北邮小学期c++实验报告_北邮小学期c
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面向对象程序设计与实践
c++实验总结报告
——网络工程14班饶思哲 ——学号：2013211574 实验一简单C＋＋程序设计 1.猜价格游戏
编写C++程序完成以下功能：
（1）假定有一件商品，程序用随机数指定该商品的价格（1-1000的整数）；
（2）提示用户猜价格，并输入：若用户猜的价格比商品价格高或低，对用户作出相应的提示；
（3）直到猜对为止，并给出提示。
题目1-1总结：
1)本题需要随机生成整数，我开始只使用rand()，即price=rand();来生成随机整数
但这样只是一个伪随机函数，每一次重新打开程序生成的数都是一致的。因此加入时间随机种子：srand((unsigned)time(NULL))2)个人改进1：定义最大值最小值，在每次猜测数字时显示应猜的数字范围，作为提示。
想到这个是因为有一次猜了很多遍都没猜到，一时突然忘记猜到什么范围，然后往前翻猜过的数字和大小感觉相当麻烦，所以就添上了应猜范围，方便再一次猜数。3)个人改进2：本来有一个判断条件判断生成的随机数是不是1~1000范围内，而后更进为随机生成整数对1000取余得到0~999整数，再+1得到1~1000的整数。
实验二类与对象 1.矩形
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Point类，其属性包括点的坐标，提供计算两点之间距离的方法；（2）定义一个矩形类，其属性包括左上角和右下角两个点，提供计算面积的方法；（3）创建一个矩形对象，提示用户输入矩形左上角和右下角的坐标；（4）观察矩形对象以及Point类成员的构造函数与析构函数的调用；（5）计算其面积，并输出。
题目2-1总结：
1)这一题是第一次用到cla类的题目，开始并不明白为何要定义cla，然后还需要区分public和private。而后来去图书馆借了书看到c＋＋最大特色就是可以封装，定义私有属性和公有函数，以确保有些函数和参数不会被轻易访问到，降低错误率。2)cla类在最起初定义时总是在cla Rectangle那一行报错，经查书发现cla定义最后一个大括号后有分号，开始并没有加上。
3)起初在调用cla中函数时用c调用的方式，没有跟面向的对象结合，导致编译出错，而后从distance()改为p.distance()就正确了。
4)计算两点距离和面积运用开方和绝对值函数，前面若没有加头文件math.h则会报错。5)输入左上角右下角坐标时，若输入不当，可能会出现面积为负值的情况，所以加上绝对值函数保证面积非负。
6)起初不知道构造函数和析构函数的定义和用法，经翻阅书籍和运行程序得知构造函数在创建对象时调用，可以有多个。而析构函数则在释放对象时调用，一般每一个cla中都只有一个默认析构函数。且构造函数与类名称一致，析构函数则在类名称前加~。
2.友元
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Boat和Car两个类，他们都具有私用属性——重量；
（2）编写一个函数，计算两者的重量和。double TotalWeight(Boat& b, Car& c);
题目2-3总结：
1)友元函数：在两个对象中都使用到时，可以使用友元函数，并在类外单独定义。
友元函数是允许在类外访问类中的任何成员的。开始在类外单独定义时跟类的成员函数单独定义混淆，写成了double Boat::TotalWeight(),导致编译错误，而后发现友元函数直接用函数名和函数返回值类型定义即可，不需要加上cla类的名称。
2)起初定义完cla Boat和cla Car后发现编译错误，在友元函数的声明那一行出错，而后发现在这行之前没有定义Car类，于是将其在最开头声明出来，通过。
3)起初并没有加上boat和car类的构造函数和析构函数，可是经上网查阅，默认构造函数和析构函数可以系统自动生成，但析构函数只能删除成员指针，并不能释放指针指向的空间，所以若没有申请动态内存，析构函数可不写出，若申请，则需自行在析构函数中delete。
实验三数组与指针 1.矩阵
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型数组表示）；
（2）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；（3）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（4）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；（5）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；（6）定义三个矩阵：A1、A2、A3；（7）初始化A1、A2；
（8）计算并输出：A3 = A1加A2，A3 = A1减A2。
题目3-1总结：
1)起初在矩阵相加相减的赋值中所用语句为：m.matrix[i][j]=a.matrix[i][j]+b.matrix[i][j] 但是运行程序发现m矩阵所有元素都是0。经单步调试，发现并没有赋值成功。经查阅书籍，了解到this指针是指向类的对象的地址，便改用this->matrix[i][j]作为赋值对象，最后程序正确。
2)个人改进：将行数列数在文件开头用define定义，可以随时更改。
3)经多次调试后，程序运行结果正确，但矩阵看起来非常混乱，因为并没有行列对齐，于是在打印矩阵中每列直接用table空格隔开，保证美观。2.矩阵
（二）编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型）；
（2）矩阵空间采用new动态申请，保存在指针中；
（3）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；（4）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（5）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；（6）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；（7）动态申请三个矩阵：A1、A2、A3；（8）初始化A1、A2；
（9）计算并输出A3 = A1加A2，A3 = A1减A2；（10）释放矩阵空间。
题目3-2总结：
1)与3-1题目的区别在int main中用new函数动态申请内存，然后析构函数需要释放申请的空间而不只是自动删除指向空间的指针。析构函数如图。
一开始并不知道该怎么动态申请内存，在c中使用malloc可是c＋＋中并不一样。经查阅书籍，发现c＋＋中申请释放内存用new和delete非常简便。2)指针调用类成员函数一开始不知道该怎么写，写成A1.input()结果编译错误。经查阅书籍，得知指针调用成员函数需写成A1->input()的形式。
3)在释放动态内存时，用到delete函数。但开始的时候写delete matrix时候会出问题。上网查询后得到以下delete用法。
Delete用法：当释放内部类型，如int double型时，直接delete a 即可。若是释放自己定义的cla类型，需用delete[]matrix来释放内存。3.矩阵
（三）编写C++程序完成以下功能：
（1）用类来实现矩阵，定义一个矩阵的类，属性包括：
矩阵大小，用 lines, rows（行、列来表示）；
存贮矩阵的数组指针，根据矩阵大小动态申请（new）。（2）矩阵类的方法包括：
构造函数，参数是矩阵大小，需要动态申请存贮矩阵的数组； 析构函数，需要释放矩阵的数组指针； 拷贝构造函数，需要申请和复制数组； 输入，可以从cin中输入矩阵元素； 输出，将矩阵格式化输出到cout； 矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同； 矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同。
（3）定义三个矩阵：A1、A2、A3；（4）初始化A1、A2；
（5）计算并输出A3 = A1加A2，A3=A1减A2；
（6）用new动态创建三个矩阵类的对象：pA1、pA1、pA3；（7）初始化pA1、pA2；
（8）计算并输出pA3=pA1加pA2，pA3=pA1减pA2；（9）释放pA1、pA1、pA3。
题目3-3总结：
1)拿到这道题我认为要定义一个矩阵类对象，其中包括3-1和3-2一样的input函数，print函数，plus函数，subtract函数，还有新增的构造函数析构函数。一上来我认为cla中属性不再是之前的某行某列的数值，而是行数和列数还有矩阵的头指针。根据输入的行数列数来申请内存，再将数值存入不同的位置。然后在主函数中分为两个部分，一个是直接创建对象，另一个是创建矩阵数组指针。
2)第一部分跟前两题类似，所以很快就调试完成并且得到了正确的结果，但是指针部分一直出现问题。最开始是三个矩阵分别申请内存，这样的后果就是要输入三次行数和列数的数值，有可能出现行列数不相等的情况，给之后的加减操作带来麻烦。因此想到让A1矩阵申请内存，而让A2、A3矩阵都与A1相等，就可以避免多次输入行列数，且保证了矩阵大小相等。但这样输入第一个矩阵数值后，矩阵元素获取正常。可当输入第二个矩阵的数值以后，A1和A2矩阵的元素都变为第二个矩阵的元素，即第一个矩阵的元素被覆盖掉。导致和矩阵为第二个矩阵的2倍，差矩阵都是零。经过反复调试，曾经试过将含参构造函数中输入行列数改到主函数中，再给A1申请动态内存。但是因为A2和A3还是初始化跟A1相等，结果并没有改变，还是错误的。而后想到用含参构造函数来申请动态内存，输入固定的行列数后，用确定的行列数来new Matrix(x,y)，这样一来不仅矩阵大小相等，而且也不会存在前一个矩阵的值被后一个覆盖掉的问题。经过调试，终于得到了正确的结果。
3)调试过程中我了解到指针初始化和赋值过程中是容易发生树脂覆盖的，所以尽量不要将指针初始化成跟某个指针相等。
实验四继承与派生
1、形状
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）声明一个基类Shape（形状），其中包含一个方法来计算面积；（2）从Shape派生两个类矩形和圆形；（3）从矩形派生正方形；
（4）分别实现派生类构造函数、析构函数和其他方法；
（5）创建派生类的对象，观察构造函数、析构函数调用次序；（6）不同对象计算面积。
题目4-1总结：
1)这一题主要是函数的派生方法使用，经过查阅书籍，得知在cla定义后加上:: public(基类名称)便是作为一个派生类的定义，可以沿用基类中的成员函数。
2)并且经过对构造函数和析构函数调用，得知是先调用基类的构造函数，再调用派生类的构造函数创建派生类对象，在程序结束时，先调用派生类的析构函数释放派生类对象，再调用基类的析构函数释放基类对象。
2、形状
（二）——虚函数（1）将【形状
（一）】中的基类计算面积的方法定义为虚函数，比较与【形状
（一）】程序的差异；
（2）将【形状
（一）】中的基类定义抽象类，比较与【形状
（一）】程序的差异。
题目4-2总结：
1)起初并不知道虚函数的作用，后来经过查阅书籍得知在基类中定义虚函数，是为了在派生类中定义这一函数的不同操作方式。并且起初只改变了基类中area函数，在其前面加了virtual，但并没有体现出虚函数的运用。而后看到书上虚函数的应用，发现虚函数是可以让一个基类指针调用派生类相应函数的。于是经过改进，在主函数中定义了3个基类指针，分别指向派生矩形类对象、派生圆形类对象、派生正方形对象，然后并非通过对象名称调用成员函数，而是用基类指针调用派生类中的area函数，充分体现出对虚函数的应用。
2)这一题虽然跟上一题相似，但却因为运用了虚函数而变得不同。这一题让我对虚函数有了更加深入的了解。也了解到调用类中的成员函数不一定非要用对象名或者对象指针调用，也可以用其基类的指针通过虚函数调用。
实验五多态性
1、对Point类重载＋＋和――运算符
编写C++程序完成以下功能：
（1）Point类的属性包括点的坐标（x，y）；（2）实现 Point类重载＋＋和――运算符：
++p，--p，p++，p--。
＋＋和――分别表示x，y增加或减少1。
题目5-1总结：
1)对于符号的重载开始并不理解什么意思，后来得知是重新定义一下++、--操作的过程，包括自加自减和赋值。
2)通过这一道题，对于自加符号的前后置的区别又有了更深的印象。起初在—p和++p的时候都只是将x和y加一，并没有赋值，导致在主函数中写q=++p和q=--p时q保持原值，造成结果错误。单步调试后发现这一错误，及时改正过来。3)程序结果正确后编写菜单界面，使其操作步骤更加清晰明了。实验六流式IO1、流式IO
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）使用ofstream向一个文本文件中输出各种类型的数据，并打开文件观察结果：
整数、无符号整型、长整型、浮点型、字符串、……
（2）用十进制、八进制、十六进制方式向文本文件中输出整数；（3）使用控制符和成员函数来控制输出的格式：
set（）precision()...题目6-1总结：
1)文件流主要是向文件中输入信息和从文件读取信息。而跟c语言不同的是c需要fopen来打开一个文件，而c++中只需要用fstream函数。且文件输入方式也比c语言简便很多。2)转换进制开始想到的是用数学的方法算出不同进制下的数值，再输入文件中，但非常的麻烦。后经查阅书籍，看到有指定进制的函数，可以用来修改默认的十进制：oct和hex。3)最后程序正确后，编辑menu显示菜单，使操作更加清晰明了。
2、流式
（三）编写C++程序完成以下功能：（1）输入一个文本文件名；
（2）打开文件名，在该文件的每一行前面加上一个行号，保存在另外一个文本文件中。
题目6-3总结：
1)因为第一题流式已经尝试过向文件中输入信息，而经过翻阅书籍得知从文件中可以用getline整行读取字符串，便可以轻易的将文件内容加上行数，并输出到另一个文本文件中。
2)本题我觉得最大的困难在于输入文本文件名，并打开文件名。书上也并没有关于打开文件名的相关资料，于是上网查询，发现可以用string.h中的c_str()函数来获取键盘输入的文件名字符串，并打开文件名。
3)因为文件处理并没有在屏幕上有所显示，为了让每一步操作更加明了，在复制完一行后会在屏幕上打出某某行复制成功，使程序运行过程更清晰。实验七 C＋＋程序设计应用
1、电话本
编写C++程序完成以下功能：
（1）实现简单电话本功能，用姓名来搜索电话号码；（2）用户输入姓名，程序查找并输出结果；（3）用户可以通过输入，添加姓名和电话号码；（4）用户可以删除姓名和电话号码；（5）电话本可以保存在指定文件中；（6）电话可被从指定文件中读入到内存。
题目7-1总结：
1)电话本分为几大部分：读到内存、输出到文件、新增联系人、删除联系人、查找联系人。因为是读到内存，就想到了可以用数组或者链表来构成电话本的框架。而这两种方式在c语言用过，所以逻辑方便很熟悉，于是选择了比较简便的数组，这样不易出现指针错误的情况。
2)个人改进1: 新增联系人函数中，就是将联系人信息从键盘逐项读入，然后选择将联系人插入到什么位置。若一共6个联系人，插入位置输入3，则插入第三个位置，后面的联系人依次向后移一位。但若是一共6个联系人，插入位置输入8，则会提醒输入位置不当，直接将联系人插入到最后一个位置，即第七。
3)删除、查找、修改函数中都用到了用姓名查找，于是将其单独摘出来定义findposition，找到联系人位置。起初写的是将输入的字符串逐个跟name比较，即a == name，但却发现这样程序查找出来联系人永远不存在。经上网查阅，发现字符串相等不能直接像字符一样用==来判断，而是用>=&&
4)个人改进2: 删除、查找、修改中，若是联系人不存在，需要输出提示。而我另外又加了一句，并不是说不存在就直接返回，而是让用户自己选择是继续输入姓名还是返回主菜单。也让手误的时候不再把前面的操作进行一遍，留有手误的余地。5)修改联系人模块，一开始cla类中只有setPhone函数，并没有setname,setmobile等等，而是直接将所有属性值组合起来构建联系人。这样的后果就是在修改联系人的时候，只修改了一项，但是并不能赋值进去。表面上虽然修改了，可查找后发现联系人的信息并没有改变。后来将每一项信息都分别set，经过调试最终结果正确。
6)从指定文件将电话本读入内存，就跟实验6第三题的流式很相似，都是逐行读取信息，只是读取后是存入数组的不同属性值中。开始不知道该怎么确定文本文件中不再有联系人信息，而后上网查资料发现当文件中不再有信息可以读的时候，infile>>name>>mobile…的值就是0，便可停止操作。而姓名等信息也可以逐个赋值到phone类数组里。
7)个人改进3: 电话本不需要手动保存在指定文件中，主菜单也不再显示这一操作，而是当选择退出电话本时自动保存到输出的output.txt中。
8)最后程序执行结果正确，编写menu菜单界面，美化界面并且让操作编号更加清晰。
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