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1、电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：李巧勤实验地点：主楼 A2-413 实验时间：一、实验室名称：软件实验室 二、实验项目名称：面向对象程序设计数据封装三、实验学时：4四、实验原理：数据封装将一组数据和这组数据有关的操作集合封装在一起，形成一个能动的实体，称为对象。用户不必知道对象行为的实现细节，只需根据对象提供的外部特性接口访问对象。面向对象技术试图通过建立一个合适的数据类型，将描述对象的属性（数据）和行为（函数）结合在一起，形成一个新的抽象数据类型，称为类类型（class ） 。类是 C+的封装机制，其中包括了数据成员和成员函数。在 C+类中，能确保数据只能
2、由类中的成员函数进行访问和处理。在任何时候，都可以自由地改变数据成员的组织形式，只需改变成员函数的实现细节。由于这些成员函数的接口不改变，系统其他部分的程序（及使用者）就不会由于改动而受到影响。类的概念将数据和与这个数据有关的操作集合封装在一起，建立了一个定义良好的接口，人们只关心其使用，不关心其实现细节。这反应了抽象数据类型的思想。五、实验目的：本实验通过编写一些简单的程序，使学生掌握数据封装的概念，并能熟练编写 C+类，培养理论联系实际和自主学习的能力，提高程序设计水平。六、实验内容：小学教师 Ken 希望完成这样的任务：针对小学生正在学习四边形(quadrangle)的特性，编写一个小软
3、件，能够随机在屏幕上显示矩形(rectangle)、正方形(square)、平行四边形(parallelogram)、梯形(trapezoid)和菱形(diamond)五种形体之一，同时显示该形体的特性和关键数据（随机产生） ，学生复习形体的特性，然后根据给出的关键数据计算形体的面积，软件判断其结果的正确性。在学习过程中，软件记录产生的每一个形体，在学生选择不再继续后，将其学习的过程重放一遍，用以重温，加深印象。根据 Ken 老师的要求，需要至少编写六个类：1） Rectangle2） Square3） Parallelogram4） Trapezoid5） Diamond6） List其中，
4、前五个类分别用于描述五种形体。五种形体不用顶点坐标的表示形式，而只是简单地用它们的特征值表示。例如：矩形、平行四边形用长和高表示；正方形用边长表示；梯形用两条平行边长和高表示；菱形用两条对象线长表示。要求为这五种形体编写相应的类，类中包括至少如下数据成员和成员函数：1）特征值，例如长和宽等；2）string name; 用于存储形体的类别。类别的名字就是类的名字。例如：Rectangle 类的类别名就是“Rectangle ”；3）double area(); 用于求形体的面积；4）void draw(); 用于绘制形体。不要求用图形的方式画图形，只需要简单地打印出形体的类别和特征值；5）构造
5、（包括拷贝构造）函数和析构函数。构造函数要带有相应的参数以能够用指定特征值初始化形体对象。此外，List 类用于存储上述各种形体。形体的产生可以通过随机的方式完成。重温过程实际上就是遍历 List 类对象的过程。七、实验器材（设备、元器件）：PC 机一台，装有 C/C+语言集成开发环境。八、实验步骤：（自行填写）九、实验数据及结果分析：（自行填写）十、实验结论：（自行填写）十一、总结及心得体会：（自行填写）附：注：打印实验报告时不需要打印此附件1. 解题思路List 类用链表的方式存储对象。这产生了一个问题：链表的节点中包含的数据域的类型是一样，而我们需要存储五种不同的形体。显然，节点中的数据
6、域的类型不能是五种形体类中的任何一个，只能用一种相对统一的方式来完成。这里给出一个简单的思路：编写一个与五种形体都很相似的类 Quadrangle 类，这个类至少包含了与其它五种形体类一样的数据成员：name。这样，节点的数据域的类型就是 Quandrangle *。但在遍历 List 类的对象时，通过 name 成员获得形体对象的标识，然后再通过类型强制转换获得正确的对象指针，最后在调用对象的相应成员函数完成指定的操作。2. 示例代码1） Quadrangle 类/quad.h#ifndef _QUADRANGLE_#define _QUADRANGLE_class Quadranglepu
7、blic:string name; /形体的标识;typedef Quadrangle * QUADPTR;#endif/end of quad.h2） Rectangle 类/rect.h#ifndef _RECT_#define _RECT_class Rectanglepublic:string name; /形体的标识Rectangle(int w = 5, int h = 7);Rectangle();void draw();double area();string what();private:int width, height; /高和宽;#endif/end of rect.h
8、/rect.cpp#include #include using namespace std;#include rect.hRectangle:Rectangle(int w, int h) : name(Rectangle), width(w), height(h) Rectangle:Rectangle() void Rectangle:draw()cout #include using namespace std;#include list.hList:List() : head(NULL), tail(NULL) List:List(const List& l) : head(l.he
9、ad ), tail(l.tail ) List:List()Node *p = head, *q;while (p != NULL)q = p;p = p-next;delete q;/insert element into the tail of listvoid List:push_back(const QUADPTR quad)/请自行添加在链表尾部增加一个节点的代码。void List:traverse(ACCESSFUN f)Node *p = head;while (p != NULL)f(p-data);p = p-next;4） 其它示例代码#include #include using namespace std;#include quad.h#include rect.h#include list.hvoid access(QUADPTR quad)if (quad-name = Rectangle)Rectangle *p = reinterpret_cast(quad);p-draw();cout area() (list.traverse(access);return 0;
