C++实验指导书2013.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流C+实验指导书2013.精品文档.面向对象程序设计实验指导书面向对象程序设计实验课程组二0一三年三月目录实验预备 实验环境和工具使用，多文件应用程序的开发过程 3实验一 类与对象 7实验二 运算符重载 9实验三 继承与多态性 12实验四 模板 20实验五 综合应用程序一（选做一个） 23实验六 使用MFC进行可视化编程 25实验七 综合应用程序二（选做一个） 41实验预备 实验环境和工具使用多文件应用程序的开发过程一、实验目的与要求 Visual C+提供了一个集源程序编辑、代码编译与调试于一体的开发环境，这个环境称为集成开发环境，对于集成开发环境的熟悉程度直接影响程序设计的效率，本实验通过学习Visual C+ 6.0界面的常用组成情况，并学习各种常用的窗口、菜单、按钮的意义和功能，并通过一些简单的程序设计，目的是使学生对用户界面、菜单和工具栏有一个全面的了解并掌握主要菜单命令。l 了解Visual C+集成开发环境的界面组成；l 理解菜单命令的含义l 掌握“New:”菜单命令、“Breakpoints”菜单命令、“Build”菜单命令、“Source Brower”菜单命令、工具栏的定制和修改、联机帮助。l 简单的程序设计二、实验设备与平台 实验设备要求每个学生一台电脑，其中运行环境为VC+ 6.0系统。三、实验内容及步骤1. 上机实验内容l Visual C+集成开发环境的用户界面识别；l 新文件、新工程项目、工作区的创建；l 设置、查看和删除断点；l 编译和运行程序；l 浏览资源信息；l 工具栏的定制和修改；l 联机帮助的使用；l 熟悉Visual C+编写控制台模式程序的方法；上机输入例题，调试并运行，并观察结果；l 上机编写一个程序 实验1调试并编译程序。在Visual C+下，编写控制台模式的程序和在DOS下编写程序相似，具有简单方便的特点，一般用于后台程序的编写。控制台模式下程序的编写有两种方法，一是创建一个C+源程序文件，二是创建一个控制台模式的工程。 创建一个C+源程序文件 启动Visual C+，单击“File”菜单下的“New”菜单命令，出现“New”对话框。然后选择“Files”选项卡，在此选项卡的左侧，单击“C+ Source Files”：在选项卡的右侧，选择源程序存放的位置（location）以及源程序文件名(File),然后单击【OK】按钮。注意C+源程序文件的扩展名为.cpp。 在编辑区输入源程序，程序内容如下：#include <iostream.h>void main() for(int i=0;i<3;i+) cout<<"Hello! my friend!n" 程序输入之后，请认真检查，然后按<F7>键或工具栏中的 （Build）按钮或者选择“Build”菜单命令，系统提示是否创建一个默认的工程工作区，单击【是】按钮即可。 系统开始编译源程序并链接相应的文件，如果没有错误则在集成开发环境下方的状态栏中出现下列提示“0error（s），0warning(s)”,此时可以按<Ctrl>+<F7>键或按下状态栏中的按钮或者选择“Build”菜单的“Excute 1_1.exe”运行程序，然后观察程序运行结果。用户也可以在DOS（Windows98）下或控制台模式下（Windows2000或Windows XP）直接键入文件名“1_1.exe”也可以运行程序。创建一个控制台模式的工程 启动Visual C+,单击“File”菜单下的“New”菜单命令，出现“New”对话框。然后选择“Projects”选项卡，在此选项卡的左侧，单击“Win32 Console Application”；在选项卡的右侧，选择工程文件存放的位置（location）以及工程文件名（Project Name）。然后单击【OK】按钮。 在“Win32 Console Application-Step 1 of 1”对话框中选择应用程序的类型“An empty project”，单击【Finish】按钮。 在集成开发环境的左侧单击“File View”属性页，右键单击“Source Files”，选择“Add Files to Folder”。在“文件名”中填入文件名，此时也可以选择存在的文件。 此时在“Source Files”左侧出现一个加号，单击加号，出现新的源程序文件“1_1.cpp”,双击此文件，在集成开发环境的右侧输入例1_1. 按照创建一个C+源程序文件的第个步骤编译和运行程序。图1-1 向工程中添加源程序文件图1-2 选择添加的源程序文件的文件名与类型实验2：上机输入C+程序设计基础例5-9，例5-10调试并编译程序、运行通过。实验3：上机编写一个程序并运行通过，定义一个Box（盒子）类，在该类定义中包括：数据成员：length(长),width(宽),height(高)；成员函数：构造函数Box设置盒子长、宽、高三个初始数据，函数volume计算并输出盒子的体积。在main函数中，要求创建Box对象，并求盒子的体积。实验4：设置、查看和删除断点。打开实验3的工作区文件，此时，可以设置断点。在Visual C+ 6.0中，断点分为位置断点（Location）、数据断点（Data）、消息断点（Message）三种类型。本次实验只练习位置断点的设置、查看和删除。 图1-3 右键单击设置断点a) 设置位置断点。有两种方法可以设置位置断点，一是右键单击断点所在行，如图1-4所示，单击“Insert/Remove Breakpoint”，断点所在行会出现红色的圆，标识断点设置成功。二是让光标到达相应位置，然后单击“Edit”菜单的“Breakpoints”命令，出现如图 1-5 所示的“Breakpoints”对话框，在“Break at”处选择断点所在行即可。b) 查看位置断点。某行设置断点之后，行首位置有一个红圆，源程序较长时，查看比较麻烦，可以单击“Edit”菜单的“Breakpoints”命令，出现如图1-4所示的“Breakpoints”对话框，在对话框的左下角“Breakpoints”处看到所有的断点。c) 删除位置断点。有两种方法可以删除位置断点，一是右键单击断点所在行，单击“Remove Breakpoint”删除断点；二是在如图1-5所示的“Breakpoints”对话框的“Breakpoints”处选择断点，然后选择“Remove”删除断点。图1-4 “断点”对话框实验5：工具栏的定制和修改。用户可以定制工具栏，只需选择“Tools”、“Customize”、“Toolbars”，如图1-8所示，选择所要定制的工具即可。用户可以根据自己的需要添加新的工具栏，或者对已有工具栏进行修改，如添加新按钮、删除已有按钮等。若需要添加工具栏，只需选择“Tools”、“Customize”、“Toolbars”、“New”选项，然后输入相应的名字即可。实验6：使用联机帮助Visual C+ 6.0 提供了详细的帮助信息，用户安装MSDN之后，可以通过选择集成开发环境中的“Help”菜单下的“Contents”命令就可以进入帮助系统。在源文件编辑器中把光标定位在一个需要查询的单词处，然后按<F1>键也可以进入Visual C+ 6.0的帮助系统。 图1-5 定制工具栏实验一 类与对象一、实验目的与要求（1） 掌握类和对象的概念、定义和使用方法。（2） 掌握不同特性对象成员的访问方法，以及this指针的概念和使用方法。（3） 掌握构造函数和析构函数的使用方法。（4） 掌握静态成员的使用方法。（5） 掌握友员的使用方法。学会使用VC6的Debug的功能跟踪构造函数、析构函数的执行顺序。二、实验设备与平台实验设备要求每个学生一台电脑，其中运行环境为VC+ 6.0系统。三、实验内容及步骤(1) 定义一个score类，其中包括私有数据成员和公有成员函数，即num 学号Math 高等数学成绩English 英语成绩Programming 程序设计成绩inscore() 输入学号和各科成绩，并且计算平均成绩showscore(时) 输出学号和各科成绩使用score类，输入某班n（事先不能确定）个学生的学号和各科成绩，然后求各个学生的平均成绩，并列表输出学生的学号、各科成绩和平均成绩。(2)写出下列程序的执行结果，然后上机进行验证。用VC6的Debug的功能跟踪构造函数、析构函数和成员函数的执行顺序。#include <iostream.h> class TESTpublic:TEST() cout<< "调用构造函数" << endl; x = 2; y = 50; z = 9; TEST( int a,int b,int c ) cout << "调用重载构造函数"<< endl;x = a; y = b; z = c; void display()cout << "x=" << x << 't' << "y=" << y <<'t' << "z=" << z << endl;int max( int a,int b )if ( a>b ) return a; else return b;TEST( )cout << "调用析构函数" << endl;cout << x << "," << y <<"和" << z << "最大值是:" << max( max( x,y ),z) << endl;private:int x,y,z;void main()TEST obj1;obj1.display ( ) ;TEST obj2( 33, 20, 80);obj2.display();（3）假设某城市人人所得税的税基为2000元，而其征收个人所得税的规定如下：不超过税基免征税，按超过税基部分征收所得税。超过部分在2000元以下，征税5%；5000元以下，征税10%；10000元以下，征税15%；10000元以上，征税20%。建立一个incomec类，共包含的数据成员和成员函数如下：income数据成员，表示职工的实际收wage静态数据成员，表示职工工资taxrate静态数据成员，表示税率setWage（double m）成员函数，设置工资值getTaxrate()静态成员函数，计算税率calIncome（）静态成员函数，计算职工的实际收入在主函数中，实例化不同的incomec类对象，并计算它们的实际收入。（4）建立一个复数类imaginary，其私有数据成员x和y表示复数的实部和虚部，构造函数imaginary用于对复数的实部和虚部初始化，友员函数add,sub,mul和div分别用于进行复数的加、减、乘和除法运算，静态函数show用于显示运算结果。在主函数中，实例化两个复数，并输入一个运算符，按运算符选择相应的友员函数进行复数运算，然后输出运算结果。实验指导（1） 对本实验第（1）题，由于事先不知道学生的人数，所以在程序中可以使用动态对象数组来描述每个学生的数据和对学生的数据进行的操作。（2） 为跟踪本实验第（2）题程序中的构造函数、析构函数和成员函数的执行，先在Visual C+主窗口中打开源程序文件，并对该程序文件进行编译。然后使用VC6 Debug的F11和F10功能键分步执行并跟踪程序。注意观察构造函数的执行时机。（3） 假设有两个复数a+bi和c+di，则复数的加、减、乘和除法运算规定如下(a+bi)+(c-di)=(a+c)+(b+d)i(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i(a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c2+d2)+(bc-ad)/ (c2+d2)i实验二 运算符重载一、实验目的及要求1、掌握用成员函数重载运算符的方法。2、掌握用友元函数重载运算符的方法。二、实验设备与平台 1、硬件环境：微型计算机，2、软件环境：Visual C+ 6.0; 三、实验内容及步骤 1、重载运算符“<<”和“>>”的算法实现。#include "iostream.h"class Point int x，Y： public： Point（）； friend istreamoperator>>(istream &in, Point &p) ; /重载运算符”>>” friend ostreamoperator<<(ostream &out, Point &p) ; /重载运算符”<<”istreamoperator>>（istream &in，Point &p） cout<<"请输入x, y的值："<<endl ; cout<<"x"； in>>p.x； cout <<"y"； in>>p.y； return in；ostreamoperator<<（ostream &out，Point &p） out <<"输出x, y的值"<< endl ; out<<"x"<<p.x<<" y=" << p.y<<endl； return out；void main() Point P;Cin>>P;Count<<P2、求最后的长方形面积。给出程序的运行结果。#include"iostream.h"class Oblong /定义长方形类 int length, width; /定义长、宽变量 public： Oblong（）； /构造函数 Oblong ( int x, int y ) /构造函数 lengthx： widthy： Oblong operator, (Oblong o) ; /声明逗号运算符重载成员函数 Oblong operator + (Oblong o) ; /声明加号运算符重载成员函数void Disp（） cout<<"面积："<<length*width<<endl ; Oblong Oblong: operator, (Oblong o ) /逗号运算符重载成员函数的实现 Oblong temp； temp.lengtho.length； temp.widtho.width； return temp； Oblong Oblong：operator（Oblong o） Oblong temp； temp.lengtho.length+length； temp.widtho.width+width： return temp； void main（） Oblong o1 (2, 2), o2 (5, 7), o3 (10, 20) ; / 建长方形类的3个对象 o1.Disp（）； /显示对象of的面积 o1(ol, o1+o2); /先计算o1，再计算ol+o2，返回ol+o2的结果 ol .Disp（）： o1（o1，o2+o3，o3）； o1.Disp（）；3、编写程序，有两个均为3行3列的矩阵ml和m2，求两个矩阵之和。重载运算符“”、“>>”和“<<”，使之能用于矩阵相加、输入和输出。四、思考问题及课后练习1、定义一个复数类，通过重载运算符：“ *”，“/”，直接实现二个复数之间的乘除运算。编写一个完整的程序，测试重载运算符的正确性。要求乘法"*"用友元函数实现重载，除法"/"用成员函数实现重载。分析：两复数相乘的计算公式为：(a+b i)*(c+d i)=(ac-bd )+(ad+bc) i      两复数相除的计算公式为：(a+b i)/(c+d i)=(ac+bd)/(c*c+d*d)+(bc-ad)/(c*c+d*d) i 2、设计一个学生类Student，包括姓名和三门课的成绩，利用重载运算符“+”将所有学生的成绩放入一个对象中，再对该对象求各门课程的平均分。  3、编写一个时间类，实现时间对象的加、减运算并输出。实验三 继承与多态性一、实验目的及要求1、掌握继承、基类和派生类的概念。2、掌握初始化基类成员的方法。3、 掌握派生类对基类的继承。4、 学习虚函数和纯虚函数的定义与使用方式。5、 理解抽象类的概念，学习如何用指针指向其他的派生类，实现多态性。6、 掌握抽象类的定义与使用方式，并注意指针的用法。7、学习如何使用虚函数、纯虚函数、抽象类和实现类的多态性。二、实验设备与平台 1、硬件环境：微型计算机，2、软件环境：Visual C+ 6.0;三、实验内容及步骤 1、定义派生类的实例#include "stdafx.h"#include "string.h"#include "iostream.h"class STUDENTprotected:char m_no12,m_name11;int m_sex,m_year,m_month,m_day;public:STUDENT() void set(char * no,char * name,int sex,int year,int month,int day)strcpy(m_no,no);strcpy(m_name,name);m_sex=sex;m_year=year;m_month=month;m_day=day;void set_no(char * no)strcpy(m_no,no);void set_name(char * name)strcpy(m_name,name);void set_sex(int sex)m_sex=sex;void set_year(int year)m_year=year;void set_month(int month)m_month=month;void set_day(int day)m_day=day;char * get_no()return m_no;char * get_name()return m_name;int get_sex()return m_sex;int get_year()return m_year;int get_month()return m_month;int get_day()return m_day;class CLASS: public STUDENTprotected:int m_c,m_english;public:CLASS()void set_c(int c)m_c=c;void set_english(int english)m_english=english;int get_c()return m_c;int get_english()return m_english;void list()cout<<"n学号："<<m_no;cout<<"n姓名："<<m_name;cout<<"n性别："<<( (m_sex=0) ? "女" : "男");cout<<"n出生日期："<<m_year<<"年"<<m_month<<"月"<<m_day<<"日"cout<<"nC+:"<<m_c;cout<<"n英语："<<m_english;int main(int argc, char* argv)char str100;int x,i;CLASS s10;for (i=0;i<=1;i+)cout<<"nn请输入学生的学号："cin>>str;si.set_no(str);cout<<" 姓名："cin>>str;si.set_name(str);cout<<" 性别："cin>>x;si.set_sex(x);cout<<" 出生日期："cin>>x;si.set_year(x);cin>>x;si.set_month(x);cin>>x;si.set_day(x);cout<<" C+："cin>>x;si.set_c(x);cout<<" 英语："cin>>x;si.set_english(x);for (i=0;i<=1;i+)si.list();cout<<"nn"return 0;2、多重继承的实例#include "stdafx.h"#include "iostream.h"class BASE1public:void show_i()cout<<i<<"n"protected:int i;class BASE2public:void show_j()cout<<j<<"n"protected:int j;class DERIVED : publicBASE1,public BASE2public:void set(int x,int y)i=x;j=y;int main(int argc, char* argv)DERIVED obj;obj.set(5,7);obj.show_i();obj.show_j();return 0;3、有一个图书馆类，内有数据成员“借书卡号”和“书名”；还有一个学生类，内有数据成员“姓名”。试设计一个读者类，它是图书馆类和学生类的派生类，继承了它们的所有数据成员和成员函数，在此基础上要添加一个查找函数，可根据输入的读者姓名，显示出该读者的相关信息。 程序设计： (1）定义一个图书馆类Library，其主要功能是记录读者的借书卡号和书名。 (2）定义一个学生类Student，它的主要作用是记录读者的姓名。 (3）定义一个通过读者类Reader，它是Library和Student的派生类，它除了继承这两个类的数据成员，还定义自己的数据成员，通过该类可以了解到读者的上述所有信息，还记录了读者的借还书日期。3个类的关系如图所示。Library 类Student类Char CardChar BookChar Namevoid SetLib()void DispLib()void SetStu()void DispStu()Reader类Char databuf(9)Int Date1(3)Int date2(3)Void SstBor()Int Find()Void Display()4、虚函数的简单使用。# include <iostream.h > class base public:virtual void fh() cout « "In base class n " ; class subclass: public base public:virtual void fn() cout « "In subclass n " ; void test( base &b) b.fn（）; void main( ) base be;subclass sc;cout« " Calling test(bc) n " ;test(bc);cout« "Calling test（sc) n " ;test(sc);5、用抽象类实现的菜单程序。 # include < iostream. h > class Menu public:virtual void action ( ) = 0;class item1: public Menupublic:virtual void action ()cout« "新建文件" «endl;class item2: public Menupublic :virtual void action ( )cout« "打开文件 " «endl;class item3: public Menupublic:virtual void action ( )cout« "保存文件" «endl;class item4: public Menupublic:virtual void action() cout«关闭文件" «endl;void main() int select;Menu * Fptr4;FptrO = new item1;Fptr1 = new item2;Fptr2 = new item3;Fptr3 = new item4;Do cout« " 1 new file " « endl;cout« " 2 open file " « endl;cout« " 3 save file " « endl;cout« "4 close file " « endl;cout« "O exit " «endl;cin select;if( select > = 1 && select < = 4) Fptrselect-1->action();while( select! =0);for(int i=0;i<=3;i+ )delete Fptri;6、定义一个从正方形、球体和圆柱体的各种运算中抽象出一个公共基 container类，在其中定义表面积和体积的纯虚函数，在抽象类中定义一个公共的成员数据radius,此数据可作为球体的半径，正方形的边长，圆柱体的底面的半径。分析：定义一个派生于container类的正方体类cube,在类中都具有求表面积的和体积的重定义的成员函数。定义一个派生于container类的球体类sphere，在类中都具有求表面积和体积的重定义的成员函数。定义一个派生于container类的圆柱体类cylinder，在类中都具有求表面积和体积的重定义的成员函数。7、编写一个人员信息管理系统。这个系统的功能是：交互式的实现校园人员信息的录入与显示。分析：学校里，主要有四类人员：大学本科学生、教师、研究生和助教。大学本科生每周有固定的学时数。教师除了固定的学时数外，还有每周的教学时数。研究生除了固定的学时数外，每周还可以自由做一定的研究。助教生除了上课外，还要做研究和一定的教学工作。人员的基本信息包括姓名、编号、性别、身份证号、总学时数以及每周固定学时数。各个人员之间的关系： people类派生出student 类和teacher类，student 类派生出graduate类， graduate类和teacher类派生出TA类。以下给出部分程序：#include < iostream. h >class people public:/添加程序private:class student: virtual public peoplepublic:/添加程序private:class teacher:virtual public peoplepublic:/添加程序private:class graduate: virtual public studentpublic:/添加程序private:class TA：public people student, public teacherpublic:/添加程序private:void main()/添加程序四、思考问题及课后练习1、编写一个程序，定义一个汽车类vehicle，它具有一个需传递参数的构造函数，类中的数据成员包括车轮个数和车的重量，并放到保护段中；定义轿车类car是汽车类vehicle的私有派生类，其中包含载人数；再定义卡车类truck是汽车类vehicle的私有派生类，其中包含载人数和载重量。每个类都有相应的数据输出。2、设有系类，它的数据包括系编号、系名，功能包括置数据、修改数据和取数据。设有班类，它继承系类，另数据包括学号、姓名、性别，功能包括置数据、修改数据和取数据。主函数默认设置一位同学数据，键盘输入一位同学数据，然后显示二位同学数据。实验四 模板一、实验目的及要求1了解函数模板、类模板与模板函数、模板类的关系；2熟悉函数模板、类模板的声明与实例化过程；3掌握应用模板进行的程序设计二、实验设备与平台 实验设备要求每个学生一台电脑，其中运行C程序环境为VC 6.0系统。三、实验内容及步骤 模板的概念：若一个程序的功能是对某种特定的数据类型进行处理，则将所处理的数据类型说明为参数，就可把这个程序改写为模板。模板可以让程序对任何其他数据类型进行同样方式的处理。C+程序由类和函数组成，模板也分为函数模板（function template）和类模板（class template）。因此，可以使用一个带有多种不同数据类型的函数和类，而不必显式记忆针对不同的数据类型的各种具体版本。函数模板的一般定义形式是：template <类型形式参数表> 返回类型 FunctionName (形式参数表) /函数定义体其中的类型形式参数表可以包含基本数据类型，也可以包含类类型。如果是类类型，则须在前面加上 calss 。这样的函数模板定义，不是一个实实在在的函数，编译系统不为其产生任何执行代码。该定义只是对函数的描述，表示它每次能单独处理在类型形式参数表中说明的数据类型。当编译系统发现有一个函数调用： FunctionName (实在参数表);将根据实在参数表中的类型，确认是否匹配函数模板中对应的形式参数表，然后生成一个重载函数。该重载函数的定义体与函数模板的函数定义体相同，而形式参数表的类型则以实在参数表的实际类型为依据。该重载函数称为模板函数(template function)。注意：函数模板与模板函数的区别在于，函数模板是模板的定义，定义中用到通用类型参数。模板函数是实实在在的函数定义，它由编译系统在碰见具体的函数调用时所生成，具有程序代码。实验1：函数模板实验：用函数模板方法编写程序，对给各种不同类型的三个数分别求最大数。要求：编程序上机通过，写出运行结果。类模板的一般形式：template <类型形式参数表> class className /类声明体template <类型形式参数表>返回类型 className <类型名表>:MemberFuncName_1 ( 形式参数表 ) /成员函数定义体template <类型形式参数表>返回类型 className <类型名表>:MemberFuncName_2 ( 形式参数表 ) /成员函数定义体 返回类型 className <类型名表>:MemberFuncName_n ( 形式参数表 ) /成员函数定义体其中的类型形式参数表与函数模板中的意义一样。后面的成员函数定义中，className<类型名表>中的类型名表，是类型形式参数的使用。这样的一个说明（包括成员函数的定义），不是一个实实在在的类，只是对类的描述，称为类模板(class template)。建立类模板之后，可以用下列方式创建类模板的实例：className <类型实在参数表> object;其中类型实在参数表与该类模板中的类型形式参数表匹配。 ClassName<类型实在参数表>是模板类（temp