实验3 构造函数与析构函数

2024-01-15 20:19:46

实验目的和要求
1、熟悉类的定义格式和类中成员的访问权限。

2、构造函数与析构函数的调用时机与顺序。

3、掌握对象的定义以及对象的初始化的时机与方法。

实验内容
1、下面程序sy3_1.cpp中用ERROR标明的语句有错吧，在不删除和增加代码行的情况下，改正错误语句，使其正确运行。

运行程序如下:

//sy3_1.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Aa
{
  public:
      Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}
      ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}
      void print(){cout<<a<<endl;}
  private:
    int a;
};
int main()
{
    Aa a1(1),a2(2);
    a1.print();
   cout<<a2.a<<endl;//ERROR
    return 0;
}

错误结果如下：

正确程序如下：

//sy3_1.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Aa
{
  public:
      Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}
      ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}
      void print(){cout<<a<<endl;}
  private:
    int a;
};
int main()
{
    Aa a1(1),a2(2);
    a1.print();
    a2.print();
    return 0;
}

运行结果如下：

2、调试下列程序。

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x=0,int y=0){X=x,Y=y;}
    TPoint(TPoint &p);
    ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}
    int getx(){return X;}
    int gety(){return Y;}
private:
    int X,Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint &p)
{
    X=p.X;
    Y=p.Y;
    cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint p1(4,9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3=p2;
    TPoint p4,p5(2);
    cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";
    return 0;
}

在程序中，将TPoint类的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";

（1）写出程序的输出结果，并解释输出结果；

程序如下：

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x, int y ) { X = x, Y = y; }
    TPoint(TPoint& p);
     ~TPoint() { cout << "Destructor is called\n"; }
    int getx() { return X; }
    int gety() { return Y; }
private:
    int X, Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint& p)
{
    X = p.X;
    Y = p.Y;
    cout << "Constructor is called\n";
    cout << "Copy-initialization Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint p1(4, 9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3 = p2;
    cout << "p3=(" << p3.getx() << "," << p3.gety() << ")\n";
    return 0;
}

结果如下：

（2）按下列要求进行调试：

在主函数体内，添加下列说明语句：

TPoint p4，p5（2）；

调试程序会出现什么现象？为什么？如何解决？（提示：对已有的构造函数进行适当修改）结合运行结果分析如何使用不同的构造函数创建不同的对象。

出现的现象：

出错原因：因为在类中没有定义不带参数和带一个参数的构造函数；

分析如下：如果要解决这个问题就要将带两个参数的构造函数改为缺省的构造函数，就是可以将TPoint(int x,int y)改为TPoint(int x=0,int y=0) ；在运行过程中，TPoint p1(4,9)和TPoint p4,p5(2);调用了构造函数，而TPoint p2(p1)和TPoint p3=p2是使用了拷贝构造函数。

3、对教材中Li3_11.cpp的主函数做如下修改：

（1）将Heapclass *pa1,*pa2 改为Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;

（2）在语句pa2=new Heapclass 后增加语句pa3=new Heapclass(5);

（3）将语句 if(!pa1||!pa2) 改为if(!pa1||!pa2||!pa3)

（4）在语句delete pa2 后增加语句delete pa3;

写出程序的输出结果，并解释输出结果。

程序如下：

//sy3_3.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Heapclass
{
public:
   Heapclass(int x);
   Heapclass();
   ~Heapclass();
private:
    int i;
};
Heapclass::Heapclass(int x)
{
    i=x;
    cout<<"Contstructor is called. "<<i<<endl;
}
Heapclass::Heapclass()
{
    cout<<"Default Contstructor is called."<<endl;
}
Heapclass::~Heapclass()
{
 cout<<"Default is called."<<endl;
}
int main()
{
   Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;
   pa1=new Heapclass(4);
   pa2=new Heapclass;
   pa3=new Heapclass(5);
   if(!pa1||!pa2||!pa3)
   {
       cout<<"Out of Mcmory!"<<endl;
       return 0;
   }
   cout<<"Exit main"<<endl;
   delete pa1;
   delete pa2;
   delete pa3;
   return 0;
}

运行结果如下：

分析结果：在程序中，应用了三个指针*pa1,*pa2,*pa3来指向新创建的对象，并调用了一个和不带构造参数的构造函数对对象进行初始化，因此就输出了前面三个语句；实验结束后又调用了析构函数，之后就产生了后面三句的输出结果。

4、请定义一个矩形类（Rectangle），私有数据成员为矩形长度（len）和宽度（wid），无参构造函数置len和wid为0，有参构造函数置len和wid为对应形参的值，另外还包括求矩形的周长、求矩形的面积、取矩形的长度和宽度、修改矩形的长度和宽度为对应形参的值、输出矩形尺寸等公有成员函数。要求输出矩形尺寸的格式为“length:长度，width:宽度”。（sy3_4.cpp）

实验程序如下：

//sy3_4.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Rectangle
{
public:
   Rectangle(){len=0;wid=0;}
   Rectangle(double Len,double Wid){len=Len;wid=Wid;}
   double Circumference(){return 2*(len+wid);}
   double Area(){return len*wid;}
   double getl(){return len;}
   double getw(){return wid;}
   void charge(double a,double b){len=a;wid=b;}
   printf()
   {
       cout<<"length:"<<len<<endl;
       cout<<"width:"<<wid<<endl;
       }
private:
    int len,wid;
};
int main()
{
  Rectangle p1;
  Rectangle p2(6.0,8.0);
  cout<<"p1的矩形尺寸：\n";
  p1.printf();
  cout<<"p2的矩形尺寸：\n";
  p2.printf();
  cout<<"p2的周长:"<<p2.Circumference()<<endl;
  cout<<"p2的面积："<<p2.Area()<<endl;
  cout<<"p2的长度："<<p2.getl()<<endl;
  cout<<"p2的宽度："<<p2.getw()<<endl;
  p2.charge(5.0,6.0);
  cout<<"修改后的矩形的尺寸：";
   p2.printf();
   return 0;
}

运行结果：

分析与讨论
1、类中私有成员的访问权限；

只有类中的函数才能访问类中私有成员。

2、构造函数和析构函数的调用顺序；

在对象创建时，先用构造函数对其进行初始化，在程序结束后用析构函数释放由构造函数分配的内存，而且析构函数的执行顺序与构造函数的执行顺序刚好相反。

3、何时进行对象初始化？如何进行？（提示：注意分一般对象与堆对象讨论）

一般对象：在对象的创建时对其进行初始化，可以用构造函数或者用拷贝构造函数进行初始化。

堆对象：用new进行分配空间，再调用构造函数进行初始化。

实验总结
通过本次的实验，我对于类的定义格式和类中成员的访问权限、构造函数与析构函数的调用与顺序和对象的定义以及对象的初始化的时机与方法进行了一些初步的了解和掌握；也学习到了一些新的知识和方法，并且学习到了构造函数和析构函数的调用顺序以及对象初始化如何进行。同时也在不断地修改程序和读程序的过程中学习到了写程序的一些新思路和方法。

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