实验一2012221010021_戴嘉乐_标准实验报告(C)..pdf

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1、电 子 科 技 大 学 实验报告 学生姓名： 戴嘉乐 学 号：2012221010021 指导教师：陈安龙 实验地点：信软楼305 实验时间： 2013.11.4 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：8 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

2、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： 一位小学教师

3、Ken 希望完成这样的任务：针对于小学生正在学习四边形 (quadrangle)的 特性 ， 编 写 一 个 小 软 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，

4、需要至少编写六个类： 1）Rectangle 2）Square 3）Parallelogram 4）Trapezoid 5）Diamond 6）List 其中，前五个类用于描述五种形体。 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“ Rectangl

5、e ” ； 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（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 类用于存储各种形体。形体的产生可以通过随机的方式完成。 不过，List 类的 push_back() 成员的代码需要自行完成。附件中给出了List 类 的大部分代码。 重温过程实际上就是遍历List 类对象的过程。这个过程可能有些复杂， 附件中也给出了遍历的示例代码。 附件中给出了其它需要的示例代码

6、，以及解题思路，请参阅。 注：请将此实验编写的代码完整保存，此后的两项实验都要以本次实验 的代码为基础。实验四属于选作实验。 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： 1先编写类头文件 ,分别是： diamong.h头文件： #ifndef _DIAMOND_ #define_DIAMOND_ classDiamond public : string name; / 形体的标识 Diamond(int djxf = 35, int djxs = 37); Diamond(); void draw(); double area(); str

7、ing what(); private: int duijiaoxianf, duijiaoxians; / 高和宽 ; #endif List.h 头文件： #ifndef _LIST_ #define_LIST_ #include“quad.h“ typedefvoid (* ACCESSFUN)( QUADPTR); / 定义遍历时节点处理函数类型 structNode QUADPTR data; Node *next; ; classList private: Node *head,*tail; public : List(); List(constList List(); void

8、push_back( constQUADPTR quad); / 尾部添加 void traverse(ACCESSFUN f); / 遍历 ; #endif parallelogram.h头文件： #ifndef _PARALLELOGRAM_ #define_PARALLELOGRAM_ classParallelogram public : string name; / 形体的标识 Parallelogram(int w = 15, int h =17); Parallelogram(); void draw(); double area(); string what(); privat

9、e: int width, height; / 高和宽 ; #endif quad.h头文件： #ifndef _QUADRANGLE_ #define_QUADRANGLE_ classQuadrangle public : string name; / 形体的标识 ; typedefQuadrangle * QUADPTR; #endif rect.h头文件： #ifndef _RECT_ #define_RECT_ classRectangle public : string name; / 形体的标识 Rectangle( int w = 5, int h = 7); Rectangl

10、e(); void draw(); double area(); string what(); private: int width, height; / 高和宽 ; #endif square.h头文件： #ifndef _SQUARE_ #define_SQUARE_ classSquare public : string name; / 形体的标识 Square( int b= 5); Square(); void draw(); double area(); string what(); private: int bianchang; ; #endif trapezoid.h头文件：

11、#ifndef _TRAPEZOID_ #define_TRAPEZOID_ classTrapezoid public : string name; / 形体的标识 Trapezoid( int bf=4, int bs = 5, int h = 7); Trapezoid(); void draw(); double area(); string what(); private: int bianchangf,bianchangs, height; ; #endif 2编写资源文件： diamond.cpp文件： #include #include usingnamespace std;

12、#include“diamond.h“ Diamond:Diamond( intdjxf , intdjxs ) : name(“Diamond“ ), duijiaoxianf(djxf ), duijiaoxians(djxf ) Diamond:Diamond() voidDiamond:draw() cout #include usingnamespace std; #include“List.h“ List :List():head(NULL ),tail(NULL ) List :List(constList Node*p=l.head; while(p!=NULL) this-p

13、ush_back(p-quad); p=p-next; */ List :List() / 请自行添加释放整个链表的代码 Node*p=head,*q; while (p!= NULL ) q=p; p=p-next; delete q; /insert element into the tail of list voidList :push_back( constQUADPTR quad) / 请自行添加在链表尾部增加一个节点的代码。 Node *p= new Node ; p-data= const_cast ( quad); p-next= NULL ; if (head=NULL |t

14、ail=NULL )/ 第一个节点 head=tail=p; else tail-next=p; tail=p; voidList :traverse(ACCESSFUN f ) Node *p = head; while (p != NULL ) f (p-data); p = p-next; parallelogram.cpp文件： #include #include usingnamespace std; #include“parallelogram.h“ Parallelogram:Parallelogram(intw, inth) : name(“Parallelogram“), w

15、idth( w ), height(h) Parallelogram:Parallelogram() voidParallelogram:draw() cout #include usingnamespace std; #include“rect.h“ Rectangle :Rectangle(intw, inth) : name(“Rectangle“ ), width(w ), height(h) Rectangle :Rectangle() voidRectangle :draw() cout #include usingnamespace std; #include“square.h“

16、 Square:Square(intb) : name(“Square“ ), bianchang(b) Square:Square() voidSquare:draw() cout #include usingnamespace std; #include“trapezoid.h“ Trapezoid :Trapezoid(intbs, intbf , inth) : name(“Trapezoid“), bianchangf(bf ), bianchangs( bs),height(h) Trapezoid :Trapezoid() voidTrapezoid :draw() cout #

17、include #include #include usingnamespace std; #include“quad.h“ #include“rect.h“ #include“List.h“ #include“diamond.h“ #include“parallelogram.h“ #include“trapezoid.h“ #include“square.h“ /#define INT_MAX 4 void access( QUADPTR quad) if ( quad-name = “Rectangle“) Rectangle *p = reinterpret_cast( quad);

18、p-draw(); cout area() name = “Diamond“) Diamond *p = reinterpret_cast( quad); p-draw(); cout area() name = “Parallelogram“) Parallelogram*p = reinterpret_cast( quad); p-draw(); cout area() name = “Square“ ) Square*p = reinterpret_cast( quad); p-draw(); cout area() name = “Trapezoid“) Trapezoid *p =

19、reinterpret_cast( quad); p-draw(); cout area() cmd; switch (cmd) case 1 : while (1) /*= 以下注释为实现答题模式的具体逻辑思路=*/ / 产生随机数 a，b，c，d对应特征值 , 限定abc随机产生范围为（ 1-100 ）的整数， d 为（ 1-5） / 新建结构体，存放形体name 和编号（ 1-5） , 通过随机产生的 d来控制随机产生的是什么形体 / 确认随机产生的形体后，给形体附上a,b,c 随机特征值 /draw 形体 / 输入area / 判断area 正确 / 加入list /*=* / sra

20、nd( unsigned )time( NULL ); a=(1 + (int )100 * rand() / (RAND_MAX + 1); b=(1 + (int )100 * rand() / (RAND_MAX + 1); c=(1 + (int )100 * rand() / (RAND_MAX + 1); d=(1 + (int )5 * rand() / (RAND_MAX + 1); / 以上是随机生成（ 1-100 ）整数的公式 switch (d) case 1: rect.what(); rect.draw(); coutanswer1; if (answer1=rect

21、.area() cout(/ 已经添加进了 list链表中 break ; case 2: trapezoid.what(); trapezoid.draw(); coutanswer2; if (answer2=trapezoid.area() cout(/ 已经添加进了 list链表中 break ; case 3: parallelogram.what(); parallelogram.draw(); coutanswer3; if (answer3=parallelogram.area() cout(/ 已经添加进了 list链表中 break ; case 4: diamond.wh

22、at(); diamond.draw(); coutanswer4; if (answer4=diamond.area() cout( / 已经添加进了 list链表中 break ; case 5 : square.what(); square.draw(); coutanswer5; if (answer5=square.area() cout(/ 已经添加进了 list链表中 break ; int i; / 判断是否继续回答下一题的参数 couti; if (i=0) cout “ 退出前请重温一下刚才答过的题：“endl; list.traverse(access); / 遍历链表中

23、已经答过的题目 break ; / 跳出循环答题模式 elseif (i=1) continue ; / 继续循环答题 ; break ; case 2 : return 0; / 退出系统 break ; return 0; 九、实验数据及结果分析： 十、实验结论： 通过这次实验，我对 C+的语法结构更加熟悉， 对类的建立、 构造、使用有了更加深刻的印象。通过阅读白老师提供的模版函 数，结合自己的思想逻辑， 成功地解决了实验所要求的实际问题。 巩固了自己的基础知识， 并且对类的概念 “ 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。” 这句话有了更深的体会！ 十一、总结及心得体会： 学习编程语言， 最重要的不是死记硬背语法规则，而应该动手 实践，遇到问题，不应该马上询问，应当自己查阅资料，自己设置断 点，寻找错误，在错误中成长，这样，才能让自己进步的更快！