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1、面向对象程序设计实验大纲课程总学时：60 学分：3 实验学时：20 实验个数：9 实验学分：1课程性质：必修 适用专业：通信工程教材及参考书：C+程序设计 ，谭浩强 主编 清华大学出版社C+程序设计语言 ，揣锦华 主编 西安电子科技大学出版社C+程序设计教程 ，刘慧宁 孟威 王东 等编著 机械工业出版社大纲执笔人：陈万川 大纲审定人： 一、实验课的性质与任务面向对象程序设计是通信工程专业的一门重要基础课程，主要任务是让学生充分掌握面向对象程序设计的基本概念、各种数据类型的使用技巧、程序设计的思想和方法。二、实验课程目的与要求1 实验目的通过面向对象程序设计上机实验加深对讲授内容的理解，尤其是一
2、些语法规则、常用语句、程序结构等。熟悉面向对象程序设计的程序开发环境，并能逐步实现用面向对象的程序设计思想独立编程能力。学会上机调试程序，善于发现程序中的错误，并且能很快地排除这些错误，使程序能正确运行。2 实验要求（1）掌握 C+语言有关基本概念。（2）掌握 C+语言的基本语法和基本语句。（3）掌握 C+语言的程序编写方法.（4）提高程序调试能力。三、实验项目及内容提要面向对象程序设计实验课程 （课程编号 0706842002）实验类型序号实验项目编号实验名称 学时 必做 选做学分数基本操作验证综合设计内容提要1基本输入输出实验 2 理解变量与常量的含义；掌握浮点型变量的定义和使用方法；掌握
3、符号常量的定义和使用方法；学习使用基本算术运算符；熟悉C+语言的基本输入输出方法；掌握字符型变量和整型变量的定义和使用方法；了解字符型数据的 ASCII 码存储方式；学习 C+语言的输入输出方法。2基本控制结构实验 2 熟悉 C+语言的基本输入输出方法；理解程序中控制表达式的作用；掌握 C+语言关系运算符与关系表达式的使用方法；熟悉C+语言分支语句if-else 的使用方法；理解循环的概念；掌握while 循环语句和 for 循环语句；学习使用循环的嵌套；学会运用循环与分支的嵌套；进一步熟悉关系运算符和逻辑运算符。3 函数实验 2 理解函数的意义；掌握函数的定义方法；掌握函数的声明形式；掌握函
4、数的调用形式；理解形参和实参的值传递关系；学习函数返回值的使用方法；理解函数重载的意义；掌握重载函数的声明、定义与调用方法；进一步理解函数形参和实参的值传递关系。4类与对象实验 4 理解类与对象的概念；掌握类的声明和定义方法；掌握对象的定义和使用方法；掌握带参数的构造函数的定义和使用；掌握静态数据成员和静态成员函数的定义和使用方法；理解类与对象之间的关系；理解类的组合的概念和使用方法；学会定义并使用带参数的构造函数和不带参数的默认构造函数；掌握组合类构造函数和析构函数的定义、实现和调用顺序。5运算符重载实验 2 理解运算符重载的概念和意义；掌握重载运算符为成员函数的方法；学习使用重载运算符函数
5、，并注意其参数和返回值的类型；掌握重载运算符函数的调用方法。6 继承实验 2 理解继承与派生的概念；学习定义和使用派生类；了解不同继承方式下对基类成员的访问权限；掌握派生类构造函数和析构函数的定义和使用方法；理解派生类构造函数和析构函数的执行顺序；理解单继承和多继承的概念；掌握类层次中构造函数的定义方式和建立对象时构造和析构顺序；掌握重载构造函数，能够在不同情况下完成数据成员初始化的任务；能够根据问题建立合理的类层次关系。7虚函数实验 2 理解多态与虚函数的概念；学习使用虚函数实现动态多态性；掌握虚函数和纯虚函数的定义与使用方法；掌握抽象类及其派生类中虚函数的声明和定义方法。8 数组实验 2
6、理解数组的概念；掌握一维数组的定义方法；掌握一维数组元素的输入和输出方法；理解一维数组中元素的存储方式；理解字符串的概念；理解字符串与字符数组的关系；掌握字符串的输入、输出方法；掌握基本字符串处理函数的使用方法。9指针与引用实验 2 理解指针与引用的概念；掌握指针和引用的声明和使用方法；学习使用指针作为函数参数；学习使用引用作为函数参数；学习使用指针访问数组元素；理解使用指针和引用作为函数参数的区别；理解函数指针的概念；掌握指向函数的指针声明和使用；学习用指向函数的指针作为函数的参数，从而选择执行不同的函数；进一步熟悉指针的使用方法。10容器类实验 2 理解容器类和线性容器类的概念；掌握容器类
7、的声明和使用方法；能够根据栈的定义实现栈类；学习使用栈解决实际问题。11类模板实验 2 理解函数模板与类模板的含义；掌握类模板的定义和使用方法。四、实验内容安排：实验一 基本输入输出实验（ 设计性实验 2 学时）实验题目 11、 目的要求：1) 理解变量与常量的含义；2) 掌握浮点型变量的定义和使用方法；3) 掌握符号常量的定义和使用方法；4) 学习使用基本算术运算符；5) 熟悉 C+语言的基本输入输出方法。2、实验内容：输入一个球的半径 r，计算其体积 V。3、实验步骤：1) 定义符号常量 PI；2) 定义球的半径 r 为 double 类型变量；3) 用 cin 进行输入；4) 根据公式计
8、算球的体积；5) 用 cout 进行输出。4、主要实验仪器设备：计算机实验题目 21、目的要求：1) 掌握字符型变量和整型变量的定义和使用方法；2) 了解字符型数据的 ASCII 码存储方式；3) 学习 C+语言的输入输出方法。2、实验内容：从键盘输入一个字母，输出其 ASCII 码。3、实验步骤：1) 定义变量 ch 为 char 类型变量；2) 定义变量 i 为 int 类型变量；3) 用 cin 输入 ch 值；4) 将 ch 的 ASCII 码给整型变量 i 赋值；5) 用 cout 输出 i 的值。4、主要实验仪器设备：计算机实验二 基本控制结构实验（设计性实验 2 学时）实验题目
9、11、 目的要求：1) 熟悉 C+语言的基本输入输出方法；2) 理解程序中控制表达式的作用；3) 掌握 C+语言关系运算符与关系表达式的使用方法；4) 熟悉 C+语言分支语句 if-else 的使用方法。2、实验内容：求三个整数的最大值和最小值。3、实验步骤：1) 定义三个整型变量 x1、x2、x3，并通过 cin 输入变量；2) 用 if-else 语句对三个整数进行比较，求出最大值和最小值；3) 用 cout 显示计算结果。4、主要实验仪器设备：计算机实验题目 21、 目的要求：1) 理解循环的概念；2) 掌握 while 循环语句和 for 循环语句；3) 学习使用循环的嵌套；4) 学会
10、运用循环与分支的嵌套；5) 进一步熟悉关系运算符和逻辑运算符。2、实验内容：判断用户输入正整数 n 是否为素数（n=、这些运算符进行重载。3、实验步骤：1) 按照题目要求，定义一个时间类 CTime；2) 定义类的各个成员函数；3) 定义重载运算符函数为类的成员函数，其中关系运算符的返回值类型为 bool 型，算术运算符、赋值以及复合运算符返回值为引用类型；4) 在 main 函数中定义时间类 CTime 的对象并进行测试。4、主要实验仪器设备：计算机实验六 继承实验（设计性实验 2 学时）实验题目 11、目的要求：1) 理解继承与派生的概念；2) 学习定义和使用派生类；3) 了解不同继承方式
11、下对基类成员的访问权限；4) 掌握派生类构造函数和析构函数的定义和使用方法；5) 理解派生类构造函数和析构函数的执行顺序。2、实验内容定义一个本科生类 Undergraduate，包括学号、姓名、专业这三个数据成员，在此基础上派生出研究生类 Graduate，并增加导师、发表论文数等属性。可以通过显示个人信息函数 ShowInfo 来查个人档案。3、实验步骤：1) 定义基类 Undergraduate，包括题目要求的数据成员，以及用来显示个人信息的成员函数 ShowInfo；2) 采用公有继承的方式，定义基类 Undergraduate 的派生类 Graduate；3) 在派生类中增加导师和发
12、表论文数两个数据成员，并重新改写 ShowInfo 函数；4) 在 main 函数中定义并使用派生类对象。4、主要实验仪器设备：计算机实验题目 21、目的要求：1) 理解单继承和多继承的概念；2) 掌握类层次中构造函数的定义方式和建立对象时构造和析构顺序；3) 掌握重载构造函数，能够在不同情况下完成数据成员初始化的任务；4) 能够根据问题建立合理的类层次关系。2、实验内容定义一个学生类 Student 和教师类 Teacher，学生类的数据成员有姓名、学号、专业，教师类的数据成员有姓名、工作证号、职称、课程、每周课时数。再定义一个助教类TA，继承学生类和教师类，该类可以使用学生类的全部数据成员
13、以及教师类的课程和每周课时数的数据成员。要求：每个类提供自定义的构造函数和析构函数，并通过同名函数ShowInfo 来显示全部数据成员的值。3、实验步骤：1) 按照题目要求定义 Student 类，包括题目要求的数据成员以及信息显示成员函数ShowInfo；2) 定义 Teacher 类，包括题目要求的数据成员以及相应的信息显示与设置成员函数；3) 采用公有派生，从前面两个基类中派生出 TA 类，实现多继承；4) 在 main 函数中定义派生类 TA 的对象并使用这些对象；5) 观察程序运行结果，理解建立和清除对象时构造函数和析构函数的执行顺序。4、主要实验仪器设备：计算机实验七 虚函数实验（
14、设计性实验 2 学时）1、目的要求：1) 理解多态与虚函数的概念；2) 学习使用虚函数实现动态多态性；3) 掌握虚函数和纯虚函数的定义与使用方法；4) 掌握抽象类及其派生类中虚函数的声明和定义方法。2、实验内容计算几种不同的三维图形的表面积和体积。这里定义一个抽象类 CShape，将其成员函数显示基本图形信息函数 DispAttr()、计算表面积函数 SArea()和计算体积函数 Volume()定义为纯虚函数。根据此抽象类派生出球体、正方体、长方体和圆柱体，并分别重新实现基类中的纯虚函数来显示输出计算结果。3、实验步骤：1) 声明形状类 CShape 为抽象列，并将其成员函数 DispAtt
15、r()、SArea()、Volume()定义为纯虚函数；2) 声明四个派生类：球体类、正方体类、长方体类和圆柱体类，并重新实现基类中的纯虚函数；3) 在 main 函数中定义基类的指针数组，分别用来指向四个不同的派生类，并初始化各派生类的对象；4) 在 main 函数中计算所有三维图形的总的表面积和体积，并计算各三维图形占总表面积、总体积的百分比。4、主要实验仪器设备：计算机实验八 数组实验（设计性实验 2 学时）实验题目 11、目的要求：1) 理解数组的概念；2) 掌握一维数组的定义方法；3) 掌握一维数组元素的输入和输出方法；4) 理解一维数组中元素的存储方式。2、实验内容计算一维向量的平
16、均值，即求 X=(X1+X2+Xn)/n。3、实验步骤：1) 用宏定义 define 定义一维向量的长度 N；2) 定义具有 N 个元素的数组 a；3) 用 for 循环输入数组中的元素；4) 计算数组元素的平均值；5) 输出最终的计算结果。4、主要实验仪器设备：计算机实验题目 21、目的要求：1) 理解字符串的概念；2) 理解字符串与字符数组的关系；3) 掌握字符串数组的定义；4) 掌握字符串的输入、输出方法；5) 掌握基本字符串处理函数的使用方法。2、实验内容从键盘上输入一个正整数，判断它是否为回文数。所谓回文数是指正读和反读都是一样的数，如 12321 是回文数。3、实验步骤：1) 定义一个字符型数组；2) 用 cin 输入字符串的值；3) 通过 strlen 函数计算字符串的长度；4)
