对象数组与对象指针
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重庆邮电大学经济管理学院
面向对象程序设计上级实验课程
对象数组与对象指针
对象数组与对象指针
一．实验目的与要求
1．掌握数组与指针的定义与使用方法。
2．理解组与指针的存储分配与表示。
3．学习函数传递数组的方法。
4．学习用指针和引用向函数传递参数。
5．学习静态数据成员和静态成员函数的使用。
6．理解友元与友元函数的作用与使用方法。
二．实验准备与内容
1．设计一个矩阵类Matrix（矩阵由二维数组实现），有分配空间和对矩阵赋值的功能。
2．练习将这个矩阵类的对象作为参数传送到函数Mul（），用普通，指针和引用三种方法实现，并要注意这三种方式的区别。
（1） 直接传送：Mul（Matrix a，Matrix b）。实际上只是传送值，在函数中针对对象的任何修改均不影响该对象本身。
（2） 指针传送：Mul（Matrix *pa，Matrix *pb）。要注意指针的级数。
（3） 引用传送：Mul（Matrix &a，Matrix &b）这种调用将影响参数的实际值。
3．将Mul函数实现：完成对传送的两个Martix对象的相乘运算。下面给出矩阵相乘的算法：
矩阵a[I][j]与矩阵b[x][y]相乘，条件是j＝＝x。
乘积是一个新的矩阵c[I][j]，其中c[I][j]的值是
∑(a[I][k]*b[k][y])
其中k＝0，1，2，……，j。
4．在Matrix类中定义一个静态数据成员，记录当前所有Matrix对象的数量。
5．定义一个友元函数实现转制功能。转制是指将数组中a[i][j]与a[j][i]的值对调。
三．实验方法与步骤
1．建立一个工程。在工程中定义一个Matrix类，在构造函数中根据参数创建数据成员：一个二维数组。提示：用构造函数记录二维数组的大小（unsigned
int x, unsigned int y）。类中实际定义的二维数组的数据成员是一个指针（二级指针），int**pMatrix。在构造函数中根据传送的参数为这个二维数组分配空间：pMatrix＝new int[x][y]。 2．设计成员函数，完成对数组的赋值的功能。本例中定义的成员函数为SetValue(unsigned int x, unsigned inty,int value)。
3．参考以上的说明，以常用三种方式实现向Mul()函数传递参数，并返回函数相乘的结果。
4．在类中定义一个静态数据成ObjectAliveNo，记录当前共有几个Matrix类的对象。实现方法：可以在对象的构造函数中向该数据成员报告（使静态数据成员加1）；在析构函数中也向该数据成员报告（使静态数据成员减1）。并要注意，在程序开始时，给这个静态数据成员赋初值。
5．在Matrix类中定义一个友元函数，使其具有对Matrix类的对象内的数组进行转制功能。
6．写出实验报告
结合思考与练习题，写出实验报告
程序实现：
#include"matrix.h"
#include
using namespace std;
class Matrix {
private:
int **pmatrix;
int imaxx,imaxy;
static int matrixnum;
public:
Matrix(unsigned int x,unsigned int y);
Matrix(Matrix &m);
~Matrix();
bool SetValue(unsigned int x,unsigned int y,int value);
void input();
void print() const;
Matrix operator * (Matrix &m);
Matrix operator = (Matrix &m);
friend Matrix Rotate(Matrix &m);
friend Matrix Mul(Matrix a,Matrix b);
};
int Matrix::matrixnum=0;
Matrix::Matrix(unsigned int x,unsigned int y) {
pmatrix=new int *[x];
if(!pmatrix)
{
cerr<<"Matrix constructing error"<
exit(0);
}
for(int i=0;i
imaxx=x;
imaxy=y;
matrixnum++;
}
Matrix::Matrix(Matrix &m) {
imaxx=m.imaxx;
imaxy=m.imaxy;
pmatrix=new int *[imaxx];
if(!pmatrix) {
cerr<<"Matrix construction error"<
exit(0);
}
for(int i=0;i
pmatrix[i]=new int[imaxy];
for(i=0;i
for(int j=0;j
pmatrix[i][j]=m.pmatrix[i][j];
matrixnum++;
}
Matrix Matrix::operator =(Matrix &m) {
for(int i=0;i
delete[]pmatrix[i];
delete[]pmatrix;
imaxx=m.imaxx;
imaxy=m.imaxy;
pmatrix=new int *[imaxx];
if(!pmatrix)
{
cerr<<"Matrix construction error"<
exit(0);
}
for(i=0;i
pmatrix[i]=new int[imaxy];
for(i=0;i
for(int j=0;j
pmatrix[i][j]=m.pmatrix[i][j];
matrixnum++;
return *this;
}
Matrix::~Matrix() { for(int i=0;i
delete[]pmatrix[i];
delete[]pmatrix;
matrixnum--;
}
bool Matrix::SetValue(unsigned int x,unsigned int y,int value) {
if((x>=imaxx)||(y>=imaxy)){
cerr<<"Invalid(x,y): "<
return false;
}
else {
pmatrix[x][y]=value;
return true;
}
}
void Matrix::input() {
int ix,iy,value;
for(ix=0;ix
for(iy=0;iy
{
cin>>value;
SetValue(ix,iy,value);
}
}
void Matrix::print()const {
int ix,iy;
cout<<"Sum of matrix objects = "<
cout<<"Matrix ("<
for(ix=0;ix
cout<
for(iy=0;iy
cout<
}
}
Matrix Matrix::operator * (Matrix &m) {
if(imaxy!=m.imaxx) {
cerr<<"Cannot multiply Matrix a with b"<
return *this;
}
int ix,iy,iz;
Matrix c(imaxx,m.imaxy);
for(ix=0;ix
for(iy=0;iy
c.pmatrix[ix][iy]=0; for(iz=0;iz
c.pmatrix[ix][iy]+=pmatrix[ix][iz]*m.pmatrix[iz][iy];
}
return c;
}
Matrix Rotate(Matrix &m) {
unsigned int i,j;
Matrix mr(m.imaxy,m.imaxx);
for(i=0;i
for(j=0;j
mr.pmatrix[j][i]=m.pmatrix[i][j];
return mr;
}
Matrix Mul(Matrix a,Matrix b) {
if(a.imaxy!=b.imaxx) {
cerr<<"Cannot multiply Matrix awith b"<
return a;
}
int ix,iy,iz;
Matrix c(a.imaxx,b.imaxy);
for(ix=0;ix
for(iy=0;iy
c.pmatrix[ix][iy]=0;
for(iz=0;iz
c.pmatrix[ix][iy]+=a.pmatrix[ix][iz]*b.pmatrix[iz][iy];
}
return c;
}
int main() {
Matrix a(2,2);
cout<<"Input Matrix a[2][2] :"<
a.input();
cout<
