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1、 上机实验指导书上机实验指导书课程名称课程名称 C+程序设计 主撰人 宋晓宇、刘继飞 审核人 栾方军沈阳建筑大学信息学院2008 年 3 月课程名称：课程名称：C+程序设计程序设计 上机学时：上机学时：16 适用专业：计算机科学与技术适用专业：计算机科学与技术 先修课程：先修课程：C 语言语言一、上机实验总体目标上机实验总体目标 C+程序设计是为计算机科学与技术专业开设的一门程序设计基础课。本课程强调动手实践，主要讲授 C+语言的基本语法与面向对象程序设计的基础理论知识，作为该课程的重要组成部分，其上机实验是理论运用于实践的教学环节。通过上机实践，可以使学生更深入地了解 C+编程思想，掌握结构
2、化和面向对象的编程方法与技巧，熟悉常用的软件开发环境（如 Visual C+） ，提高学生在程序设计方面和解决实际问题的能力，为学生后续课程的学习及求职就业奠定良好的基础。二、上机实验课时分配上机实验课时分配 序号上机实验项目实验类型每组人数上机学时 1字符串类的设计与使用设计4 2派生类的设计与使用设计4 3运算符重载设计4 4类模板设计和使用设计4三、上机实验环境上机实验环境硬件：CPU P3 500Hz，内存 256MB，硬盘 500MB 或以上软件：Windows XP Professional 简体中文版，Visual C+ 6.0四、参考书参考书（3 种以上）1、 C+大学教程 ，
3、Harvey M.Deitel 等著，邱仲潘等译，电子工业出版社 20012、 C+编程思想 ，Bruce Eckel 著，刘宗田等译，机械工业出版社 20023、 C+精粹 ，Ira Pohl 著，王树武等译，机械工业出版社 20034、 数据结构 ，严蔚敏编，清华大学出版社 2004实验实验 1 字符串类设计与使用字符串类设计与使用【实验目的实验目的】 1. 熟悉 C+语言程序的运行环境 Visual C+； 2. 了解在该集成环境下如何编辑、编译、连接和运行一个 C+程序； 3. 掌握 C+中的面向对象设计的基本知识（类、对象、构造函数等） ； 4. 通过字符串类的设计和使用，初步了解
4、C+程序的基本结构。 【实验准备实验准备】 1. 类的声明格式： class 类名 private: 私有数据成员和成员函数； public: 公有数据成员和成员函数； ; 2. 构造函数和析构函数* 构造函数 析构函数 重载构造函数和拷贝构造函数 3. main 函数 由一组相互通信的类对象组成 【实验内容实验内容】 1. 编写字符串类 CTString，设计样式如下： class CTString char *m_pData;/ 用于保存字符数据 int m_nLen;/ 记录字符长度 public: / 构造函数和析构函数 CTString(); CTString(char *); CT
5、String(const CTString CTString(); / 其它成员函数 CTString *Copy(CTString*, CTString*);/ 拷贝 CTString *Connect(CTString*, CTString*);/ 连接 char* Find(CTString*, CTString*);/ 查找子串 char* Find(CTString*, char);/ 查找字符 void Print();/ 打印输出字符串内容 / 学生自己扩充成员函数; 要求学生实现上面成员函数的功能，有能力的同学可以自己扩充类的功能（成员函 数） 。 2. 编写构造函数和析构函数
6、 要求使用 new 和 delete 申请内存空间和释放空间，并注意内存泄漏的问题（空间申 请不释放） 。 3. 类的测试 编写类功能测试用的主程序，并显示结果。 【思考题思考题】 1. 运行下面的程序，分析结果产生的原因。#include void main() CTString *pstr;pstr = new CTString;pstr-Print();pstr-Copy(“hello”);pstr-Print(); 2. 如何改写这个 CTString 类，使其能够有记录对象个数的功能？ 实验实验 2 派生类的设计与使用派生类的设计与使用【实验目的实验目的】 1. 掌握派生类的设计方法
7、； 2. 了解继承的本质和好处； 3. 熟悉继承过程中派生方法及访问性质的改变； 4. 通过实验加深对 C+中继承概念的理解。 【实验准备实验准备】 1. 派生类的声明格式： class 派生类名 : 派生方式 基类名 / 派生类新特性（新增成员） private: 私有数据成员和成员函数； public:公有数据成员和成员函数； ; 2. 派生类的构造函数和析构函数* 1）派生类两构函数的执行顺序 2）派生类两构函数的构造规则 3. 调整派生类中的访问属性的其他方法1）同名成员2）访问声明 【实验内容实验内容】 1. 设计雇员类 CEmpoyee，该类的格式如下： class CEmpoye
8、e char *m_pName;/ 姓名 int m_nAge;/ 年龄 float m_fSalary; / 薪水 public: / 构造函数和析构函数 CEmpoyee (char * pName=NULL, int age=0, float salary=0.0 ); CEmpoyee (const CEmpoyee CEmpoyee ();/ 其它成员函数 void SetName(char*); char* GetName(); void SetAge(int);int GetAge(); void SetSalary(float); float GetSalary(); void
9、 Print();/ 打印输出信息 / 学生自己扩充其它成员函数; 2. 设计管理者类 CManager，其的格式如下： class CManager : public (private) CEmployee int m_nLevel;/ 级别 public: / 构造函数和析构函数 CManager (char * pName=NULL, int age=0, float salary=0.0, ); CEmpoyee (const CEmpoyee CEmpoyee ();/ 其它成员函数 void SetLevel(int); int GetLevel(); void Print();/
10、 打印输出信息 / 学生自己扩充其它成员函数 ; 3. 编写主函数或者其它函数来测试 CEmpoyee 和 CManager 两类的性质和功能。 声明两个类的对象，观察两者的内存结构（有哪些数据成员？各占多少字节？） 。CManager 定义时使用多种派生方式，然后用 CManager 对象使用其成员，观察 private 和 public 访问控制性质的变化。 【思考题思考题】 1. 每个类都有显式或隐式的构造函数和析构函数。派生类中有一个隐含的基类对象，如 何对这个对象进行初始化或销毁？ 2. 有两个类： class X int a,c;public: void print( ); cla
11、ss Y : public X int b,c; public: void print( ) print(); / 要使用从 X 那继承过来的 print ; Y 类中的 print 函数能正常运行吗？为什么？实验实验 3 运算符重载运算符重载【实验目的实验目的】 1. 通过在复数类 CComplex 中对+,-,*,/,=,等运算符进行重载的设计，掌握运算符重载； 2. 通过虚函数进一步了解 C+多态的特性和作用。 【实验准备实验准备】 1. 多态性的概念1）多态性的概念2）多态性的实现 2. 函数重载1）普通函数重载2）类的成员函数重载 3. 运算符重载 1）运算符重载 2）一般运算符函数
12、（友元） 3）成员运算符重载 4）调用方式 4. 虚函数1）虚函数的概念2）虚函数的定义和使用 【实验内容实验内容】 1. 实现一个 CComplex class（数学里的复数） ，练习运算符的重载。 要求具有以下操作： 构造函数 拷贝构造函数 operator= operator* operator+ operator- operator/ operator= operator operator!= 其中，复数类的实部和虚部的取值类型为 float。 2. 用一个简单的程序，使用 CComplex 的各个成员函数和运算符。 3. 在 CComplex 中编写若干个虚函数，观察类对象有无虚函数
13、内存结构的变化。 【思考题思考题】 1. C 语言为什么不支持函数重载，而 C+却支持？ 2. -和 () 两个运算符如何实现重载？ 3. C+实现虚函数的内存结构有什么好处？实验实验 4 类模板设计和使用类模板设计和使用【实验目的实验目的】 1. 掌握 C+模板的设计方法； 2. 了解模板的机制和好处； 3. 同时复习数据结构中的知识。 【实验准备实验准备】 1. 函数模板的定义格式： template 返回类型 函数模板名（参数表） 使用 Type 的函数模板定义体 2. 类模板的定义格式： template class 类模板名 类模板的定义体 ; template 返回类型 类模板名:
14、函数模板名（参数表） 类模板中成员函数模板的定义体 【实验内容实验内容】1. 设计数据结构中链栈的类模板（链表形式的栈）template class LinkStack / ; 栈模板中的内容参照数据结构教材自己设计。 2. 编写 main 函数等测试模板类。 3. 有能力的同学可以选作一下附加题。 【附加题附加题】 使用基类管理一个时钟的列表（可以使用标准模板库中 STL 中的 vector） 。基类 CTimer, 他提供了基本的接口外，还提供了一个功能 GetTimeZone，主要是取得时区， 同时打印自己所在时区的字符串。返回值可以是时区的代号。这是一个虚函数，每个子 类必须重载它。子
15、类继承于 CTimer, 比如 CBeijingTimer. 每个 Timer 的对象有一个编号（可以是一个无符号的 long 或 short） ，以方便在全局 中区分每个 Timer 对象。 基类提供一个纯虚函数 GetTimerID 来取得 Timer 的编号。 用户界面可以随时创建一个 Timer，并且可以根据 TimerID 随时删除一个 Timer， 可以以查询当前所有创建的 Timer，可以查看指定 TimerID 的时区情况。 创建 Timer 时使用基类的指针保存子类对象的地址，使用 STL 的 vector 来保存。 【思考题思考题】 定义一个数组类模版，然后以它为基类模板，如何定义一个派生类模板？
