《面向对象程序设计》实验指导书(2013版)

《面向对象程序设计》实验指导书《面向对象程序设计实验》课程组二0一三年三月目录实验预备实验环境和工具使用，多文件应用程序的开发过程 3实验一类与对象 7实验二运算符重载 9 实验三继承与多态性 12实验四模板 20实验五综合应用程序一（选做一个） 23实验六使用MFC进行可视化编程 25实验七综合应用程序二（选做一个） 41实验预备实验环境和工具使用多文件应用程序的开发过程一、实验目的与要求Visual C++提供了一个集源程序编辑、代码编译与调试于一体的开发环境，这个环境称为集成开发环境，对于集成开发环境的熟悉程度直接影响程序设计的效率，本实验通过学习Visual C++ 6.0界面的常用组成情况，并学习各种常用的窗口、菜单、按钮的意义和功能，并通过一些简单的程序设计，目的是使学生对用户界面、菜单和工具栏有一个全面的了解并掌握主要菜单命令。

●了解Visual C++集成开发环境的界面组成；●理解菜单命令的含义●掌握“New:”菜单命令、“Breakpoints”菜单命令、“Build”菜单命令、“Source Brower”菜单命令、工具栏的定制和修改、联机帮助。

●简单的程序设计二、实验设备与平台实验设备要求每个学生一台电脑，其中运行环境为VC++ 6.0系统。

三、实验内容及步骤1. 上机实验内容●Visual C++集成开发环境的用户界面识别；●新文件、新工程项目、工作区的创建；●设置、查看和删除断点；●编译和运行程序；●浏览资源信息；●工具栏的定制和修改；●联机帮助的使用；●熟悉Visual C++编写控制台模式程序的方法；上机输入例题，调试并运行，并观察结果；●上机编写一个程序实验1调试并编译程序。

在Visual C++下，编写控制台模式的程序和在DOS下编写程序相似，具有简单方便的特点，一般用于后台程序的编写。

控制台模式下程序的编写有两种方法，一是创建一个C++源程序文件，二是创建一个控制台模式的工程。

实验一熟悉Visual Basic集成开发环境一、实验目的1．了解Visual Basic语言的功能特点。

2．熟悉Visual Basic的开发环境。

3．掌握建立、编辑和运行一个简单的VB应用程序的全过程。

二、实验内容创建一个“标准EXE”类型的应用程序。

要求学生建立、编辑、调试、运行和保存简单的VB程序。

三、实验步骤1．熟悉Visual Basic的开发环境。

(1)定制第一个开发环境。

1)单击“工程窗口”、“属性窗口”、“窗体布局窗口”及“工具箱窗口”右上角的关闭按钮2）单击Form，将Form窗口放到最大。

(2)定制第二个开发环境。

1)选择“视图”菜单中的“工程资源管理器”选项，显示“工程资源管理器”窗口。

2）选择“视图”菜单中的“属性窗口”选项，显示“属性窗口”。

3）选择“视图”菜单中的“窗体布局窗口”选项，显示“窗体布局窗口”。

4）选择“视图”菜单中的“工具箱”选项，显示“工具箱”窗口。

5）将“工程资源管理器”、“属性窗口”、“窗体布局窗口”、“工具箱”四个窗口用鼠标拖动到合适的位置。

(3)增加窗体。

单击“工程”菜单中的“添加窗体”选项，或者在“工程资源管理器”中的“工程”图标上单击鼠标右键，系统弹出一个快捷菜单，选择“添加窗体”选项，将在Form1的基础上添加一个窗体Form2。

(4)增加标准模块。

单击“工程”菜单中的“添加模块”选项，可增加一个标准模块Module1，再单击一次增加第二个便准模块Module2；或者在“工程资源管理器”中的“工程”图标上单击右键，系统弹出一个菜单，将鼠标移到“添加”菜单，选择“添加模块”选项，将在工程1种添加一个标准模块Module1，在选择“添加模块”选项，将在工程1种添加第二个标准模块Module2。

(5)增加类模块。

单击“工程”菜单中的“添加类模块”选项，或者在“工程资源管理器”中的“工程”图标上单击鼠标右键，系统弹出一个菜单，将鼠标移到“添加”菜单，选择“添加类模块”选项，将在工程1种添加一个类模块Class1。

第一部份绪论 (2)本课程实验的作用与任务 (2)本课程实验的基础知识 (2)本课程实验教学项目及其教学要求 (2)第二部份基本实验指导 (4)实验一：Java基本语法 (4)实验三：Java面向对象程序设计（一） (9)实验五：Java常用类 (18)实验七：Java集合 (21)实验九：GUI图形用户界面 (26)第一部份绪论本课程实验的作用与任务使学生进一步深刻理解Java语言基本概念、语法规则及程序结构，熟练掌握Java语言程序设计的基本方法，提高利用Java在网络环境下开发、设计应用程序的能力，从而进一步培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。

熟悉JDK工具的编程和调试环境；熟练掌握选择和循环结构的程序设计；熟练掌握面向对象的程序设计思想，包括系统类的应用和用户自定义类；充分理解类的三种的特性：封装、继承和多态，特别是通过接口和抽象类理解多态；掌握图形用户界面的设计，特别是事件处理；掌握包的使用；掌握常用的输入输出流类的应用。

最后能根据实验的要求认真完成实验报告。

本课程实验的基础知识Java的基本数据类型包括：byte,short,int,long,double,char。

Java的数组属于引用类型的数据，是将相同类型的数据按顺序组成的一种符合数据类型。

Java的运算符有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和赋值运算符，特别要注意它们的优先级。

Java的控制语句有if语句、switch语句、for语句、while语句、do-while语句。

类是组成Java程序的基本要素，类有两个重要的成员：成员变量和方法。

类是创建对象的模板，类将对象的属性和功能封装为一个整体。

成员变量和类变量的区别、实例方法和类方法的区别、方法的重载、成员的访问权限等都是实验课程所依据的重要理论。

继承、多态、接口、包及内部类都是Java中非常重要的概念。

Java使用“流”来读写数据。

Java的输入输出工作是通过FileInputStream类、FileReader 类、BufferedReader类、ByteArrayInputStream类、ByteArrayOutputStream类等完成的。

面向对象程序设计实验指导书（适用：电子信息11级）彭召意陶立新编写计算机与通信学院2014.9目录实验一 C++基础的应用 (1)实验二类和对象的应用 (3)实验三类的构造函数、析构函数的应用 (4)实验四友员和运算符重载 (5)实验五类的继承与派生 (6)实验六类的多态性与虚函数 (7)附录：各实验的程序代码 (8)实验一 C++基础的应用（实验课时：2 实验性质：设计）实验名称: C++基础的应用实验目的: （1）进一步学习VC++6.0开发环境及程序调试方法。

（2）练习C++函数的定义及使用；（3）练习C++数组的定义及使用；（4）练习C++指针的定义及使用；（5）练习C++结构体的定义及使用；（6）练习多文件的程序的编译和运行方法；实验设备：（1）硬件：个人微机（配置不低于：CPU为P4，主频1.6G，内存256MB，硬盘40GB）；（2）软件：操作系统为WindowsXP（或2000、server2003等），工具软件为Visual C++6.0。

实验内容: （1）熟悉Visual C++6.0编译系统的常用功能，特别是debug调试功能；（2）编程1：编写一个程序c1.cpp，用来求2个或3个整数的最大数。

要求：用重载函数的方法来求最大数；函数原型：int max( int a, int b) 和int max( int a, int b,int c)。

（3）编程2：编写一个程序c2.cpp，求：a！+ b! + c!的值。

要求：使用递归函数。

主程序和函数分开到两个源程序文件中，分别进行编译后，再运行；（4）编程3：有一个3*4的矩阵，要求编程求出其中值最大的那个元素的值，以及其所在的行号和列号；（5）编程4：建立一个动态链表并进行输出和删除管理。

链表的每个节点为学生信息，包括：学号，姓名，性别，下一学生信息的指针。

程序的工作：（a）建立三个学生信息的节点，然后顺序输出该三个学生信息；（b）删除中间的节点，再顺序输出学生信息。

实验 1 类和对象1.1实验目的和要求(1) 理解类和对象的概念，掌握声明类和定义对象的方法。

(2) 掌握构造函数和析构函数的实现方法。

(3) 初步掌握使用类和对象编制C++程序。

(4) 掌握对象数组、对象指针和string类的使用方法。

(5) 掌握使用对象、对象指针和对象引用作为函数参数的方法。

(6) 掌握类对象作为成员的使用方法。

(7) 掌握静态数据成员和静态成员函数的使用方法。

(8) 理解友元的概念和掌握友元的使用方法。

1.2实验内容和步骤1.输入下列程序//test4-1.cpp#include<iostream>using namespace std;class Coordinate{ public:Coordinate(int x1,int y1){ x=x1;y=y1;}Coordinate(Coordinate &p);~Coordinate(){ cout<<”Destructor is calleded\n”;}int getx(){return x;}int gety(){return y;}private:int x,y;};Coordinate::Coordinate(Coordinate &p){ x=p.x;y=p.y;cout<<”copy-initialization Constructou is called\n”;}int main(){ Coordinate p1(3,4);Coordinate p2(p1);Coordinate p3=p2;cout<<”p3=(“<<p3.getx()<<”,”<<p3.gety()<<”)\n”;return(0);}(1)写出程序的运行结果。

(2)将Coordinate类中带有两个参数的构造函数进行修改，在函数体内增添下述语句：cout<<”Constructor is called.\n”;写出程序的运行结果，并解释输出结果。

实验7 多态性专业：计算机科学与技术班级学号：姓名：实验地点：工A208 实验时间：2013-11-27 指导教师：李佐勇一、实验目的1．掌握用函数成员实现运算符重载的方法；2．掌握用友元函数实现运算符重载的方法；3．掌握纯虚函数的概念及应用。

二、实验环境一台PC机，Windows XP操作系统，Visual C++ 6.0开发环境。

三、实验内容1、三维坐标类对象之间的直接运算。

三维坐标类有数据成员x、y、z，对象间运算时要求通过函数成员实现“+”、前置“--”、“= =”运算符的重载，通过友元函数实现后置“--”、“+＝”、“>>”和“<<”运算符的重载，实现三维坐标类对象间的直接运算。

main()完成对象的定义和有关运算符重载函数的测试。

2、由二维坐标点类（含有带默认形参值的构造函数、getX、getY、show函数）作为基类派生出圆类（含有带默认形参值的构造函数、getR、getarea、show函数）；再由圆类作为基类派生出圆柱体类（含有带默认形参值的构造函数、getH、getV、show函数）；考虑将show作为虚函数。

3、将实验内容2改为通过纯虚函数show完成数据成员的输出。

四、实验记录1.#include<iostream>using namespace std;class point{public:point(int xx=0,int yy=0,int zz=0):x(xx),y(yy),z(zz){}int getx() {return x;}int gety() {return y;}int getz() {return z;}point operator+(point &p1);point operator--();bool operator==(point &p1)const;friend point operator--(point&p1,int);friend void operator+=(point&p1,point&p2);friend ostream operator<<(ostream & out,const point &p){return out;}friend istream operator>>(istream &in,point &p) {in>>p.x>>p.y>>p.z;return in;}private:int x,y,z;};point point::operator+(point &p1){return point(x+p1.x,y+p1.y,z+p1.z);}point point::operator--(){x--;y--;z--;return *this;}bool point::operator==(point &p1)const{if(x==p1.x&&y==p1.y&&z==p1.z)return true;else return false;}point operator--(point&p,int){point temp=p;--p;return temp;}void operator+=(point &p1,point &p2){p1.x=p1.x+p2.x;p1.y=p1.y+p2.y;p1.z=p1.z+p2.z;}int main(){point p1(3,4,5),p2(5,6,7),p3;cout<<"p1="<<p1<<endl;cout<<"p2="<<p2<<endl;p3=p1+p2;cout<<"p1+p2="<<p3<<endl;p3=--p2;cout<<"p2="<<p2<<endl;cout<<"p3="<<p3<<endl;cout<<"p2==p3?: ";else cout<<"No"<<endl;p3=p2--;cout<<"p2="<<p2<<endl;cout<<"p3="<<p3<<endl;p3+=p2;cout<<"p2="<<p2<<endl;cout<<"p3="<<p3<<endl;return 0;}2.#include<iostream>#define pi 3.1415using namespace std;class point{public:point(int xx=0,int yy=0):x(xx),y(yy){}int getX() {return x;}int getY() {return y;}virtual void show(){cout<<"point.show!"<<endl;cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;}protected:int x,y;};class circle:public point{public:circle(int xx=0,int yy=0,float r=1):point(xx,yy){ radius=r;}float getR() {return radius;}float getarea() {return pi*radius*radius;}void show(){cout<<"圆心坐标：";point::show();cout<<"圆半径："<<radius<<endl;}protected:float radius;};class cylinder:public circle{public:cylinder(int xx=0,int yy=0,float r=1,float h=1):circle(xx,yy,r){ high=h;}float getH() {return high;}float getV() {return getarea()*high;}void show(){cout<<"cylinder.show:"<<endl;circle::show();cout<<"圆柱高度："<<high<<endl;}private:float high;};int main(){point p1(1,3),*pp;pp=&p1;pp->show();circle c1(3,3,6);pp=&c1;pp->show();cout<<"circle area is :"<<c1.getarea()<<endl;cylinder cy1;pp=&cy1;pp->show();cout<<"cylinder volume is :"<<cy1.getV()<<endl;return 0;}3.#include<iostream>#define pi 3.1415using namespace std;class point{public:point(int xx=0,int yy=0):x(xx),y(yy){}int getX() {return x;}int getY() {return y;}virtual void show()=0;protected:int x,y;};class circle:public point{public:circle(int xx=0,int yy=0,float r=1):point(xx,yy){radius=r;}float getR() {return radius;}float getarea() {return pi*radius*radius;}void show(){cout<<"circle.show:"<<endl;cout<<"圆心坐标：("<<getX()<<","<<getY()<<")"<<endl;cout<<"圆半径："<<radius<<endl;cout<<"圆面积:"<<getarea()<<endl;}protected:float radius;};class cylinder:public circle{cylinder(int xx=0,int yy=0,float r=1,float h=1):circle(xx,yy,r){high=h;}float getH() {return high;}float getV() {return getarea()*high;}void show(){cout<<"cylinder.show:"<<endl;circle::show();cout<<"圆柱高度："<<high<<endl;cout<<"圆柱体体积："<<getV()<<endl;}private:float high;};int main(){point *pp;circle c1(3,3,6);pp=&c1;pp->show();cylinder cy1;pp=&cy1;pp->show();return 0;}五、思考题虚函数和纯虚函数的应用场合？虚函数声明只能出现在类定义的函数原型声明中，而不能在成员函数实现的时候；纯虚函数是一个在基类中声明的虚函数，它在该基类中没有定义具体的操作内容，要求个派生类根据实际需求给出各自的定义。

《面向对象程序设计》实验指导书实验报告应包括的内容：班级，姓名，学号一、实验目的：二、实验内容：三、源程序四、实验结果一、实验基本步骤•打开Microsoft Visual C++ 6.0，选择[File] 一〉[New]—〉[File]—〉选择C++ Source File，在File里输入要保存的文件名；Location：选择要保存的文件路径，将默认的路径改为以自己名字命名的文件夹，建立一源程序文件。

如图1所示。

图1 建立源文件•按照所给的程序代码输入到计算机中，用[File] 一〉[Save All]存盘，或用存盘。

检查源程序，并编译运行，如图2所示。

编译过程中如有语法错误，可参考最下端提示信息。

如图3所示。

图2 保存、编译源程序图3 错误提示信息说明：在C++程序中如果使用了系统提供的一些功能(如cin和cout)，就必须在程序的首部首先声明相关的包含这些功能的头文件(如iostream.h)，否则，系统无法找到实现这些功能的代码。

在C++语言中一个头文件就是一个类库，类与类的预定义对象就包含在其中。

所以，在使用这些类库中所包含的预定义对象时，必须在程序首部加以声明。

注意：如运行完一个程序，再建立一个新的源程序时，可将以前运行完的程序注释掉，如图4所示。

如果不选用此方法，要重新建立源程序，应将当前工作区关闭，而不能只关闭当前源程序文件。

关闭工作区方法：[File]—〉Close W orkspace。

如图5所示。

工作区关闭以后，再按开始的方式选择[File] 一〉[New]—〉[File]—〉选择C++ Source File。

图4 注释程序界面图5 关闭工作区界面实验内容实验一C++程序设计基础练习一、实验目的1、学习编写简单的C++程序，并掌握C++程序的基本格式与规范。

2、理解C++程序结构的特点。

3、学习C++程序基本的输入输出操作。

4、学习数据类型常量和变量以及修饰符的使用。

5、学习基本的函数定义与调用方法。