一、实验任务四
模拟实验任务2，不使用标准库模板类vector，自己动手设计并实现一个动态的整型数组类Vector_int， 使其支持以下要求： 支持在创建int型数组对象时，指定其大小 支持在创建int型数组对象时，指定其大小，并将数组对象中每个数据项初始化到特定的值value 支持用已经存在的int型数组对象x，来构造新的int型数组对象y（要求实现深复制） 提供方法at()能够支持诸如 x.at(i) 这样通过索引访问动态int型数组对象中第i个数据项 析构函数，释放占用的内存资源 在构造和析构函数里，增加打印输出信息。运行程序时，帮助观察资源是否正确释放。 即在测试代码中，支持形如下面的代码操作： 要求： ① 设计并实现动态整型数组类Vector_int，保存在文件vector_int.hpp中 ② 编写测试代码文件task4.cpp，测试其构造函数接口、复制构造函数、at()方法等，是否都正常使用， 是否实现了深复制。 分析过后代码如下： Vector_int.hpp如下： 1 #include<iostream>
2 #include<cassert>
3 using namespace std;
4
5 class Vector_int
6 {
7 private:
8 int n,x;//n为数组长度，x为默认初始值
9 int *p;//数组
10 public:
11 Vector_int(int n0):n(n0),x(0)
12 {
13 p=new int[n];
14 for(int i=0;i<n0;i++)
15 p[i]=x;
16 };//构造函数
17 Vector_int(int n0,int x0):n(n0),x(x0)
18 {
19 p=new int[n];
20 for(int i=0;i<n0;i++)
21 p[i]=x;
22 };//构造函数
23 Vector_int(const Vector_int &y)//复制构造函数
24 {
25 n=y.n;
26 x=y.x;
27 p=new int[n];
28 for(int i=0;i<n;i++)
29 p[i]=y.p[i];
30 }
31
32 void print() const;//输出
33 ~Vector_int()//析构函数
34 {
35 delete[] p;
36 cout<<"destructor called"<<endl;
37 }
38
39 int &at(int index);//输出下标为index的数据
40
41
42 };
43
44 void Vector_int::print() const{
45 for(int i=0;i<n;i++){
46 cout<<p[i]<<" ";
47 }
48 cout<<endl;
49
50 }
51
52 int &Vector_int::at(int index)
53 {
54 assert(index >= 0 && index < n);
55 return p[index];
56 }
task4.cpp如下：
1 #include<iostream>
2 #include"Vector_int.hpp"
3 using namespace std;
4 int main()
5 {
6 int n;
7 cout<<"请输入数组长度：\n";
8 cin>>n;
9 Vector_int x0(n);
10 cout<<"x0=";
11 x0.print();
12 int n1,x;
13 cout<<"请输入数组长度和初始值：\n";
14 cin>>n1>>x;
15 Vector_int x1(n1, x);
16 cout<<"x1=";
17 x1.print();
18 Vector_int y(x1);
19 cout<<"y=";
20 y.print();
21 y.at(0) = 999;
22 cout<<"y=";
23 y.print();
24 return 0;
25 }
运行结果如下：
二、实验任务五
实现一个动态矩阵类Matrix，类Matrix的声明见文件Matrix.hpp。 ① 实现类Matrix的定义 ② 使用task5.cpp测试矩阵类Matrix。 经过分析后，Matrix.hpp如下： 1 #ifndef MATRIX_H
2 #define MATRIX_H
3
4 #include <iostream>
5 #include <cassert>
6 using namespace std;
7 class Matrix
8 {
9 public:
10 Matrix(int n); // 构造函数，构造一个n*n的矩阵
11 Matrix(int n, int m); // 构造函数，构造一个n*m的矩阵
12 Matrix(const Matrix &X); // 复制构造函数，使用已有的矩阵X构造
13 ~Matrix() //析构函数
14 {
15 delete[] p;
16 cout<<"destructor called\n";
17 }
18 void set(const double *pvalue); // 用pvalue指向的连续内存块数据为矩阵赋值
19 void set(int i, int j, int value); //设置矩阵第i行第j列元素值为value
20 double &at(int i, int j); //返回矩阵第i行第j列元素的引用
21 double at(int i, int j) const; // 返回矩阵第i行第j列元素的值
22 int get_lines() const; //返回矩阵行数
23 int get_cols() const; //返回矩列数
24 void print() const; // 按行打印输出矩阵
25 private:
26 int lines; // 矩阵行数
27 int cols; // 矩阵列数
28 double *p; // 指向存放矩阵数据的内存块的首地址
29 };
30
31 Matrix::Matrix(int n):lines(n),cols(n)
32 {
33 p=new double[n*n];
34 }
35
36 Matrix::Matrix(int n,int m):lines(n),cols(m)
37 {
38 p=new double[n*m];
39 }
40
41 Matrix::Matrix(const Matrix &X ):lines(X.lines),cols(X.cols)
42 {
43 p=new double[lines*cols];
44 for(int i=0;i<lines*cols;i++)
45 p[i]=X.p[i];
46 }
47
48 void Matrix::set(const double *pvalue)
49 {
50 for(int i=0; i<lines*cols; i++)
51 p[i]=*(pvalue+i);
52 }
53
54 void Matrix::set(int i,int j,int value)
55 {
56 assert((i >= 0 && i < lines) && (j >= 0 && j < cols));
57 p[i*cols+j]=value;
58 }
59
60 double Matrix::at(int i, int j) const {
61 assert((i >= 0 && i < lines) && (j >= 0 && j < cols));
62 return p[i*cols+j];
63 }
64 double & Matrix::at(int i, int j) {
65 return p[i*cols+j];
66 }
67
68 int Matrix::get_lines() const {
69 return lines;
70 }
71 int Matrix::get_cols() const {
72 return cols;
73 }
74
75 void Matrix::print() const {
76 for(int i=0; i<lines; i++) {
77 for(int j=0; j<cols; j++) {
78 cout<<p[i*cols+j]<<" ";
79 }
80
81 cout<<endl;
82 }
83 }
84
85
86
87
88
89 #endif
task5.cpp如下：
1 #include <iostream>
2 #include "Matrix.hpp"
3
4 int main()
5 {
6 using namespace std;
7
8 double x[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
9
10 Matrix m1(3, 2); // 创建一个3×2的矩阵
11 m1.set(x); // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值
12 m1.print(); // 打印矩阵m1的值
13 cout << "the first line is: " << endl;
14 cout << m1.at(0, 0) << " " << m1.at(0, 1) << endl;
15 cout << endl;
16
17 Matrix m2(2, 3);
18 m2.set(x);
19 m2.print();
20 cout << "the first line is: " << endl;
21 cout << m2.at(0, 0) << " " << m2.at(0, 1) << " " << m2.at(0, 2) << endl;
22 cout << endl;
23
24 Matrix m3(m2);
25 m3.set(0, 0, 999);
26 m3.print();
27 }
运行结果如图：
三、实验结论
1.引用是没有自己的地址的，指针有自己的地址
2.引用作为形参时，例如&x,作为实参时要用x;
指针作为实参时，例如*x，作为实参要用&x.
3.*pa=a时，&pa是自己的地址，pa是a的地址
&ra=a时，&ra是a的地址，ra是a的值
4.在类中如果需要一组数组，可以用指针来帮助解决这种问题，例如定义*p，p=new double[]
5.assert是标准c++头文件cassert中定义的一个宏，用来判断一个条件表达式的值是否为true。
如果是false，会终止。