C++实验报告

实验报告一、实验室名称：软件实验室二、实验项目名称：面向对象程序设计—数据封装三、实验学时：6四、实验原理：数据封装将一组数据和这组数据有关的操作集合封装在一起，形成一个能动的实体，称为对象。用户不必知道对象行为的实现细节，只需根据对象提供的外部特性接口访问对象。面向对象技术试图通过建立一个合适的数据类型，将描述对象的属性（数据）和行为（函数）结合在一起，形成一个新的抽象数据类型，称为类类型（class）。类是C++的封装机制，其中包括了数据成员和成员函数。在C++类中，能确保数据只能由类中的成员函数进行访问和处理。在任何时候，都可以自由地改变数据成员的组织形式，只需改变成员函数的实现细节。由于这些成员函数的接口不改变，系统其他部分的程序（及使用者）就不会由于改动而受到影响。类的概念将数据和与这个数据有关的操作集合封装在一起，建立了一个定义良好的接口，人们只关心其使用，不关心其实现细节。这反应了抽象数据类型的思想。五、实验目的：本实验通过编写一些简单的程序，使学生掌握数据封装的概念，并能熟练编写C++类，培养理论联系实际和自主学习的能力，提高程序设计水平。六、实验内容：一位小学教师Ken希望完成这样的任务：针对于小学生正在学习四边形(quadrangle)的特性，编写一个小软件，能够随机在屏幕上显示矩形(rectangle)、正方形(square)、平行四边形(parallelogram)、梯形(trapezoid)和菱形(diamond)五种形体之一，同时显示该形体的特性和关键数据（随机产生），学生复习形体的特性，然后根据给出的关键数据计算形体的面积，软件判断其结果的正确性。在学习过程中，软件记录产生的每一个形体，在学生选择不再继续后，将其学习的过程重放一遍，用以重温，加深印象。根据Ken老师的要求，需要至少编写六个类：1）Rectangle2）Square3）Parallelogram4）Trapezoid5）Diamond6）List其中，前五个类用于描述五种形体。五种形体不用顶点坐标的表示形式，而只是简单地用它们的特征值表示。例如：矩形、平行四边形用长和高表示；正方形用边长表示；梯形用两条平行边长和高表示；菱形用两条对象线长表示。要求为这五种形体编写相应的类，类中包括至少如下数据成员和成员函数：1）特征值，例如长和宽等；2）stringname;用于存储形体的类别。类别的名字就是类的名字。例如：Rectangle类的类别名就是“Rectangle”；3）doublearea();用于求形体的面积；4）voiddraw();用于绘制形体。不要求用图形的方式画图形，只需要简单地打印出形体的类别和特征值；5）构造（包括拷贝构造）函数和析构函数。构造函数要带有相应的参数以能够用指定特征值初始化形体对象。此外，List类用于存储各种形体。形体的产生可以通过随机的方式完成。不过，List类的push_back()成员的代码需要自行完成。附件中给出了List类的大部分代码。重温过程实际上就是遍历List类对象的过程。这个过程可能有些复杂，附件中也给出了遍历的示例代码。七、实验器材（设备、元器件）：PC机一台，装有C/C++语言集成开发环境。八、实验步骤:Quad.h//四边形#ifndef__QUADRANGLE__#define__QUADRANGLE__classQuadrangle{public:stringname;//形体的标识};typedefQuadrangle*QUADPTR;#endifrect.h//矩形#ifndef__RECT__#define__RECT__classRectangle{public:stringname;//形体的标识Rectangle(intw=5,inth=7);~Rectangle();voiddraw();doublearea();stringwhat();private:intwidth,height;//高和宽};#endifRect.cpp//矩形#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includerect.hRectangle::Rectangle(intw,inth):name(Rectangle),width(w),height(h){}Rectangle::~Rectangle(){}voidRectangle::draw(){coutwhat():width=width,height=heightendl;}doubleRectangle::area(){returnwidth*height;}stringRectangle::what(){return“Rectangle”;}Square.h//正方形#ifndef_SQUARE_#define_SQUARE_classSquare{public:stringname;Square(inta=5);~Square();voiddraw();doublearea();stringwhat();private:intlength;};#endifSquare.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includeSquare.hSquare::Square(inta):name(Square),length(a){}Square::~Square(){}voidSquare::draw(){coutwhat():length=lengthendl;}doubleSquare::area(){returnlength*length;}stringSquare::what(){returnSquare;}Parallelogram.h//平行四边形#ifndef_PARALLELOGRAM_#define_PARALLELOGRAM_classParallelogram{public:stringname;Parallelogram(intl=5,inth=7);~Parallelogram();voiddraw();doublearea();stringwhat();private:intlength,height;//长和高};#endifParallelogram.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includeParallelogram.hParallelogram::Parallelogram(intl,inth):name(Parallelogram),length(l),height(h){}Parallelogram::~Parallelogram(){}voidParallelogram::draw(){coutwhat():length=length,height=heightendl;}doubleParallelogram::area(){returnlength*height;}stringParallelogram::what(){returnParallelogram;}Trapezoid.h//梯形#ifndef_TRAPEZOID_#define_TRAPEZOID_classTrapezoid{public:stringname;Trapezoid(intlen1,intlen2,inth);~Trapezoid();voiddraw();doublearea();stringwhat();private:intlength1,length2,height;};#endifTrapezoid.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includeTrapezoid.hTrapezoid::Trapezoid(intlen1,intlen2,inth):name(Trapezoid),length1(len1),length(len2),height(h){}Trapezoid::~Trapezoid(){}voidTrapezoid::draw(){coutwhat():length1=length1,length2=length2,height=heightendl;}doubleTrapezoid::area(){return(length1+length2)*height/2;}stringTrapezoid::what(){returnTrapezoid;}Diamond.h//菱形#ifndef_DIAMOND_#define_DIAMOND_classDiamond{public:stringname;Diamond(inta=0,intb=0);~Diamond();voiddraw();doublearea();stringwhat();private:intdiag1,diag2;//两条对角线长};#endifDiamond.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includeDiamond.hDiamond::Diamond(inta,intb):name(Diamond),diag1(a),diag2(b){}Diamond::~Diamond(){}voidDiamond::draw(){coutwhat():diag1=diag1,diag2=diag2endl;}doubleDiamond::area(){return(diag1*diag2)/2;}stringDiamond::what(){returnDiamond;}List.h#ifndef__LIST__#define__LIST__#includequad.htypedefvoid(*ACCESSFUN)(QUADPTR);//定义遍历时节点处理函数类型structNode{QUADPTRdata;Node*next;};classList{private:Node*head,*tail;public:List();List(constList&l);~List();voidpush_back(constQUADPTRquad);//尾部添加voidtraverse(ACCESSFUNf);//遍历};#endifList.cpp#includeiostream#includestringusingnamespacestd;#includelist.hList::List():head(NULL),tail(NULL){}List::List(constList&l):head(l.head),tail(l.tail){}List::~List(){Node*p=head,*q;while(p!=NULL){q=p;p=p-next;deleteq;}}//insertelementintothetailoflistvoidList::push_back(constQUADPTRquad){Node*k=newNode;k-data=quad;k-next=NULL;if(head==NULL||tail==NULL){head=k;tail=k;}else{tail-next=k;tail=k;}}//请自行添加在链表尾部增加一个节点的代码。voidList::traverse(ACCESSFUNf){Node*p=head;while(p!=NULL){f(p-data);p=p-next;}}Test1.cpp#includeiostream#includestring