intcCOLUMN_SIZE, int rowSize实) 现矩阵相加运算；用函数 multiplyMatrix( int aCOLUMN_SIZE, int bCOLUMN_SIZE, intcCOLUMN_SIZE, int rowSize实) 现矩阵相乘运算；矩阵 a 和矩阵 b 的数据从键盘输入；输出矩阵相乘或相加结果即c 矩阵的数据；【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法;实验函数和作用域【实验目的】1、掌握函数的定义和说明方法；2、掌握函数调用时的传值调用、传址调用和引用调用方法；3、掌握函数重载的方法；4、 学习使用指向字符串的指针变量；5、 掌握作用域的种类和范围；【实验内容】1、编写一个极坐标转换为直角坐标的程序，具体要求如下：在 main 函数中读入极坐标半径和相角；使用函数 conver实现极坐标和直角坐标之间的转换；分别用传址调用和引用调用的方式调用 conver函数；2、编写一个程序，实现浮点类型数据和复数类型数据的相乘；具体要求如下：用结构体定义复数类型数据；,编写浮点类型数据乘法运算函数 product；重载函数 product实现复数类型数据相乘；在mian 函数中通过键盘输入一对浮点数和一对复数，分别对这两对数据进 行相乘计算，并输出结果；3、编写程序计算一个人的生物节律指数，它是生理、智力和情绪指数之和。情绪周期 y = f(x 是 )一个正弦曲线，其振幅为 1, 周期为 28天，在给定的一天内，一个人的情绪指数是f(age),age是他的年龄(以天计算)类似地，生理和智力周期也是正弦曲线，振幅为 1,周期分别是 23 天和 33 天。编写输入年月日计算天输的函数 computeday；编写计算生理指数的函数compute_physiological_ind ； ex编写计算情绪指数的函数compute_emotional_inde；x编写计算智力指数的函数compute_mentality_ind；ex在主程序中输入年月日，计算生物节指数并输出；【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3、在实验报告中回答如下问题：传址调用和引用调用有何不同？函数重载时可以除了参数的类型不同，其他都相同吗 ?4、 总结作用域的种类和使用范围；实验五类与对象(一)【实验目的】1、 掌握类的概念以及定义类的方法；2、 学习简单面向对象程序的编写；【实验内容】1、 设计一个名为 Fan 的类，表示一个风扇，该类满足下述要求：,具有描述风扇转速的成员 speed；,具有描述风扇是否开启的成员 on；,具有描述风扇半径的成员 radiu；s,具有描述风扇颜色的成员 color以上所有成员的访问和更改函数；输出风扇所有信息的函数displa；y在main 函数中创建 2 个 Fan 的对象，将一个风扇的转速、半径和颜色分别 设置为 3、10 和yellow并, 将它打开。二个风扇的转速、半径和颜色分别设置 为 2、5 和blue并, 将它关闭。输出以上 2 个风扇的所有信息。2、 设计一个名为 Account的类，该类满足下述要求：,一个名为 id的 int型成员，表示账户的身份号；一个名为 balance的 double型成员，表示账户余额；一个名为 annuallntere stR的atedouble型数据域，保存当年利率；以上所有成员的访问和更改函数； 名为 getMonthlyInterestRat的 e(函 )数，返月利率；月利率为年利率/12；一个名为withDraw 的函数，从账户中支取指定金额;一个名为 deposit 的函数，向账户中存入指定金额；在 mian 函数中，创建一个 Account对象，其 ID 为1122,账户余额为 20000,年利率为 4. 5%,使用withDraw 函数取出 2500 美元，使用 deposit 函数存入 3000美 元，然后输出账户的余额、月利率。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3、在报告中答以下问题：,定义类时，那些成员数据和成员函数是必须的，那些不是？publicprotected priv 分 at 别 e表示什么意思？能否对类的成员数据在定义时初始化？在实验内容的2 小题中，账户余额变量 balance是否必须定义为静态变量？ 为什么？实验六类与对象(二)【实验目的】1、掌握类的构造函数和析构函数的概念和使用方法；2、 掌握对象数组、对象指针的定义和使用方法；3、 掌握 new 和 delete 的使用方法；【实验内容】1、 设计描述平面坐标上的点 CPoint类，该类满足下述要求：具有 x, y 坐标信息；具有带默认形参值的构造函数，参数分别用于初始化x 和 y 坐标信息；具有获取 x、y 信息的 GetX 和 GetY 函数，具有设置 x、y 信息的 SetX 和SetY 函 数；2、 设计一个矩形类 CRectangle该 ,类满足下述要求：具有矩形的左下角和右上角两个点的坐标信息，这两个点的数据类型是CPoint；具有带参数的构造函数 CRectangle(const CPoint &, const CPoi参nt数 &分 ) ,别用于设置左下角和右上角两个点的坐标信息；具有设置左下角和设置右上角的两个点坐标的功能 SetLPoint(const CPoint&)和 SetRPoint(const CPoi&n)t；具有获得周长 (GetPerimete和r)获得面积(GetArea)的功能。3、 在 main 函数中，完成以下工作：动态创建一个 CRectangle类的对象 a_rectagnl其e,初始的左下角和右上角坐标分别为(2,5) 、 (6,8)；调用 GetPerimeter 和 GetArea获得矩形周长和面积， 并将周长和面积显示在屏幕上；调用 SetLPoint设置 a_rectagnl的 e 左下角为（4, ）6 ,调用 SetRPoint 设置a_rectagnl的 e 右上角为（7, ）9 ；调用 GetPerimeter 和 GetArea获得矩形周长和面 积，并将周长和面积显示在屏幕上；销毁该动态创建的对象。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3、总结类的构造函数和析构函数的特点；实验七继承与派生【实验目的】1、理解继承在面向对象程序设计中的重要作用；2、理解继承和派生的概念；3、掌握通过继承派生出一个新类的方法；4、进一步学习简单面向对象程序的编写；【实验内容】1.设计一个 Person类，它有两个派生类 Student和 Employee, Employee有两个派 生类 Faculty和 StaffoPerson 类有一个 strin类g 型的名字 name, strin型g 的身份号 id,strin型g 的电话 号码 phonenumber,Per son 类构造函数的对应 name 的参数不能有默认形参值。Student 类有一个年级 grade属性(Freshman、Sophomore Junior或 Senior),将属性值定义为常量；Employee类有一个 string 型的办公地点 office,一个 double 型的月薪水salary 和一个 MyDate 型的雇佣日期 dateHire；dFaculty 类有一个级另 hank 属性(Professor= 3、AssociateProfesso=r2、AssistantProfess=o1r),属性值也定义成常量。教师的薪水的计算方式为“薪水 =基本工资 X 级别”；Staff 类有一个职务 position 属性，为 string 类型，教工的薪水计算方式为“薪 水=基本工资+津贴 X 工作年数”。工作年数算到 2010 年 1 月 1 日为止，基本工资 Basic Wages 津贴 Allowance定义为常量。上述5 个类都有一个 print成员函数来输出该类对象除薪水外的基本信息。MyDate 类有 year、month、day 三个数据成员，有一个计算两个 MyDate 对象 间年差的成员函数 diffYear(MyDate&),年差计算只精确到月；三个数据成员的 获取器函数。3.定义上述类，并合理地补充构造函数和其它需要的函数。在 main 函数中，定义一个 Person 类对象，一个 Student类对象和一个Employee 类对象一个 Faculty类对象和一个 Staff类对象。输出 Person类及其派生类对象的基 本信息，并输出 Faculty类对象和 Staff类对象的薪水。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3、总结基类中 public protected pri成va员te在不同的继承方式下在派生类中的访问权限；实验八多态实现【实验目的】1、 了解继承和多态的作用和实现方式，掌握动态联编方法；2、 掌握使用 C+ 语言的抽象类和派生类实现继承性；【实验内容】1、 设计一个立体形类（CStereoShape类），并满足如下要求：CStereoShape类有一个纯虚函数 GetArea,能够获取立方体的表面积；CStereoShape类有一个纯虚函数 Get Volume,能够获取立方体的体积；2、 设计一个立方体类（CCube 类），该类继承于 CStereoShape类，并满足如下 要求：CCube 类有一个带参数的构造函数，其参数分别对应于立方体的长、宽、高。用一个成员函数来实现对立方体长、宽、高的设置。重载 CStereoShape类的 GetArea和 GetVolume,分别完成立方体的表面积和体积的计算。3、 设计一个球体类（CSphere）,该类继承于 CStereoShape类，并满足如下要求：CSphere 类有一个带参数的构造函数，其参数对应于球体的半径。用一个成员函数来实现对球体半径的设置。重载 CStereoShape类的 GetArea和 GetVolume,分别完成球体的表面积和体积的计算。4、 实现一个 main 函数，在 main 函数中至少完成如下工作：实例化一个 CCube 类的对象 a_cube和 CSphere 类的对象 c_sphere；定义一个 CStereoShape类的指针 p；将 a_cube的长、宽和高分别设置为 4、5 和6；将 p 指向 a_cube,通过p 将a_cube的表面积和体积打印到屏幕上；将 c_sphere的半径设置为 7；将 p 指向 c_sphere通 ,过p 将c_sphere的表面积和 体积打印到屏幕上。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法；3、总结静态联编和动态联编的区别；4、 总结抽象类的特点及作用；实验九友元与运算符重载【实验目的】1、 掌握友元函数的使用方法；2、 掌握使用运算符重载方法；【实验内容】1、 定义一个复数类，重载“-=”运算符，使这个运算符能直接完成复数的 运算。分别用成员函数与友元函数编写运算符重载函数；在主函数中定义复数对象 cl(10,20、 )c2(15,30) 进 ,行c2-=cl的复数运算，并输出 cl、c2 的复数值。2、 定义一个数组类 Array：其私有数据成员为整型一维数组a10;通过构造函数给数组赋初值；,用 show 函数显示数组的元素值；用成员函数重载运算符“ + ”，直接实现两个一维数组对应元素相加的运算。在主函数中定义数组 a、b 分别为：int a10=( 1,2,3,4,5,6,7, ； 8,9 i, n1 t0) b10=4,5,6,7,8,9,10,ll ； ,12,13用Array定义三个数组对象 arrl(、a)arr2(b、 )算，输出 arr3的数组元素值。arr3执 ,行 arr3=arrl+ar运r2类似地，用友元函数重载运算符“+=”，实现复合赋值运算： arrl+=arr2,并输出 arrl 的元素值。3定义一个人民币类 Money ；类中数据成员为元、角、分 ;用成员函数与友元函数重载“一一”运算符，实现人民币对象的减 1 运算;在主函数中定义人民币对象 ml=10 元 8 角5 分及对象 m2 、m3,对 ml 作前置- 并赋给 m2 。对 ml 作后置 - ”并赋给 m3 。显示 ml、m2 、m3的结果。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法;3、总结友元函数的作用；4、 总结运算符重载时的注意事项；实验+I/O流库【实验目的】1、 理解流、流类、流类体系的概念；2、 学会用预定义格式控制函数设置输出格式(数制、宽度、小数点等)；3、 掌握文本文件的使用方法；4、 初步掌握二进制文件的使用方法。【实验内容】1、定义描述职工工资的类 Laborage,数据成员为职工号(No)、姓名(Name8)应发工资(Ssalary )社保金(Security)实发工资(Fsalary 。 ),定义公有成员函数 Input() 在 ,Input 。函数内输入职工号、姓名(用 getline函数)、应发工资、社保金，实发工资由公式：Fsalary=Ssalary-Secur计it算y ；,定义输出职工工资的成员函数 Show()o 在显示函数 Show 。中，职工号、姓 名的输出域宽为 8、左对齐，其余数据的输出域宽为 10、右对齐、保留小数点后 两位，输出格式均用预定义格式控制函数设置；在主函数中用Laborage类定义职工对象数组 a3。用Input 。输入职工工资, 用 Show()显示每个职工的工资。(提示：用 getlin输e车结束 姓名输入)； 实验数据：1001ZhoZhi30002入姓名后，必须用1002uCheHua4000004n001003WanFan50005g002、 将一个源文件复制为两个不同名目的文件，源文件与目的文件均用构造函数打开，使用成员函数 get与 put复制一个目的文件，使用 getlin与e 插入运算符复制二个目的文件。(提示：用 get函数将输入文件流对象的指针指向文件尾后，无法将该指针移到文件首位置。所以只能定义两个输入文件流对象打开同 一源文件，用于两种方式的文件复制。)实验数据：源文件：e:exa.t文 xt件, 内容为souce file目的文件 1： e:exb.txt目的文件 2： e:exc.txt3、将存放在源文件(e:exarrayl. 中 tx 学 t)生成绩读入二维整型数组a35中 ，数组 a 的0 列存放学号，4 列存放平均成绩。计算出每个学生的平均成绩，用擂台法对数组 a 按平均成绩升序排序后，存放在目的文件(e:exarray2. 中 tx。 t)学生的学号与成绩如实验数据所示。编写程序实现上述要求。【实验要求】1、编写实验内容要求的程序、编译并调试通过；2、实验报告中记录编程过程中出现的错误与改正方法;实验报告模版如下（无需封面）：实验X X XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX选课时间：xxxx学号xxxx姓名XXX【实验目的】1、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXx；2、 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX；【源程序】XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（程序关键语句加上注释）【错误及解决办法】1、 XXXXXXXXXXXXXXXX2、（此部分记录在程序编写中的遇到的问题和解决方法，如果问题太多，可择要记录）【实验总结】XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX （此部分用来答实验要求中的问题）