2013级C++第3周(春)项目——第一次见对象

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  在程序设计方面,我们进入了有对象的时代。坏消息是,我们需要在思维方式和表达方式方面再有所改变了,需要再跨一道坎;好消息是,新的方式将更加靠近我们人类本来的思维模式。我们要意识到,大学就是要让自己发生改变的,不断改变自己,改变我们的学习,这本身也是一件令人兴奋的事。

  由于教材中这部分注重概念,而对展示程序本身的形态方面有所不足,我们在课后,要阅读教材中的相关部分。然后从项目1开始,对课堂、教材所讲知识进行再现,从而达到掌握面向对象程序的基本结构,以及辨识程序中的基本要素的目的。教材中讲的原理,值得多次阅读。
  
【项目1-掌握有对象的程序结构】
(1)阅读第一个面向对象的程序,程序结构是所有成员函数都在类内定义,阅读程序,回答相关问题(请写在博客中,程序及问题在BB平台中提供)

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class Student
{
private:
    int num;
    char name[20];
    char sex;
public:
    void set_data(int n, char *p,char s)
    {
        num=n;
        strcpy(name,p);
        sex=s;
    }
    void display( )
    {
        cout<<"num: "<<num<<endl;
        cout<<"name: " <<name<<endl;
        cout<<"sex: " <<sex<<endl;
    }
};
int main()
{
    Student stud1,stud2; 		 
    stud1.set_data(1,"He",'f');  
    stud2.set_data(2,"She",'m'); 
    stud1.display();			   
    stud2.display();			   
    return 0;
}

问题:

  • l 程序中定义的类名是________?
  • l 在main函数中,定义的stud1stud2称为____________?
  • l 该类中,numnamesex称为类的_________,其访问权限为________,意味着_________
  • l 该类中,set_datadisplay称为类的_______,其访问权限为________,意味着_________
  • l 在main()函数中26后,调用stud1.display();,将会出现什么结果?请解释原因。________
  • l 请删除上面加的一行代码,在main()函数的28后,调用stud2.sex='f';,记录提示的错误_____?为什么会这样?_______
  • l 将第9char sex;移到第10行后面,即将sex成员声明为公共数据成员,再次编译程序。请解释不会出错的原因,并对这种做法进行评价。________________________
  • l 将第6private: 去掉,结果是否发生变化,请解释原因。_______
  • l 将第10public: 去掉,记录出现的情况,并解释原因。_______

(2)第二个面向对象的程序——同样功能的程序,提倡以下面的形式书写,这是专业人员更愿意使用的方式。

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class Student
{
public:
    void set_data(int n, char *p,char s);
    void display( );
private:
    int num;
    char name[20];
    char sex;
};
void Student::set_data(int n, char *p,char s)
{
    num=n;
    strcpy(name,p);
    sex=s;
}
void Student::display( )
{
    cout<<"num: "<<num<<endl;
    cout<<"name: " <<name<<endl;
    cout<<"sex: " <<sex<<endl;
}
int main()
{
    Student stud1,stud2;
    stud1.set_data(1,"He",'f');
    stud2.set_data(2,"She",'m');
    stud1.display();
    stud2.display();
    return 0;
}

问题:

  • l 概括这种写法的特点________。
  • l 在类定义中,公共成员在前,私有成员在后,有何好处?___
  • l 成员函数的实现写在类定义之外,有何好处?________
  • l 将第5public: 去掉,记录出现的问题______,原因是_____。加上public,将程序改回正确状态。
  • l 将第18void Student::display( )写作为void display( ),即去掉Student::,结果会是_____Student::的作用是_____。将程序改回正确状态。
  • l 在第30行后加一句:stud1.num=3,记录出现的情况,并解释原因。______
  • l 去掉刚加的那一行,将第31stud1.display();中的stud1.去掉,记录出现的情况,并解释原因。________
  • l 在32行后增加cout<<sizeof(stud1)语句,看输出的结果,请做出解释___
  • l 初学者常将类定义后的分号丢掉,试将13行最后的分号去掉,记录出现的提示,并做出解释。_________
  • l 你能想到的其他“坏”点子继续折腾吗?折腾出真知!


(3)在阅读上面两个程序的基础上再次深入体会下面的基本概念
  • 声明一个类,可以定义出结构相同的一组对象——类是对象的抽象,对象是类的实例;
  • 类/对象中包括数据成员和成员函数两部分——类/对象实现了对程序设计中要描述的实体的封装处理:将有关的数据和操作代码封装在一个对象中,形成一个基本单位,各个对象(如程序中stud1和stud2)之间相对独立,互不干扰。
  • 信息隐蔽(imformation hiding)——将对象中某些部分(通过private限定符)对外隐蔽,即隐蔽其内部细节,只留下少量接口,以便与外界联系,接收外界的消息。
  • 封装和信息隐蔽的优点:把对象的一部分属性和功能对外界屏蔽,从外界是看不到的,甚至是不可知的,有利于数据安全,防止无关的人了解和修改数据。同时,大大降低了操作对象的复杂程度。

【项目2 - 旱冰场造价】一个圆形的旱冰场地,场地内抹水泥,造价为每平方米M元,围栏用木条围成,每米造价N元,输入旱冰场半径,用程序计算出其造价。

2013级C++第3周(春)项目——第一次见对象

    提示:设计一个Circle(圆)类,数据成员为圆的半径,Circle类还提供计算圆的面积和边长的成员函数。在main函数中,定义一个Circle类的对象,调用成员函数求出旱冰场的造价。
    请在下面提示的基础上完成程序,其中需要做的工作包括:(1)在类声明中声明相关的公共成员函数;(2)在类声明和main()函数之间,定义声明的成员函数。
const int M=20;   //水泥场地每平米造价
const int N=35;   //围栏每米造价
class Circle
{
//下面声明需要的成员函数(从已经提供的main函数中可以找出需要哪些成员函数)


private:
double radius;
};
//下面定义需要的成员函数


int main()
{
	double r;
	cout<<"请输入旱冰场的半径: ";
	cin>>r;
	Circle c;
	c.setRadius(r);
	cout<<"旱冰场的造价为 "<<M*c.area()+N*c.circumference()<<" 元。"<<endl;
	return 0;
}


【项目3 - 时间类】阅读、运行程序后,按要求增加类的功能
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
	void set_time( );   
	void show_time( );  
private: 
	bool is_time(int, int, int);   //这个成员函数设置为私有的,是合适的,请品味
	int hour;
	int minute;
	int sec;
};
void Time::set_time( ) 
{
	char c1,c2;
	cout<<"请输入时间(格式hh:mm:ss)";
	while(1)
	{	cin>>hour>>c1>>minute>>c2>>sec;
		if(c1!=':'||c2!=':')
			cout<<"格式不正确,请重新输入"<<endl;
		else if (!is_time(hour,minute,sec))
			cout<<"时间非法,请重新输入"<<endl;
		else 
			break;
	}
}
void Time::show_time( )      
{
	cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}
bool Time::is_time(int h,int m, int s)
{
	if (h<0 ||h>24 || m<0 ||m>60 || s<0 ||s>60)
		return false;
	return true;
}
int main( )
{
	Time t1;  
	t1.set_time( );   
	T1.show_time( );
	return 0;
}


要求:请在原类基础上,增加下列成员函数,要求前三个在类内定义(将是内置成员函数),后三个在类内声明,类外定义。在main()数中增加适当的调用以展示扩充类定义后的功能。
add_a_sec()  //增加1秒钟
add_a_minute() //增加1分钟
add_an_hour() //增加1小时
add_seconds(int) //增加n秒钟
add_minutes(int) //增加n分钟
add_hours(int) //增加n小时
提示:(1)要考虑增加后超出取值范围的情形;(2)增加n秒后,秒数可能会超过60,调整秒数,并可以调用增加分钟数的成员函数,使时间合法;同理,增加分钟数也有类似问题。
【项目3扩展(自选)】是否可以设计一个DateTime类了?实施一下吧。


【项目4 - 长方柱类】(改自教材P262第6题)仿照你阅读过的程序,编写基于对象的程序,求3个长方柱(Bulk)的体积。数据成员包括长(length)、宽(width)、高(heigth)、体积,要求设计成员函数实现下面的功能:
(1)由键盘输入3个长方柱的长、宽、高;
(2)计算长方柱的体积(volume)和表面积(areas);
(3)输出这3个长方柱的体积和表面积;




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