静态成员和友元实验报告

面向对象程序设计实验指导书（三）
实验名称：类和对象（二）
————类的静态成员及友元练习
实验目的：
掌握类的静态成员的使用方法，掌握友元函数、友元成员和友元类的用法。

实验主要内容：
掌握类中静态数据成员和静态成员函数的用法
掌握友元函数、友元成员和友元类的用法
实验原理及步骤要求：
一、定义一个student（学生）类，该类中的私有成员有学生姓名，年龄和成绩，其中姓名定义成char *，年龄定义成int型，成绩定义成double型；自定义构造函数和析构函数。

二、在上述student类中添加静态数据成员count，该成员是为了记录学生对象的个数，定义多个学生对象，并输出学生对象的个数。

三、在上述student类中添加静态数据成员Sum_Scr，该成员是为了记录学生分数的总和，并能够输出学生的平均分。

四、定义猫类Cat，该类中有私有数据成员char*name，int age, double weight，利用构造函数给三个参数赋值。

定义鼠类Mouse，该类中有私有数据成员char*name，int age, double weight，利用构造函数给三个参数赋值。

定义友元函数showN(Cat &obj1, Mouse &obj2);输出猫和鼠对象的所有属性。

并定义主函数调用函数showN。

五、如题四定义Cat和Mouse类，定义disp( )既为类Mouse的成员函数，又为类Cat的友元函数。

六、如题四定义Cat和Mouse类，类Mouse声明为类Cat的友元。

实验结果：
编写出正确无误的可执行程序。

实验四
友元和静态成员
一、实验目的
2．学习类的静态成员的使用。

3．学习多文件结构在C++程序中的使用。

二、实验任务
1．实现客户机(CLIENT)类。

定义字符型静态数据成员ServerName。

保存其服务器名称；整型静态数据成员ClientNum，记录已定义的客户数量；定义静态函数ChangeServerName()改变服务器名称。

在头文件client．h中定义类，在文件client.cpp中实现．在文件test.cpp中测试这个类，观察相应的成员变量取值的变化情况。

（提示：新建一个空的控制台项目test,添加头文件client.h，在其中定义类CLIENT，注意使用编译预处理命令；再添加源程序文件client.cpp，在其中实现CLIENT类，注意静态成员变量的使用方法；再添加文件test.cpp，在其中定义main()函数，测试CLIENT类，观察相应的成变量取值的变化情况,注意把相关文件include进来）
2. 编写一个球队程序，其中有两个类：一个是女队类girls_ball，另一个是男队类boys_ball。

每一个类分别有自己的友元函数来计算男、女队员的平均击球率。

两个类还共用两个友元函数：一个是友元函数gbAvg()，用来计算和打印男、女队员总的平均击球率；另一个是友元函数print()，用来打印男、女队员的个人信息。

编一个主程序测试他们
三、实验步骤。

实验五静态成员、友元、对象成员1、实验目的：1）掌握静态数据成员的定义及使用；2）掌握静态成员函数的定义及使用。

3）掌握友员函数的定义和使用。

4）理解对象成员的概念5）掌握对象成员的初始化方法2、实验内容：2.1 分析下面的程序，指出程序运行的结果。

1) P132习题3.14，3.15，3.20，3.23，3.24，3.25，3.26代码：3.14#include<iostream.h>class B{public:B(){}B(int i,int j){x=i;y=j;}void printb(){cout<<x<<","<<y<<endl;}private:int x,y;};class A{public:A(){}A(int I ,int j);void printa();private:B c;};A::A(int i,int j):c(i,j){}void A::printa(){c.printb();}int main(){A a(7,8);a.printa();return;}程序运行结果：7,83.15程序代码：#include<iostream.h>class A{public:void set(int i,int j){x=i;y=j;}int get_y(){return y;}private:int x,y;};class box{public:void set(int l,int w,int s,int p){length=l;width=w;label.set(s,p);}int ger_area(){return length*width;}private:int length,width;A label;};int main(){box b;b.set(4,6,1,20);cout<<b.ger_area()<<endl;return 0;}程序运行结果：243.20程序代码：#include<iostream.h>class aclass{public:aclass(){total++;}~aclass(){total--;}int gettotal(){return total;}private:static int total;};int aclass::total=0;int main(){aclass o1,o2,o3;cout<<o1.gettotal()<<"objects in existence\n"; aclass *p;p=new aclass;if(!p){cout<<"Allocation error\n";return 1;}cout<<o1.gettotal();cout<<"objects in existence after allocation\n"; delete p;cout<<o1.gettotal();cout<<"objects in existence after allocation\n"; return 0;}程序运行结果：3 objects in existence4 objects in existence after allocation 3 objects in existence after allocation3.24程序代码：#include<iostream.h>class N{private:int A;static int B;public:N(int a){A=a;B+=a;}static void f1(N m);};void N::f1(N m){cout<<"A="<<m.A<<endl;cout<<"B="<<B<<endl;}int N::B=0;int main(){N P(5),Q(9);N::f1(P);N::f1(Q);return 0;}程序运行结果：A=5B=14A=9B=143.26程序代码：#include<iostream.h>class M{int A;static int B;public:M(int a){A=a;B+=a;cout<<"Constructing"<<endl;}static void f1(M m);~M(){cout<<"Destructing\n";}};void M::f1(M m){cout<<"A="<<m.A<<endl;cout<<"B="<<B<<endl;}int M::B=0;int main(){M P(5),Q(9);M::f1(P);M::f1(Q);return 0;}程序运行结果：ConstructingConstructingA=5B=14DestructingA=9B=14DestructingDestructingDestructing2）#include<iostream.h>class Sample{int a,b;static int c;public:Sample(){a=b=0;c++;}void show(){cout<<"a="<<a<<','<<"b="<<b<<','<<"c="<<c<<endl;}};int Sample::c=1;void main(){Sample a1,a2;a1.show();a2.show();}程序运行结果如下：a=0,b=0,c=3a=0,b=0,c=33)#include<iostream.h>#include<stdio.h>class B{private:int a,b;public:B(){}B(int i,int j){a=i;b=j;}void showB(){cout<<"a="<<a<<","<<'\t'<<"b="<<b<<endl;}};class A{private:B c;public:A(){}A(int i,int j):c(i,j){}void showA(){c.showB();}};void main(){A a1(5,6);a1.showA();}程序运行结果:a=5,b=62．2编写并调试程序。

实验4 含有类的静态成员与类的友元的C++程序设计专业：计算机科学与技术班级：10计本1班学号：姓名：实验地点:B102实验时间：2011/11/1 指导教师：李佐勇一、实验目的1．理解类的静态成员解决共享问题的机制；2．掌握类的静态数据成员与静态函数成员的实现方法；3．理解利用友元关系实现数据共享的机制，掌握类的友元函数以及友元类的实现方法；4．学习多文件结构在C++程序中的使用。

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．设计一个解决王婆卖瓜问题的程序。

王婆卖瓜，每卖一个瓜，需记录该瓜的重量，还要记录所卖出的总重量和总个数，同时还允许退瓜。

设计一个具有静态数据、函数成员的watermelon类。

实现提示：西瓜类有3个数据成员：重量weight、总重量total_weight以及总个数total_number。

因为不论西瓜是否卖出，总重量total_weight和总个数total_number这两个数据总是要保留的，且这两个数据与单个的西瓜无关联，因此这两个数据要申明为静态数据成员。

成员函数：卖瓜用构造函数模拟，退瓜用析构函数模拟，瓜重用disp成员函数给出屏幕提示。

为了用不与特定对象相联系的静态成员函数来访问静态数据，还需要定义一个显示总重量和总个数的静态成员函数total_disp。

2．设计一个程序，其中有3个类，即CBank、BBank和GBank，分别为中国银行类、工商银行类和农业银行类。

每个类都包含一个私有数据balance，用于存放储户在该行的存款数，另有一个友元函数total用于计算储户在这3家银行中的总存款数。

3. 设计一个程序，其中有2个类，Point类为点类，包含2个私有数据x和y，表示点的坐标，line类为直线类，包含3个私有数据a、b和c，表示直线方程ax+by+c=0。

另有一个友元函数dist，用于计算一个点到直线的距离。

实验六静态成员与友元实验六静态成员与友元【实验目的】1．掌握友元函数的定义、使用方法以及特点。

2．握静态成员函数和静态数据成员的功能。

【实验内容】1．调试下列程序，写出输出结果，并分析输出结果。

#include "iostream.h"class My{public:My(int aa){A=aa;B-=aa;}static void fun(My m);private:int A;static int B;};void My::fun(My m){cout<<"A="<<m.a<<endl;< bdsfid="86" p=""></m.a<<endl;<>cout<<"B="<<b<<endl;< bdsfid="88" p=""></b<<endl;<> }int My::B=100;int main(){My P(6),Q(8);My::fun(P);Q.fun(Q);return 0;}2．设计一个含有静态成员、静态成员函数的程序，分析程序结果，理解静态成员（函数）与类和对象的关系。

参考程序：#includeclass A{friend class B;//友元类的声明public:void Set(int i){x=i;}friend int add(A & f1);// 友元函数的声明void Display()cout<<"x="<<x<<",y="<<y<<endl;< bdsfid="110" p=""></x<<",y="<<y<<endl;<>}private:int x;static int y;};int add(A & f1){return f1.x+1;}class B{public:B(int i,int j);void Display();private:A a;//A类的对象a作为类B的私有成员};int A::y=1;//静态成员必须先赋初值B::B(int i,int j){a.x=i;A::y=j;}void B::Display(){cout<<"x="<<a.x<<",y="<<a::y<<endl;< bdsfid="135" p=""></a.x<<",y="<<a::y<<endl;<>}void main(){A b;b.Set(5);//友元函数的调用cout<<add(b)<<endl;< bdsfid="142" p=""></add(b)<<endl;<>b.Display();B c(6,9);//a.x=6,X::y=9;c.Display();b.Display();}问题：⑴、分析友元函数add()的定义、调用与成员函数的区别。

实验项目二类对象成员、静态成员和友元题目:1.用两点（端点）表示一条直线段2.输出若干个三角形周长的总和，判断2个三角形的面积大小题目1：一、需求分析1.总体功能一条线段可以用两个点来表示，从面向对象程序设计的角度看，点是线段的组成部分，于是，点类和线段类之间形成部分——整体关系。

本题目的问题就是如何通过实现部分——整体关系来实现和操作线段类。

自行设计线段类，用两个点对象作为线段的属性。

编写程序，定义两条线段，从键盘输入它们的端点信息，并输出这两条线段，在程序中，显示这两条线段的长度，在程序中，改变这两条线段的长度，改变线段的有关信息从键盘输入，该信息是在原有长度的基础上增加一个增量t并显示改变后的线段长度和线段。

2.输入形式和数据类型输入形式为坐标点的值，数据类型为double型3.输出形式L1：（a1，b1），（a2，b2）L2：（c1，d1），（c2，d2）4.测试数据（1）．定义的两条线段为L1和L2。

L1：（19，75），（11，12）L2：（86，19），（25，01）（2）．改变两条线段的长度增量t=10二、模块设计1.本程序中用到的类模型Point类的模型如下：属性：横纵坐标X,Y;服务：提供x和提供y，相应函数原型为：int GetX（）；和int GetY（）；Line类的模型如下:属性：两个点对象Point op1,op2服务：查询位置Where函数和求长度length函数2.本程序中类与类之间的关系，给出类层次结构图(1)point类与Line类之间是部分——整体关系3.main三．详细设计1．给出模块设计中各类模块的实现算法（1）Point类的定义与实现class Point{double X,Y;public:Point(double x=0,double y=0){X=x;Y=y;cout<<"Constructor of Point."<<endl;}double GetX() {return X;}double GetY() {return Y;}void Set(double x,double y) {X=x;Y=y;}~Point() {cout<<"Destructor of Point."<<endl;}//析构函数};（2）Line类的定义与实现class Line{Point op1,op2;public:void Where(double&x1,double&y1,double&x2,double&y2) //设置点的位置{op1.Set(x1,y1);op2.Set(x2,y2);x1=op1.GetX();y1=op1.GetY();x2=op2.GetX();y2=op2.GetY();}double length(double x1,double y1,double x2,double y2) //计算线段长度{double l;l=sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2));return l;}double length2(double x1,double y1,double x2,double y2,double t) //计算改变后线段长度{double l;l=length(x1,y1,x2,y2);l+=t;return l;}~Line(){cout<<"Destructor of Line."<<endl;}};2．写出主函数的实现void main(){Line L1,L2;double x1,y1,x2,y2,t,x,y;cout<<"构建线段L1,请输入L1的两个点："<<endl; //构造线段L1cin>>x1>>y1>>x2>>y2;cout<<"线段L1点的位置："<<endl;L1.Where(x1,y1,x2,y2);cout<<"L1:("<<x1<<","<<y1<<"),("<<x2<<","<<y2<<")"<<endl;cout<<"L1的长度length="<<L1.length(x1,y1,x2,y2)<<endl<<endl;cout<<"请输入长度增量t："<<endl; //改变线段L1cin>>t;cout<<"改变后线段L1点的位置："<<endl;change(x1,y1,x2,y2,t,L1.length(x1,y1,x2,y2),x,y);cout<<"L1:("<<x1<<","<<y1<<")"<<","<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;cout<<"改变后的L1的长度length="<<L1.length2(x1,y1,x2,y2,t)<<endl<<endl;cout<<"构建线段L2，请输入L2的两个点："<<endl; //构造线段L1cin>>x1>>y1>>x2>>y2;cout<<"线段L2点的位置："<<endl;L2.Where(x1,y1,x2,y2);cout<<"L2:("<<x1<<","<<y1<<"),("<<x2<<","<<y2<<")"<<endl;cout<<"L2的长度length="<<L2.length(x1,y1,x2,y2)<<endl<<endl;cout<<"请输入长度增量t："<<endl; //改变线段L1cin>>t;cout<<"改变后线段L2点的位置："<<endl;change(x1,y1,x2,y2,t,L2.length(x1,y1,x2,y2),x,y);cout<<"L2:("<<x1<<","<<y1<<")"<<","<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;cout<<"改变后的L2的长度length="<<L2.length2(x1,y1,x2,y2,t)<<endl;}四．调试分析一开始出现了很多的错误，看着都让人差点没有信心了，经过检查，发现很多是语法问题和拼写错误。

实验四静态变量、友元1、阅读程序要阅读的程序中存在语法错误，请将其找出来，能用自己的话说清理由#include <iostream>#include <string>using namespace std;class Box{public:Box(int h,int w,int l):height(h),width(w),length(l){}int volume( ){return height*width*length;};private:static int height; //静态的数据成员int width;int length;};int main(){Box b(2,3,4);cout<<"volume is "<<b.volume()<<endl;return 0;}答: Box(int h,int w,int l):height(h),width(w),length(l){}出现错误,不能用参数初始化对静态数据成员初始化.2、书后第九题#include<iostream>using namespace std;class sell{public:sell(int qu):quantity(qu){}void input();static void display();static int average();void kix();private:int quantity;int num;float price;static float discount;static float sum;static int n;};float sell::discount=0.98;float sell::sum=1;int sell::n=3;void sell::kix(){if(n>10)sum=quantity*discount*price;elsesum=quantity*price;}int sell::average(){return (sum/n);}void sell::display(){cout<<"总销售价:"<<sum<<endl; }void sell::input(){ cout<<"销货员号：";cin>>num;cout<<"销货件数：";cin>>quantity;cout<<"销货单价";cin>>price;}int main(){ sell a[3]={sell(3),sell(1),sell(0)};for(int i=0;i<3;i++){ cout<<i+1<<endl;a[i].input();a[i].kix();a[i].display();a[i].kix();cout<<"平均售价:"<<a[i].average()<<endl;}return 0;}3、阅读下面的程序，仔细阅读注释。

3.2 实验与实践任务3.2.1 实验名称静态成员和友元3.2.2 实验目的1．掌握静态成员的定义和使用。

2．掌握友元的定义和使用。

3.2.3 实验要求1．调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；2．编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；3．在编写程序时，要按照多文件结构来组织程序。

4．做完实验后给出本实验的实验报告，实验报告的内容包括实验目的、实验内容和结果分析。

3.2.4 实验内容【P1】商店销售某一商品，商店每天公布统一的折扣（discount）。

同时允许销售人员在销售是灵活掌握售价（price），在此基础上，对一次购10件以上者，还可以享受9.8折优惠。

现在已知当天3名销售员的销售情况为：销售员货号（num）销货件数（quantity）销货单价（price）101 5 23.5102 12 24.56103 100 21.5请编程序，计算出当日此商品的总销售款sum，以及每件商品的平均售价。

要求用静态数据成员和静态成员函数【P2】创建一个SavingsAccount类：用static(静态)数据成员包含每个存款人的annualInterestRate（年利率）。

类的每个成员包含一个private数据成员savingsBalance，表示当前存款额。

提供一个calculateMonthlyInterest 成员函数，计算月利息，用savingsBalance乘以annualInterestRate除以12取得，并将当月月息加入savingsBalance。

提供一个静态成员函数modifyInterestRate，将静态annualInterestRate设置为新值。

实例化两个不同的SavingsAccount对象saver1和saver2，余额分别为$2 000.00和$3 000.00 将annualInterestRate设置为3％，计算每个存款人的月息并打印出新的结果。