第一篇：修練8年C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計之體會
修練8年C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計之體會
六年前，我剛熱戀“面向?qū)ο蟆保∣bject-Oriented）時，一口氣記住了近十個定義。六年后，我從幾十萬行程序中滾爬出來準備寫點心得體會時，卻無法解釋什么是“面向?qū)ο蟆?，就象說不清楚什么是數(shù)學那樣。軟件工程中的時髦術(shù)語“面向?qū)ο蠓治觥焙汀懊嫦驅(qū)ο笤O(shè)計”，通常是針對“需求分析”和“系統(tǒng)設(shè)計”環(huán)節(jié)的?！懊嫦?qū)ο蟆庇袔状髮W派，就象如來佛、上帝和真主用各自的方式定義了這個世界，并留下一堆經(jīng)書來解釋這個世界。
有些學者建議這樣找“對象”：分析一個句子的語法，找出名詞和動詞，名詞就是對象，動詞則是對象的方法（即函數(shù)）。
當年國民黨的文人為了對抗毛澤東的《沁園春·雪》，特意請清朝遺老們寫了一些對仗工整的詩，請蔣介石過目。老蔣看了氣得大罵：“娘希匹，全都有一股棺材里腐尸的氣味。”我看了幾千頁的軟件工程資料，終于發(fā)現(xiàn)自己有些“弱智”，無法理解“面向?qū)ο蟆钡睦碚?，同時醒悟到“編程是硬道理?！?/p>
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言很多，如Smalltalk、Ada、Eiffel、Object Pascal、Visual Basic、C++等等。C++語言最討人喜歡，因為它兼容C 語言，并且具備C 語言的性能。近幾年，一種叫Java 的純面向?qū)ο笳Z言紅極一時，不少人叫喊著要用Java 革C++的命。我認為Java 好比是C++的外甥，雖然不是直接遺傳的，但也幾分象樣。外甥在舅舅身上玩耍時灑了一泡尿，倆人不該為此而爭吵。
關(guān)于C++程序設(shè)計的書藉非常多，本章不講C++的語法，只講一些小小的編程道理。如果我能早幾年明白這些小道理，就可以大大改善數(shù)十萬行程序的質(zhì)量了。1.C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的重要概念
早期革命影片里有這樣一個角色，他說：“我是黨代表，我代表黨，我就是黨?！焙髞硭o同志們帶來了災(zāi)難。
會用C++的程序員一定懂得面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計嗎？
不會用C++的程序員一定不懂得面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計嗎？
兩者都未必。就象壞蛋入黨后未必能成為好人，好人不入黨未必變成壞蛋那樣。
我不怕觸犯眾怒地說句大話：“C++沒有高手，C 語言才有高手?！痹谟肅 和C++編程8年之后，我深深地遺憾自己不是C 語言的高手，更遺憾沒有人點撥我如何進行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。我和很多C++程序員一樣，在享用到C++語法的好處時便以為自己已經(jīng)明白了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。就象擠掉牙膏賣牙膏皮那樣，真是暴殄天物呀。
人們不懂拼音也會講普通話，如果懂得拼音則會把普通話講得更好。不懂面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計也可以用C++編程，如果懂得面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計則會把C++程序編得更好。本節(jié)講述三個非?；A(chǔ)的概念：“類與對象”、“繼承與組合”、“虛函數(shù)與多態(tài)”。理解這些概念，有助于提高程序的質(zhì)量，特別是提高“可復用性”與“可擴充性”。1.1 類與對象
對象（Object）是類（Class）的一個實例（Instance）。如果將對象比作房子，那么類就是房子的設(shè)計圖紙。所以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的重點是類的設(shè)計，而不是對象的設(shè)計。類可以將數(shù)據(jù)和函數(shù)封裝在一起，其中函數(shù)表示了類的行為（或稱服務(wù)）。類提供關(guān)鍵字public、protected 和private 用于聲明哪些數(shù)據(jù)和函數(shù)是公有的、受保護的或者是私有的。
這樣可以達到信息隱藏的目的，即讓類僅僅公開必須要讓外界知道的內(nèi)容，而隱藏其它一切內(nèi)容。我們不可以濫用類的封裝功能，不要把它當成火鍋，什么東西都往里扔。
類的設(shè)計是以數(shù)據(jù)為中心，還是以行為為中心？
主張“以數(shù)據(jù)為中心”的那一派人關(guān)注類的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他們習慣上將private 類型的數(shù)據(jù)寫在前面，而將public 類型的函數(shù)寫在后面，如表8.1(a)所示。
主張“以行為為中心”的那一派人關(guān)注類應(yīng)該提供什么樣的服務(wù)和接口，他們習慣上將public 類型的函數(shù)寫在前面，而將private 類型的數(shù)據(jù)寫在后面，如表8.1(b)所示。
很多C++教課書主張在設(shè)計類時“以數(shù)據(jù)為中心”。我堅持并且建議讀者在設(shè)計類時“以行為為中心”，即首先考慮類應(yīng)該提供什么樣的函數(shù)。Microsoft 公司的COM 規(guī)范的核心是接口設(shè)計，COM 的接口就相當于類的公有函數(shù)[Rogerson 1999]。在程序設(shè)計方面，咱們不要懷疑Microsoft 公司的風格。
設(shè)計孤立的類是比較容易的，難的是正確設(shè)計基類及其派生類。因為有些程序員搞不清楚“繼承”（Inheritance）、“組合”（Composition）、“多態(tài)”（Polymorphism）這些概念。1.2 繼承與組合
如果A 是基類，B 是A 的派生類，那么B 將繼承A 的數(shù)據(jù)和函數(shù)。示例程序如下： class A { public: void Func1(void);void Func2(void);};class B : public A { public: void Func3(void);void Func4(void);};// Example main(){ B b;// B的一個對象
b.Func1();// B 從A 繼承了函數(shù)Func1 b.Func2();// B 從A 繼承了函數(shù)Func2 b.Func3();b.Func4();}
這個簡單的示例程序說明了一個事實：C++的“繼承”特性可以提高程序的可復用性。正因為“繼承”太有用、太容易用，才要防止亂用“繼承”。我們要給“繼承”立一些使用規(guī)則：
一、如果類A 和類B 毫不相關(guān)，不可以為了使B 的功能更多些而讓B 繼承A 的功能。
不要覺得“不吃白不吃”，讓一個好端端的健壯青年無緣無故地吃人參補身體。
二、如果類B 有必要使用A 的功能，則要分兩種情況考慮：
（1）若在邏輯上B 是A 的“一種”（a kind of），則允許B 繼承A 的功能。如男人（Man）是人（Human）的一種，男孩（Boy）是男人的一種。那么類Man 可以從類Human 派生，類Boy 可以從類Man 派生。示例程序如下： class Human { … };class Man : public Human { … };class Boy : public Man { … };
（2）若在邏輯上A 是B 的“一部分”（a part of），則不允許B 繼承A 的功能，而是要用A和其它東西組合出B。例如眼（Eye）、鼻（Nose）、口（Mouth）、耳（Ear）是頭（Head）的一部分，所以類Head 應(yīng)該由類Eye、Nose、Mouth、Ear 組合而成，不是派生而成。示例程序如下： class Eye { public: void Look(void);};class Nose { public: void Smell(void);};class Mouth { public: void Eat(void);};class Ear { public: void Listen(void);};// 正確的設(shè)計，冗長的程序 class Head { public: void Look(void){ m_eye.Look();} void Smell(void){ m_nose.Smell();} void Eat(void){ m_mouth.Eat();} void Listen(void){ m_ear.Listen();} private: Eye m_eye;Nose m_nose;Mouth m_mouth;Ear m_ear;};
如果允許Head 從Eye、Nose、Mouth、Ear 派生而成，那么Head 將自動具有Look、Smell、Eat、Listen 這些功能： // 錯誤的設(shè)計
class Head : public Eye, public Nose, public Mouth, public Ear { };
上述程序十分簡短并且運行正確，但是這種設(shè)計卻是錯誤的。很多程序員經(jīng)不起“繼承”的誘惑而犯下設(shè)計錯誤。
一只公雞使勁地追打一只剛下了蛋的母雞，你知道為什么嗎？
因為母雞下了鴨蛋。
本書3.3 節(jié)講過“運行正確”的程序不見得就是高質(zhì)量的程序，此處就是一個例證。1.3 虛函數(shù)與多態(tài)
除了繼承外，C++的另一個優(yōu)良特性是支持多態(tài)，即允許將派生類的對象當作基類的對象使用。如果A 是基類，B 和C 是A 的派生類，多態(tài)函數(shù)Test 的參數(shù)是A 的 指針。那么Test 函數(shù)可以引用A、B、C 的對象。示例程序如下： class A { public: void Func1(void);};void Test(A *a){ a->Func1();} class B : public A { … };class C : public A { … };// Example main(){ A a;B b;C c;Test(&a);Test(&b);Test(&c);};
以上程序看不出“多態(tài)”有什么價值，加上虛函數(shù)和抽象基類后，“多態(tài)”的威力就顯示出來了。
C++用關(guān)鍵字virtual 來聲明一個函數(shù)為虛函數(shù)，派生類的虛函數(shù)將（override）基類對應(yīng)的虛函數(shù)的功能。示例程序如下： class A { public: virtual void Func1(void){ cout<< “This is A::Func1 n”} };void Test(A *a){ a->Func1();} class B : public A { public: virtual void Func1(void){ cout<< “This is B::Func1 n”} };class C : public A { public: virtual void Func1(void){ cout<< “This is C::Func1 n”} };// Example main(){ A a;B b;C c;Test(&a);// 輸出This is A::Func1 Test(&b);// 輸出This is B::Func1 Test(&c);// 輸出This is C::Func1 };
如果基類A 定義如下： class A { public: virtual void Func1(void)=0;};
那么函數(shù)Func1 叫作純虛函數(shù)，含有純虛函數(shù)的類叫作抽象基類。抽象基類只管定義純虛函數(shù)的形式，具體的功能由派生類實現(xiàn)。
結(jié)合“抽象基類”和“多態(tài)”有如下突出優(yōu)點：
（1）應(yīng)用程序不必為每一個派生類編寫功能調(diào)用，只需要對抽象基類進行處理即可。這一招叫“以不變應(yīng)萬變”，可以大大提高程序的可復用性（這是接口設(shè)計的復用，而不是代碼實現(xiàn)的復用）。
（2）派生類的功能可以被基類指針引用，這叫向后兼容，可以提高程序的可擴充性和可維護性。以前寫的程序可以被將來寫的程序調(diào)用不足為奇，但是將來寫的程序可以被以前寫的程序調(diào)用那可了不起。2 良好的編程風格
內(nèi)功深厚的武林高手出招往往平淡無奇。同理，編程高手也不會用奇門怪招寫程序。良好的編程風格是產(chǎn)生高質(zhì)量程序的前提。2.1 命名約定
有不少人編程時用拼音給函數(shù)或變量命名，這樣做并不能說明你很愛國，卻會讓用此程序的人迷糊（很多南方人不懂拼音，我就不懂）。程序中的英文一般不會太復雜，用詞要力求準確。匈牙利命名法是Microsoft 公司倡導的[Maguire 1993]，雖然很煩瑣，但用習慣了也就成了自然。沒有人強迫你采用何種命名法，但有一點應(yīng)該做到：自己的程序命名必須一致。
以下是我編程時采用的命名約定：
（1）宏定義用大寫字母加下劃線表示，如MAX_LENGTH；
（2）函數(shù)用大寫字母開頭的單詞組合而成，如SetName, GetName ；
（3）指針變量加前綴p，如*pNode ；
（4）BOOL 變量加前綴b，如bFlag ；
（5）int 變量加前綴i，如iWidth ；
（6）float 變量加前綴f，如fWidth ；
（7）double 變量加前綴d，如dWidth ；
（8）字符串變量加前綴str，如strName ；
（9）枚舉變量加前綴e，如eDrawMode ；
（10）類的成員變量加前綴m_，如m_strName, m_iWidth ；
對于int, float, double 型的變量，如果變量名的含義十分明顯，則不加前綴，避免煩瑣。如用于循環(huán)的int 型變量i,j,k ；float 型的三維坐標（x,y,z）等。2.2 使用斷言
程序一般分為Debug 版本和Release 版本，Debug 版本用于內(nèi)部調(diào)試，Release 版本發(fā)行給用戶使用。斷言assert 是僅在Debug 版本起作用的宏，它用于檢查“不應(yīng)該”發(fā)生的情況。以下是一個內(nèi)存復制程序，在運行過程中，如果assert 的參數(shù)為假，那么程序就會中止（一般地還會出現(xiàn)提示對話，說明在什么地方引發(fā)了assert）。//復制不重疊的內(nèi)存塊
void memcpy(void *pvTo, void *pvFrom, size_t size){ void *pbTo =(byte *)pvTo;void *pbFrom =(byte *)pvFrom;assert(pvTo!= NULL && pvFrom!= NULL);while(size--> 0)*pbTo + + = *pbFrom + +;return(pvTo);}
assert 不是一個倉促拼湊起來的宏，為了不在程序的Debug 版本和Release 版本引起差別，assert 不應(yīng)該產(chǎn)生任何副作用。所以assert 不是函數(shù)，而是宏。程序員可以把assert 看成一個在任何系統(tǒng)狀態(tài)下都可以安全使用的無害測試手段。
很少有比跟蹤到程序的斷言，卻不知道該斷言的作用更讓人沮喪的事了。你化了很多時間，不是為了排除錯誤，而只是為了弄清楚這個錯誤到底是什么。有的時候，程序員偶爾還會設(shè)計出有錯誤的斷言。所以如果搞不清楚斷言檢查的是什么，就很難判斷錯誤是出現(xiàn)在程序中，還是出現(xiàn)在斷言中。幸運的是這個問題很好解決，只要加上清晰的注釋即可。這本是顯而易見的事情，可是很少有程序員這樣做。這好比一個人在森林里，看到樹上釘著一塊“危險”的大牌子。但危險到底是什么？樹要倒？有廢井？有野獸？除非告訴人們“危險”是什么，否則這個警告牌難以起到積極有效的作用。難以理解的斷言常常被程序員忽略，甚至被刪除。[Maguire 1993]
以下是使用斷言的幾個原則：
（1）使用斷言捕捉不應(yīng)該發(fā)生的非法情況。不要混淆非法情況與錯誤情況之間的區(qū)別，后者是必然存在的并且是一定要作出處理的。
（2）使用斷言對函數(shù)的參數(shù)進行確認。
（3）在編寫函數(shù)時，要進行反復的考查，并且自問：“我打算做哪些假定？”一旦確定了的
假定，就要使用斷言對假定進行檢查。
（4）一般教科書都鼓勵程序員們進行防錯性的程序設(shè)計，但要記住這種編程風格會隱瞞錯誤。當進行防錯性編程時，如果“不可能發(fā)生”的事情的確發(fā)生了，則要使用斷言進行報警。2.3 new、delete 與指針
在C++中，操作符new 用于申請內(nèi)存，操作符delete 用于釋放內(nèi)存。在C 語言中，函數(shù)malloc 用于申請內(nèi)存，函數(shù)free 用于釋放內(nèi) 存。由于C++兼容C 語言，所以new、delete、malloc、free 都有可能一起使用。new 能比malloc 干更多的事，它可以申請對象的內(nèi)存，而malloc 不能。C++和C 語言中的指針威猛無比，用錯了會帶來災(zāi)難。對于一個指針p，如果是用new申請的內(nèi)存，則必須用delete 而不能用free 來釋放。如果是用malloc 申請的內(nèi)存，則必須用free 而不能用delete 來釋放。在用delete 或用free 釋放p 所指的內(nèi)存后，應(yīng)該馬上顯式地將p 置為NULL，以防下次使用p 時發(fā)生錯誤。示例程序如下： void Test(void){ float *p;p = new float[100];if(p==NULL)return;…// do something delete p;p=NULL;// 良好的編程風格 // 可以繼續(xù)使用p p = new float[500];if(p==NULL)return;…// do something else delete p;p=NULL;}
我們還要預防“野指針”，“野指針”是指向“垃圾”內(nèi)存的指針，主要成因有兩種：
（1）指針沒有初始化。
（2）指針指向已經(jīng)釋放的內(nèi)存，這種情況最讓人防不勝防，示例程序如下： class A { public: void Func(void){…} };void Test(void){ A *p;{ A a;p = &a;// 注意a 的生命期 } p->Func();// p 是“野指針”，程序出錯 } 2.4 使用const
在定義一個常量時，const 比#define 更加靈活。用const 定義的常量含有數(shù)據(jù)類型，該常量可以參與邏輯運算。例如：
const int LENGTH = 100;// LENGTH 是int 類型 const float MAX=100;// MAX 是float 類型 #define LENGTH 100 // LENGTH 無類型 #define MAX 100 // MAX 無類型
除了能定義常量外，const 還有兩個“保護”功能：
一、強制保護函數(shù)的參數(shù)值不發(fā)生變化
以下程序中，函數(shù)f 不會改變輸入?yún)?shù)name 的值，但是函數(shù)g 和h 都有可能改變name的值。
void f(String s);// pass by value void g(String &s);// pass by referance void h(String *s);// pass by pointer main(){ String name=“Dog”;
f(name);// name 的值不會改變 g(name);// name 的值可能改變 h(name);// name 的值可能改變 }
對于一個函數(shù)而言，如果其?&?或?*?類型的參數(shù)只作輸入用，不作輸出用，那么應(yīng)當在該參數(shù)前加上const，以確保函數(shù)的代碼不會改變該參數(shù)的值（如果改變了該參數(shù)的值，編譯器會出現(xiàn)錯誤警告）。因此上述程序中的函數(shù)g 和h 應(yīng)該定義成： void g(const String &s);void h(const String *s);
二、強制保護類的成員函數(shù)不改變?nèi)魏螖?shù)據(jù)成員的值
以下程序中，類stack 的成員函數(shù)Count 僅用于計數(shù)，為了確保Count 不改變類中的任何數(shù)據(jù)成員的值，應(yīng)將函數(shù)Count 定義成const 類型。class Stack { public: void push(int elem);void pop(void);int Count(void)const;// const 類型的函數(shù) private: int num;int data[100];};int Stack::Count(void)const { ++ num;// 編譯錯誤，num 值發(fā)生變化 pop();// 編譯錯誤，pop 將改變成員變量的值 return num;} 2.5 其它建議
（1）不要編寫一條過分復雜的語句，緊湊的C++/C 代碼并不見到能得到高效率的機器代碼，卻會降低程序的可理解性，程序出錯誤的幾率也會提高。
（2）不要編寫集多種功能于一身的函數(shù)，在函數(shù)的返回值中，不要將正常值和錯誤標志混在一起。
（3）不要將BOOL 值TRUE 和FALSE 對應(yīng)于1 和0 進行編程。大多數(shù)編程語言將FALSE定義為0，任何非0 值都是TRUE。Visual C++將TRUE 定義為1，而Visual Basic 則將TRUE定義為-1。示例程序如下： BOOL flag;…
if(flag){ // do something } // 正確的用法 if(flag==TRUE){ // do something } // 危險的用法 if(flag==1){ // do something } // 危險的用法 if(!flag){ // do something } // 正確的用法
if(flag==FALSE){ // do something } // 不合理的用法 if(flag==0){ // do something } // 不合理的用法
（4）小心不要將“= =”寫成“=”，編譯器不會自動發(fā)現(xiàn)這種錯誤。
（5）不要將123 寫成0123，后者是八進制的數(shù)值。
（6）將自己經(jīng)常犯的編程錯誤記錄下來，制成表格貼在計算機旁邊。小結(jié)
C++/C 程序設(shè)計如同少林寺的武功一樣博大精深，我練了8 年，大概只學到二三成。所以無論什么時候，都不要覺得自己的編程水平天下第一，看到別人好的技術(shù)和風格，要虛心學習。本章的內(nèi)容少得可憐，就象口渴時只給你一顆楊梅吃，你一定不過癮。我借花獻佛，推薦一本好書：Marshall P.Cline 著的《C++ FAQs》[Cline 1995]。你看了后一定會贊不絕口。會編寫C++/C 程序，不要因此得意洋洋，這只是程序員基本的技能要求而已。如果把系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計比作“戰(zhàn)略決策”，那么編程充其量只是“戰(zhàn)術(shù)”。如果指揮官是個大笨蛋，士兵再勇敢也會吃敗仗。所以我們程序員不要只把眼光盯在程序上，要讓自己博學多才。我們應(yīng)該向北京胡同里的小孩們學習，他們小小年紀就能指點江山，評論世界大事。
第二篇：《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》教案
《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程教案
課程編號：08051230
課程名稱：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（Object-oriented Programming）學時：72學時，其中理論學時54，上機學時18 學分：3.5開課部門：數(shù)學與計算機科學學院 開課教研室：計算機科學 開課教師：雷小園 開課學期：第7學期
授課班級：04信計
先修課程：C語言程序設(shè)計
考核要求：考試，平時10％，實驗20％，考試70％ 使用教材：
《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教程(第2版)》，陳維興，清華大學出版社，2004年 《C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計習題解答與實驗指導》，陳維興，清華大學出版社，2004年
教學目的與要求：
《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》是一門計算機及相關(guān)專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程講述C++語言面向?qū)ο蟮幕咎匦?，包括類、對象、派生類、繼承、運算符重載、多態(tài)性、虛函數(shù)、函數(shù)模板、類模板、輸入輸出、流類庫、文件等，使學生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念和基本方法，能運用C++語言進行基本的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。
教學方法：
采用板書講解C++程序設(shè)計，再加以上機練習C++編程。
3章 類和對象
3.1 類與對象的基本概念
3.2 構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)
例：點類 Point class Point { private: int x,y;public: Point(){};Point(int xx, int yy){ x=xx;y=yy;} Point(Point &p){ x=p.x;y=p.y;} int GetX()const { return x;} int GetY()const { return y;} void SetXY(int xx, int yy){ x=xx;y=yy;} void Show();};void Point::Show(){ cout<<“X: ”< 例：人類 Person class Person { protected: char *name;int age;char sex;public: Person(char *n, int a, char s);Person(){ name = 0;age = 0;sex = ' ';} Person(Person &p);~Person(){ delete[] name;} void SetName(char *n);void SetAge(int a){ age = a;} void SetSex(int s){ sex = s;} char *GetName()const { return name;} int GetAge()const { return age;} char GetSex()const { return sex;} void Show();}; #include “person.h” #include Person::Person(char *n, int a, char s){ name = new char[strlen(n)+1];strcpy(name,n);age = a;sex = s;} Person::Person(Person &p){ name = new char[strlen(p.name)+1];strcpy(name,p.name);age = p.age;sex = p.sex;} void Person::SetName(char *n){ delete[] name;name = new char[strlen(n)+1];strcpy(name,n);} void Person::Show(){ cout<<“Name: ”< 1、對象數(shù)組 所謂對象數(shù)組是指每一數(shù)組元素都是對象的數(shù)組。 2、對象指針 聲明對象指針的一般語法形式為：類名* 對象指針名。當用指向?qū)ο蟮闹羔榿碓L問對象成員時，要用“->”操作符。 3、this指針 C++為成員函數(shù)提供了一個名字為this的指針，這個指針稱為自引用指針。每當通過一個對象調(diào)用一個成員函數(shù)時，系統(tǒng)就自動把這個this指針指向該對象。因此使用的數(shù)據(jù)成員就是該對象的數(shù)據(jù)成員。 3.4 向函數(shù)傳遞對象 1、使用對象作為函數(shù)參數(shù) 2、使用對象指針作為函數(shù)參數(shù) 3、使用對象引用作為函數(shù)參數(shù) 3.5 靜態(tài)成員 1、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 在一個類中,若將一個數(shù)據(jù)成員說明為static,這種成員稱為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。與一般的數(shù)據(jù)成員不同,無論建立多少個類的對象,都只有一個靜態(tài)數(shù)據(jù)的拷貝。從而實現(xiàn)了同一個類的不同對象之間的數(shù)據(jù)共享。 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的格式如下: static 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)成員名;靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在該類定義之外被初始化。訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以通過對象或指針來訪問，也可以通過類名::來訪問。 2、靜態(tài)成員函數(shù) 定義靜態(tài)成員函數(shù)的格式如下: static 返回類型 靜態(tài)成員函數(shù)名（參數(shù)表）;與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員類似,調(diào)用公有靜態(tài)成員函數(shù)的一般格式有如下幾種: 類名::靜態(tài)成員函數(shù)名(實參表)對象.靜態(tài)成員函數(shù)名(實參表)對象指針->靜態(tài)成員函數(shù)名(實參表) 例：點類 Point（演示靜態(tài)成員）class Point { private: int x,y;static int count;public: Point(int xx=0, int yy=0){ x=xx;y=yy;count++;} Point(Point &p){ x=p.x;y=p.y;count++;} int GetX()const { return x;} int GetY()const { return y;} void SetXY(int xx, int yy){ x=xx;y=yy;} static int GetCount(){ return count;} }; int Point::count=0; int main(){ Point a(100,200), b;cout< 1、友元函數(shù) 友元函數(shù)不是當前類的成員函數(shù),而是獨立于當前類的外部函數(shù),但它可以訪問該類的所有對象的成員,包括私有成員、保護成員和公有成員。 2、友元成員 一個類的成員函數(shù)也可以作為另一個類的友元,這種成員函數(shù)不僅可以訪問自己所在類對象中的所有成員,還可以訪問friend聲明語句所在類對象中的所有成員。 3、友元類 一個類也可以作為另一個類的友元。 友元關(guān)系是單向的，不具有交換性。若類X是類Y的友元，類Y不一定是類X的友元。友元關(guān)系也不具有傳遞性。若類X是類Y的友元，Y是類Z的友元，類X不一定是類Z的友元。 例：點類 Point（演示友元）class Point { private: int x,y;static int count;public: Point(int xx=0, int yy=0){ x=xx;y=yy;} int GetX()const { return x;} int GetY()const { return y;} void SetXY(int xx, int yy){ x=xx;y=yy;} friend double Dist(Point p1, Point p2);}; friend double Dist(Point p1, Point p2);{ double x,y;x=p1.x-p2.x;y=p1.y-p2.y;return sqrt(x*x+y*y);} int main(){ Point a(100,200), b(300,400);cout<<“兩點間的距離為：”< 例：圓類 Circle（包含Point類的寫法）class Circle { private: double radius;//半徑 Point center;//圓心 public: Circle(){} Circle(int x, int y, double r): center(x,y){ SetRadius(r);} Circle(Point p, double r): center(p){ SetRadius(r);} double GetRadius()const { return radius;} void SetRadius(double r){ radius =(r>=0 ? r : 0);} void SetValue(int x, int y, double r){ center.SetXY(x,y);SetRadius(r);} double Area();void Show();}; const double PI=3.14159;inline double Circle::Area(){ return PI * radius * radius;} void Circle::Show(){ cout<<“圓心為: ” center.Show();cout<<“半徑為: ”< 1、const引用 const引用的說明形式如下: const 類型說明符& 引用名 2、const對象 const對象的說明形式如下: const 類名 對象名[(參數(shù)表)];如：const Data Mybirthday(1980,1,1);const對象的數(shù)據(jù)成員值不能被改變，const對象必須進行初始化。通過const對象只能調(diào)用它的const成員函數(shù)，而不能調(diào)用普通成員函數(shù)。 3、const數(shù)據(jù)成員 const數(shù)據(jù)成員只能通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表來獲得初始值。 4、const成員函數(shù) const成員函數(shù)的說明格式如下: 類型說明符 函數(shù)名(參數(shù)表)const;如：int GetYear()const { return year;} const成員函數(shù)不能更新對象的數(shù)據(jù)成員，也不能調(diào)用對象的普通成員函數(shù)。const是函數(shù)類型的一個組成部分,因此在函數(shù)的實現(xiàn)部分也要帶關(guān)鍵字const。 5、引用類型的數(shù)據(jù)成員 引用類型的數(shù)據(jù)成員也只能通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表來進行初始化。 例 class Test { private: int a;const int b;//不能寫成const int b=10，因類的定義還沒分配空間 int &c;//不能寫成const int &c=a，因變量a還沒分配空間 public: Test(int i,int j,int &k):b(j),c(k){ a=i;} Test():b(10),c(a){ a=20;} } 第4章 派生類與繼承 4.1 派生類的概念 4.2 派生類的構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù) 例：圓類 Circle（繼承Point類的寫法）class Circle: public Point { private: double radius;//半徑 public: Circle(){} Circle(int x, int y, double r): Point(x,y){ SetRadius(r);} Circle(Point p, double r): Point(p){ SetRadius(r);} double GetRadius()const { return radius;} void SetRadius(double r){ radius =(r>=0 ? r : 0);} void SetValue(int x, int y, double r){ SetXY(x,y);SetRadius(r);} double Area();void Show();}; const double PI=3.14159;inline double Circle::Area(){ return PI * radius * radius;} void Circle::Show(){ cout<<“圓心為: ” Point::Show();cout<<“半徑為: ”< 1、派生類繼承了它的所有基類中除構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)之外的所有成員。 2、在派生類中成員按訪問屬性劃分為四種：不可訪問的成員、私有成員、保護成員、公有成員。 3、對從基類繼承下來的成員初始化工作是通過調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)來完成的，調(diào)用方法是在派生類的構(gòu)造函數(shù)中用初始化列表。 4、如果在派生類的構(gòu)造函數(shù)省略了基類的初始化列表，則將調(diào)用基類的缺省構(gòu)造函數(shù)。 5、如果基類定義了帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)時，派生類就應(yīng)當定義構(gòu)造函數(shù)，以便顯式地調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。 6、如果派生類定義了與基類同名的新數(shù)據(jù)成員或成員函數(shù)，則此派生類的成員就覆蓋了基類的同名成員，直接使用成員名只能訪問到派生類的成員。 7、在同名覆蓋的情況下，可以使用基類名+作用域分辨符來訪問基類的同名成員。 8、如果派生類和基類的某個成員函數(shù)重名，但參數(shù)表不同，仍然屬于覆蓋，不屬于重載。 9、對派生類的對象，構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行過程是：先調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)（按它們被繼承時聲明的順序），再調(diào)用內(nèi)嵌對象成員的構(gòu)造函數(shù)（按內(nèi)嵌對象聲明的順序），最后執(zhí)行自己的構(gòu)造函數(shù)體中的內(nèi)容。 10、析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用次序正好和構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用次序相反。 例：學生類 Student //student.h #include “person.h” class Student: public Person { protected: char *Department;int Number;public: Student(){ Department = 0;Number = 0;} Student(char *, int, char, char *, int);Student(Student &stu);~Student(){ delete[] Department;} void SetDep(char*);void SetNum(int num){ Number = num;} char *GetDep()const { return Department;} int GetNum()const { return Number;} void Show();}; //student.cpp #include “student.h” #include Student::Student(char *name,int age,char sex,char *dep,int num): Person(name, age, sex){ Department = new char[strlen(dep)+1];strcpy(Department, dep);Number = num;} Student::Student(Student &stu): Person(stu){ Department = new char[strlen(stu.Department)+1];strcpy(Department, stu.Department);Number = stu.Number;} void Student::SetDep(char *dep){ delete[] Department;Department = new char[strlen(dep)+1];strcpy(Department, dep);} void Student::Show(){ Person::Show();cout<<“Department: ” < 4.4 多重繼承 例1：X和Y是基類，Z從X和Y派生 class X { public: int b;X(int k){ b=k;} };class Y { public: int c;Y(int k){ c=k;} };class Z: public X, public Y { public: int d;Z(int i,int j,int k):X(i),Y(j){ d=k;} } 例2：X和Y都從W派生而來 class W { public: int a;W(int k){ d=k;} };class X: public W { public: int b;X(int i, int k): W(i){ b=k;} };class Y: public W { public: int c;Y(int i, int k): W(i){ c=k;} };class Z: public X, public Y { public: int d;Z(int i, int j, int k, int l): X(i,j),Y(i,k){ d=l;} } int main(){ Z t(10,20,30,40);cout< 例3：將W做為X和Y的虛基類 class W { public: int a;W(int k){ a=k;} };class X: virtual public W { public: int b;X(int i, int k): W(i){ b=k;} };class Y: virtual public W { public: int c;Y(int i, int k): W(i){ c=k;} };class Z: public X, public Y { public: int d;Z(int i, int j, int k, int l): W(i),X(i,j),Y(i,k){ d=l;} } int main(){ Z t(10,20,30,40);cout< (2)建立一個對象時,如果這個對象中含有從虛基類繼承來的成員,則虛基類的成員是由最遠派生類的構(gòu)造函數(shù)通過調(diào)用虛基類的構(gòu)造函數(shù)進行初始化的。該派生類的其他基類對虛基類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用都自動被忽略。 (3)若同一層次中同時包含虛基類和非虛基類,應(yīng)先調(diào)用虛基類的構(gòu)造函數(shù),再調(diào)用非虛基類的構(gòu)造函數(shù),最后調(diào)用派生類構(gòu)造函數(shù);(4)對于多個虛基類,構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序仍然是先左后右,自上而下;(5)對于非虛基類,構(gòu)造函數(shù)的執(zhí)行順序仍是先左后右,自上而下;(6)若虛基類由非虛基類派生而來,則仍然先調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù),再調(diào)用派生類的構(gòu)造函數(shù)。 4.5 賦值兼容規(guī)則 所謂賦值兼容規(guī)則是指在需要基類對象的任何地方都可以使用公有派生類的對象來替代。 附：線性表——順序表 class SeqList { private: int *data;int size;int MaxSize;public: SeqList(int sz=100);~SeqList(){ delete []data;} int Length()const { return size;} bool IsEmpty()const { return size==0;} void Insert(const int &x, int k);void Delete(int k);int GetData(int k)const;int Find(const int &x)const;void Show()const;};SeqList::SeqList(int sz){ MaxSize=sz;data=new int[MaxSize];size=0;} void SeqList::Insert(const int &x, int k){ if(k<1 || k>size+1){ cerr<<“越界出錯”;exit(1);} if(size==MaxSize){ cerr<<“順序表已滿”;exit(1);} for(int i=size-1;i>=k-1;i--)data[i+1]=data[i];data[k-1]=x;size++;} void SeqList::Delete(int k){ if(size==0){ cerr<<“順序表空”;exit(1);} if(k<1 || k>size){ cerr<<“越界出錯”;exit(1);} for(int i=k;i int SeqList::GetData(int k)const { if(k<1 || k>size){ cerr<<“越界出錯”;exit(1);} return data[k-1];} int SeqList::Find(const int &x)const { for(int i=0;i void SeqList::Show()const { for(int i=0;i 第5章 多態(tài)性 5.1 編譯時的多態(tài)性與運行時的多態(tài)性 5.2 函數(shù)重載 5.3 運算符重載 例：復數(shù)類Complex //mycomplex.h #include #include“mycomplex.h” #include Complex &Complex::operator+=(Complex &c){ re += c.re;im += c.im;return *this;} Complex &Complex::operator-=(Complex &c){ re-= c.re;im-= c.im;return *this;} Complex &Complex::operator*=(Complex &c){ double t = re * c.rere * c.im)/ m;re = t;return *this;} Complex operator+(Complex &a, Complex &b){ return Complex(a.re + b.re, a.im + b.im);} Complex operator-(Complex &a, Complex &b){ return Complex(a.reb.im);} Complex operator*(Complex &a, Complex &b){ return Complex(a.re * b.rea.re * b.im)/ m);} bool operator==(Complex &a, Complex &b){ return a.re == b.re && a.im == b.im;} bool operator!=(Complex &a, Complex &b){ return a.re!= b.re || a.im!= b.im;} ostream &operator<<(ostream &os, Complex &c){ os << c.re << '+' << c.im << 'i';return os;} istream &operator>>(istream &is, Complex &c){ is >> c.re >> c.im;return is;} 例：分數(shù)類 Fraction #include class Fraction { private: int num, den;void reduce();public: Fraction(int n=0, int d=1);Fraction operator+(){ return *this;} Fraction operator-(){ return Fraction(-num, den);} Fraction &operator+=(Fraction &);Fraction &operator-=(Fraction &);Fraction &operator*=(Fraction &);Fraction &operator/=(Fraction &);Fraction &operator++();Fraction operator++(int);operator double();friend Fraction operator+(Fraction &, Fraction &);friend Fraction operator-(Fraction &, Fraction &);friend Fraction operator*(Fraction &, Fraction &);friend Fraction operator/(Fraction &, Fraction &);friend bool operator==(Fraction &, Fraction &);friend bool operator!=(Fraction &, Fraction &);friend bool operator<(Fraction &, Fraction &);friend bool operator<=(Fraction &, Fraction &);friend bool operator>(Fraction &, Fraction &);friend bool operator>=(Fraction &, Fraction &);friend ostream &operator<<(ostream &, Fraction &);friend istream &operator>>(istream &, Fraction &);};#include “fraction.h” #include 5.4 類型轉(zhuǎn)換 1、通過構(gòu)造函數(shù)將別的類型轉(zhuǎn)換為這個類的類型 如復數(shù)Complex類的構(gòu)造函數(shù) Complex(double r){ re=r;} 2、通過轉(zhuǎn)換函數(shù)講這個類的類型轉(zhuǎn)換為別的類型 如在復數(shù)Complex類中的轉(zhuǎn)換函數(shù) operator double(){ return re;} 在分數(shù)Fraction類中的轉(zhuǎn)換函數(shù) operator double(){ return static_cast 用explicit關(guān)鍵字，可以禁止單個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于自動類型轉(zhuǎn)換，如 class Stack { explicit Stack(int size);? ? } Explicit也同樣禁止用賦值來進行帶有類型轉(zhuǎn)換的初始化行為 如，不可以 Stack s=10;5.5 虛函數(shù) 1、引入派生類后的對象指針 例： class A { public: void show(){ cout<<“A”;} };class B:public A { public: void show(){ cout<<“B”;} };int main(){ A a,*pc;B b;pc=&a;pc->show();pc=&b;pc->show();} 輸出為AA 2、虛函數(shù)的定義及使用 例：引入虛函數(shù)后，上面的例子改為如下 class A { public: virtual void show(){ cout<<“A”;} };class B:public A { public: void show(){ cout<<“B”;} };int main(){ A a,*pc;B b;pc=&a;pc->show();pc=&b;pc->show();} 輸出為AB 3、純虛函數(shù)和抽象類 例： class A { public: virtual void show()=0;};class B:public A { public: void show(){ cout<<“B”;} };int main(){ A *pc;B b;pc=&b;pc->show();} 關(guān)于虛函數(shù)，有以下幾點 1、如果成員函數(shù)是通過引用或指針，而不是通過對象來調(diào)用，那么，如果沒有使用virtual，程序?qū)⒏鶕?jù)引用類型或指針類型來選擇方法；如果使用了virtual，程序?qū)⒏鶕?jù)引用或指針指向的對象的類型來選擇方法。 2、如果要在派生類中重新定義基類的方法，則將它設(shè)置為虛擬方法，否則是指為非虛擬方法 3、如果使用指向?qū)ο蟮囊没蛑羔榿碚{(diào)用虛擬方法，程序?qū)⑹褂脼閷ο箢愋投x的方法，而不使用為引用類型或指針類型定義的方法，這稱為動態(tài)聯(lián)編或晚期聯(lián)編。 4、在基類方法的聲明中使用virtual可使該方法在基類以及所有的派生類中都是虛擬的。 5、一個未在派生類中定義的純虛函數(shù)仍舊還是一個純虛函數(shù)，該派生類仍為一個抽象類。 6、通常應(yīng)給基類提供一個虛擬析構(gòu)函數(shù)，這樣，當派生類對象結(jié)束時，將先調(diào)用派生的析構(gòu)函數(shù)，再調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)。 7、如果派生類沒有重新定義虛擬函數(shù)，則將使用該函數(shù)的基類版本。 8、如果重新定義繼承的方法，應(yīng)確保與原來的原型完全相同。但有一個例外，就是如果返回類型是基類指針或引用，則可改為指向派生類的指針或引用。實驗 基本C++程序設(shè)計 2 類和對象程序設(shè)計 3 派生與繼承程序設(shè)計 4 運算符重載程序設(shè)計 5 模板程序設(shè)計 6 I/ O 流程序設(shè)計 《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》實驗教學大綱 課程總學時：64 學分：4 實驗學時：16 實驗個數(shù)： 6個實驗學分：1分 課程性質(zhì)：專業(yè)必修課適用專業(yè)：計算機類專業(yè) 教材及參考書：《C++語言程序設(shè)計（第四版）》，鄭莉、董淵編著，北京：清華大學出版社，2011 大綱執(zhí)筆人：楊軍 大綱審定人： 一、實驗課的性質(zhì)與任務(wù) 本課程實驗大綱是面向計算機專業(yè)學生開設(shè)的《C++程序設(shè)計》實驗課計劃指導大綱，是依據(jù)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程教學計劃指導大綱編制。本課程主要講述了利用C++進行程序設(shè)計的思想和方法，既有面向過程和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的理論知識，又包括極強的實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。本實驗大綱力求結(jié)合該課程教學計劃大綱的相應(yīng)內(nèi)容，由淺入深的指導學生了解和掌握如何利用C++程序設(shè)計語言進行程序設(shè)計，提高學生的動手能力，做到理論和實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學生理解，分析程序，編寫，調(diào)試程序的能力，使之能把程序設(shè)計應(yīng)用到今后的專業(yè)學習中。 二、實驗?zāi)康呐c要求 1．實驗?zāi)康?/p> 通過本課程的學習，使學生掌握面向過程的程序設(shè)計思想和編程思路，初步掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想，學會調(diào)試程序，能獨立編寫實用的小型程序。2．實驗要求 學生應(yīng)該自始至終貫徹課程中所介紹的程序設(shè)計風格,養(yǎng)成良好的編程習慣； 應(yīng)獨立完成所布置習題。為保證盡量在統(tǒng)一安排的上機時間內(nèi)編譯運行通過程序，學生應(yīng)事先設(shè)計好程序。 三、實驗項目及內(nèi)容提要 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實驗課程（071016） 序號 實驗編號 實驗名稱 學時 必做 選做 學分數(shù) 實驗類型 內(nèi)容提要 基本操作 驗證 綜合設(shè)計 1 類與對象 √ √ 函數(shù)重載,類的設(shè)計與使用 2 2 C++程序的結(jié)構(gòu) √ √ 作用域與生存期，靜態(tài)成員 3 數(shù)組、指針與字符串 √ √ 三種常見編程元素的使用 4 繼承與派生 √ √ 派生類的設(shè)計與使用 5 多態(tài)性 √ √ 運算符重載、動態(tài)多態(tài) 6 模板和文件 √ √ 模板，異常處理機制的設(shè)計 四、實驗內(nèi)容安排： 實驗一類與對象 （設(shè)計性實驗 4學時）目的要求： 掌握類的定義和使用；掌握類對象的聲明；練習具有不同訪問屬性的成員的訪問方式；觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行過程； 學習類組合使用方法； 使用VC++的debug調(diào)試功能觀察程序流程，跟蹤觀察類的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、成員函數(shù)的執(zhí)行順序。實驗內(nèi)容： 編寫重載函數(shù)Max1可分別求取兩個整數(shù)，三個整數(shù)，兩個雙精度數(shù)，三個雙精度數(shù)的最大值。 寫一個函數(shù)，具有一個引用作為形參參數(shù)，在函數(shù)中改變引用變量的值，觀察實參變量的變化。 定義一個CPU類，包含等級（Rank）、頻率（frequency）、電壓(voltage)等屬性，有兩個公有成員函數(shù)run、stop。其中，rank為枚舉類型CPU__Rank,定義為enum CPU_Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7},frequency為單位是MHz的整型數(shù)，voltage為浮點型的電壓值。觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序。定義一個簡單的Computer類，有數(shù)據(jù)成員芯片(cpu)、內(nèi)存(ram)、光驅(qū)(cdrom)等等，有兩個公有成員函數(shù)run、stop。cpu為CPU類的一個對象，ram為RAM類的一個對象，cdrom為CDROM類的一個對象，定義并實現(xiàn)這個類，為以上的類編寫構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)，觀察組合類和內(nèi)嵌類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序。 為題目2）的類編寫復制構(gòu)造函數(shù)，在主函數(shù)中利用復制構(gòu)造的方式創(chuàng)建新的對象，觀察對象的狀態(tài)。 思考并回答以下概念：函數(shù)重載，引用，類，對象，數(shù)據(jù)成員，函數(shù)成員，訪問屬性，構(gòu)造函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)，類的組合，內(nèi)嵌對象，初始化列表，復制構(gòu)造函數(shù)。主要儀器設(shè)備及軟件：PC+Windows 2000+VC 6.0 實驗二 C++程序的結(jié)構(gòu)（設(shè)計性實驗 2學時）目的要求： 觀察程序運行中變量的作用域、生存期和可見性； 學習類的靜態(tài)成員的使用； 學習多文件結(jié)構(gòu)在C++程序中的使用。實驗內(nèi)容： 實現(xiàn)客戶機(CLIENT)類。定義字符型靜態(tài)數(shù)據(jù)成員ServerName，保存其服務(wù)器名稱；整型靜態(tài)數(shù)據(jù)成員ClientNum，記錄已定義的客戶數(shù)量；定義靜態(tài)函數(shù)ChangeServerName()改變服務(wù)器名稱。 利用多文件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)題目1），在頭文件client.h中定義類，在文件client.cpp中實現(xiàn)該類，在文件test.cpp 中測試這個類，觀察相應(yīng)的成員變量取值的變化情況，要求ClientNum能夠?qū)崟r記錄客戶機對象的數(shù)量。 思考并回答以下概念：類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，類的靜態(tài)函數(shù)成員，多文件結(jié)構(gòu)，文件包含。主要儀器設(shè)備及軟件：Windows 2000+VC 6.0 實驗三數(shù)組、指針與字符串實驗（設(shè)計性實驗 4學時）目的要求： 學習使用數(shù)組；學習字符串數(shù)據(jù)的組織和處理；學習標準C++庫的使用； 掌握指針的使用方法；練習通過debug觀察指針的內(nèi)容及其所指的對象的內(nèi)容；練習通過動態(tài)內(nèi)存分配實現(xiàn)動態(tài)數(shù)組，并體會指針在其中的作用； 分別使用字符數(shù)組和標準C++庫練習處理字符串的方法。實驗內(nèi)容： 編寫一個類用于處理3×3矩陣轉(zhuǎn)置，測試轉(zhuǎn)置的效果，輸出轉(zhuǎn)置前后的矩陣。 定義一個具有構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的類，如實驗一的CPU類，定義一個CPU的對象數(shù)組，觀察構(gòu)造函數(shù)的析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用過程。利用動態(tài)內(nèi)存分配的方式重新完成題目2）。 使用系統(tǒng)提供的string類定義字符串對象并初始化，實現(xiàn)從原始字符串中提取一個子串。選做：定義一個Point（二維點類）的對象數(shù)組，利用該數(shù)組實現(xiàn)直線的線性擬合。選做：定義一個動態(tài)數(shù)組類。 思考并回答：數(shù)組，指針，對象數(shù)組，動態(tài)內(nèi)存分配，默認構(gòu)造函數(shù)，標準類庫，字符串類 string，線性擬合。 3.主要儀器設(shè)備及軟件：Windows 2000+VC 6.0 實驗四繼承與派生 （設(shè)計性實驗 2學時）目的要求： 學習定義和使用類的繼承關(guān)系，定義派生類；熟悉不同繼承方式下對基類成員的訪問控制； 學習利用虛基類解決二義性問題。實驗內(nèi)容： 定義一個基類Animal，有私有整型成員變量age，構(gòu)造其派生類dog，在其成員函數(shù)SetAge(int n)中直接給age賦值，看看會有什么問題，把 age改為公有成員變量，還會有問題嗎？編程試試看。 定義一個基類BaseClass,有整型成員變量Number，構(gòu)造其派生類DerivedClass,定義該派生類的對象,觀察構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行情況。 定義一個車（vehicle）基類，具有MaxSpeed、Weight等成員變量，Run、Stop等成員函數(shù)，由此派生出自行車（bicycle）類，汽車（motorcar）類。自行車（bicycle）類有高度（Height）等屬性，汽車（motorcycle）類有座位數(shù)（SeatNum）等屬性。從bicycle和motorcycle派生出摩托車(Motorcar)類，在繼承過程中，注意把vehicle設(shè)置為虛基類。如果不把vehicle 設(shè)置為虛基類，會有什么問？編程實驗及分析原因。 思考并回答：繼承，派生，子類對基類成員的訪問權(quán)限，繼承方式，繼承時的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序，虛基類 主要儀器設(shè)備及軟件：PC+Windows 2000+VC 6.0 實驗五多態(tài)和運算符重載（設(shè)計性實驗 2學時）目的要求： 掌握運算符重載的方法；學習使用虛函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。實驗內(nèi)容： 定義Point類，有坐標x,y兩個私有成員變量;對Point類重載“+”（相加）、“-”（相減）和“==”（相等）運算符，實現(xiàn)對坐標的改變，要求用友元函數(shù)和成員函數(shù)兩種方法實現(xiàn)。對Point類重載<<運算符，以使得代碼 Point p;cout< 定義一個車(vehicle)基類，有虛函數(shù)Run、Stop等成員函數(shù)，由此派生出自行車（bicycle）類、汽車（motorcar）類，它們都有Run、Stop等成員函數(shù)。在主函數(shù)中用不同的方法調(diào)用Run、Stop成員函數(shù)，觀察這些函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果，思考如何實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性，如果Run、Stop沒有被定義為虛函數(shù)，執(zhí)行結(jié)果會怎樣，把結(jié)果和分析寫入實驗報告。選做，利用類完成求函數(shù)的積分（參考教材）。 思考并回答：多態(tài)，實現(xiàn)多態(tài)性的方法，虛函數(shù)，運算符重載，前++，后++，實現(xiàn)運算符重載的方式。 主要儀器設(shè)備及軟件：PC+Windows 2000+VC 6.0 實驗六模板和文件 （設(shè)計性實驗 2學時）目的要求： 理解模板的作用和語法。 學習掌握C++文件處理類的基本用法。實驗內(nèi)容： 使用函數(shù)模板實現(xiàn)一個求3個數(shù)最大值的函數(shù)，并完成測試。 編寫程序，用二進制方式打開指定的一個文件，在每一行前加行號。選做，練習使用STL中的vector模板類。選做，定義一個異常類CException,有成員函數(shù)Reason(),用來顯示異常的類型。在子函數(shù)中觸發(fā)異常，在主程序中處理異常，觀察程序的執(zhí)行過程。思考并回答：模板，函數(shù)模板，類模板，文件，文件讀寫，文件流類，文件操作方式，文件存儲方式； STL，容器，異常處理。 3.主要儀器設(shè)備及軟件：PC+Windows 2000+VC 6.0 五實驗報告的格式（本部分要求各學院設(shè)計成表格作為教學大綱附件） 實驗完畢，應(yīng)用專門的實驗報告本，根據(jù)預習和實驗中的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄等，及時而認真地寫出實驗報告。實驗報告一般包括以下內(nèi)容： 實驗（序號）實驗名稱 （一）實驗?zāi)康?/p> （二）儀器工具及材料列出實驗中所使用的主要儀器工具及材料。 （三）內(nèi)容及程序應(yīng)簡明扼要地寫出實驗步驟流程。 （四）結(jié)果及分析應(yīng)用文字、表格、圖形等形式將數(shù)據(jù)表示出來。根據(jù)實驗要求對數(shù)據(jù)進行分析和誤差處理。 （五）問題討論結(jié)合有關(guān)理論對實驗中的現(xiàn)象、產(chǎn)生的誤差等進行討論和分析，以提高自己的分析問題、解決問題的能力，并提出應(yīng)注意的事項，也為以后的科學研究打下一定的基礎(chǔ)。 六、考核方式、方法及實驗成績評定方法 1、考核方式、方法： 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實驗課成績占面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計總成績的15%，即共15分。考核方法為采用實驗課隨堂檢查學生完成情況及現(xiàn)場提問讓學生回答，根據(jù)學生完成情況及答辯情況給分次給出平時成績，共5分。學生在完成實驗后應(yīng)將自己的實驗過程，結(jié)果，經(jīng)驗寫入實驗報告并提交實驗報告，實驗報告成績占10分，根據(jù)學生實驗報告的書寫質(zhì)量及實驗出勤情況打出。 2、實驗成績評定方法： 評定各級成績時，可參考以下標準： （一）優(yōu)秀（很好）14-15 能正確理解實驗的目的要求，能獨立、順利而正確地完成各項實驗操作，會分析和處理實驗中遇到的問題，能掌握所學的各項實驗技能，能較好地完成實驗報告及其它各項實驗作業(yè)，有一定創(chuàng)造精神和能力。有良好的實驗工作作風和習慣。 （二）良好（較好）13-14 能理解實驗的目的和要求，能認真而正確地完成各項實驗操作，能分析和處理實驗中遇到的一些問題。能掌握所學實驗技能的絕大部分，對難點較大的操作完成有困難。能一般完成實驗報告和其它實驗作業(yè)。有較好的實驗習慣和工作作風。 （三）中等（一般）11-12 能粗淺理解實驗?zāi)康囊?，能認真努力進行各項實驗操作，但技巧較差。能分析和處理實驗中一些較容易的問題，掌握實驗技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各項實驗作業(yè)和報告。處理問題缺乏條理。工作作風較好。能認真遵守各項規(guī)章制度。學習努力。 （四）及格（較差）8-9 只能機械地了解實驗內(nèi)容，能一般性地按實驗步驟完成實驗操作，能完成60%所學的實驗技能，有些雖作但不準確。遇到問題常常缺乏解決的辦法，在別人啟發(fā)下能作些簡單處理，但效果不理想。能一般完成實驗報告，能認真遵守實驗室各項規(guī)章制度，工作中有小的習慣性毛?。ㄈ绻ぷ鳠o計劃，處理問題缺乏條理）。 （五）不及格（很差）0-7 盲目地操作，只掌握50%的所學實驗技能。有些實驗雖能作，但一般效果不好，操作不正確。工作忙亂無條理。一般能遵守實驗室規(guī)章制度，但常有小的錯誤。實驗報告較多的時候有結(jié)果，遇到問題時說不明原因，在教師指導下也較難完成各項實驗作業(yè)?；蛴行┬÷斆鞯慌Γ磺笊线M。 七、實驗主要應(yīng)配套儀器設(shè)備及臺（套）數(shù)（以一個實驗教學班40人為標準）序號 儀器設(shè)備名稱 數(shù)量 備注 計算機 40臺 C++開發(fā)工具軟件 1套 網(wǎng)絡(luò)版 八、主要教材及參考書 《C++語言程序設(shè)計習題與實驗指導》，鄭莉、傅仕星編著，北京：清華大學出版社，2004 《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)》教學大綱 課程編號： 課程中文名稱：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 課程英文名稱：Object-Oriented Programming 總學時： 40 實驗學時： 0 上機學時：學分： 2.5 適用專業(yè)：軟件工程專業(yè) 一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)（300字內(nèi)） 《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)》是計算機軟件工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法是吸收了軟件工程領(lǐng)域有益的概念和有效的方法而發(fā)展起來的一種軟件開發(fā)方法。它集抽象性、封裝性、繼承性和多態(tài)性于一體，可以幫助人們開發(fā)出模塊化的程序，并體現(xiàn)信息隱蔽、可復用、易修改、易擴充等特性。本課程主要介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的方法和C++語言的基本概念及C++語言中的面向?qū)ο髾C制。通過本課程的學習，應(yīng)使學生能夠較好地理解和掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)的基本概念，掌握面向?qū)ο蟪绦虻脑O(shè)計方法，并能夠在C++環(huán)境下（如VC++）開發(fā)較大型的應(yīng)用程序。從而為以后的工作和學習打下基礎(chǔ)。 二、課程教學內(nèi)容及學時分配 第一章、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概述（3學時） 1.教學內(nèi)容 1.1面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的產(chǎn)生和發(fā)展 1.2面向過程和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法概述 1.3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本術(shù)語 1.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本特征 1.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 1.6基于Visual Studio 2010的C++應(yīng)用程序的開發(fā) 2.基本要求 了解面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展歷程；了解面向過程和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計兩種程序設(shè)計方法 優(yōu)缺點；掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點；掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的相關(guān)術(shù)語和基本特征；了解目前常用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。了解Visual Studio環(huán)境下，C++應(yīng)用程序的開發(fā)過程。3.重點、難點 重點：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點（數(shù)據(jù)的抽象與封裝、繼承性、多態(tài)性）及面向?qū)ο蟮幕拘g(shù)語；C++應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境。 難點：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的特點（數(shù)據(jù)的抽象與封裝、繼承性、多態(tài)性）和面向?qū)ο蟮幕拘g(shù)語。 第二章、C++基礎(chǔ)（6學時） 1.教學內(nèi)容 2.1C++程序的組成部分 2.2 命名空間 2.3 C++數(shù)據(jù)的輸入輸出 2.4引用 2.5函數(shù) 2.6 變量的的作用域與可見性 2.7對象的生存期 2.8 const常量 2.9動態(tài)內(nèi)存分配和釋放 2.10編譯預處理 2.11文件的輸入和輸出 2．基本要求 了解C++程序的組成部分；掌握命名空間、變量的的作用域與可見性及生存期的概念；掌握引用及函數(shù)的引用參數(shù)和返回引用的概念和使用；掌握帶有默認參數(shù)的函數(shù)的使用；掌握內(nèi)聯(lián)函數(shù)和重載函數(shù)的使用；掌握動態(tài)內(nèi)存分配和釋放的方法；掌握磁盤文件的輸入輸出操作方法。3.重點、難點 重點：引用及函數(shù)的引用參數(shù)和返回引用的概念和使用；動態(tài)內(nèi)存分配和釋放的方法；默認參數(shù)的函數(shù)的使用；內(nèi)聯(lián)函數(shù)和重載函數(shù)的使用。 難點：函數(shù)的引用參數(shù)和返回引用的使用；掌握磁盤文件的輸入輸出操作方法。 第三章 類和對象（6學時） 1.教學內(nèi)容 3.1類和對象的概念 3.2類的定義 3.3對象的創(chuàng)建與使用 3.4構(gòu)造函數(shù) 3.5析構(gòu)函數(shù) 3.6構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序 3.7 對象數(shù)組與對象指針 3.8向函數(shù)傳遞對象 3.9對象的賦值和復制 3.10類的組合 2．基本要求 理解類的概念，掌握類的定義方法；理解對象與類的關(guān)系，掌握對象的創(chuàng)建和使用方法；掌握構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)的概念和使用方法；掌握拷貝構(gòu)造函數(shù)的使用方法；掌握對象數(shù)組和對象指針的特點和使用方法；掌握函數(shù)調(diào)用中參數(shù)的傳遞方式；理解類的組合的特點。3.重點、難點 重點：構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)的使用方法；對象數(shù)組和對象指針的特點和使用方法；函數(shù)調(diào)用中參數(shù)的傳遞方式。 難點：拷貝構(gòu)造函數(shù)的使用方法；對象數(shù)組和對象指針的特點和使用方法；類的組合使用。 第四章、類與對象的其他特性（4學時） 1.教學內(nèi)容 4.1類的靜態(tài)成員 4.2友元 4.3類的作用域和對象的生存期 4.4常量類型 2．基本要求 掌握類的靜態(tài)成員（靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)）的定義和使用方法；掌握友元函數(shù)、友元類的作用、定義和使用方法；了解類的作用域，理解對象的類型和生存期；掌握各種常量的特點、定義和使用方法。3.重點、難點 重點：靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)的使用方法；友元函數(shù)、友元類的使用方法。難點：靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)的使用方法；類的作用域、對象的作用域及生存周期。 第五章、繼承與派生（6學時） 1.教學內(nèi)容 5.1類的繼承與派生概念 5.2基類與派生類 5.3派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù) 5.4多重繼承 5.5子類型與賦值兼容規(guī)則 5.6程序?qū)嵗?2．基本要求 理解基類和派生類的概念；掌握派生類的聲明、生成過程、繼承方式和訪問權(quán)限；掌握派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)；掌握多重繼承的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)、構(gòu)造順序和析構(gòu)順序及多重繼承中的二義性；掌握虛基類的概念；理解子類型和賦值兼容規(guī)則； 3.重點、難點 重點：派生類的繼承方式和訪問權(quán)限；派生類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的定義；多重繼承構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的構(gòu)造順序和析構(gòu)順序；多重繼承中的二義性；虛基類的定義。 難點：多重繼承中的二義性；虛基類的定義；理解子類型和賦值兼容規(guī)則。 第六章、多態(tài)性（5學時） 1.教學內(nèi)容 6.1運算符重載 6.2多態(tài)性的概念 6.3虛函數(shù) 6.4純虛函數(shù)與抽象類 6.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 2．基本要求 掌握重載運算符的定義方法；了解運算符重載為成員函數(shù)與友元函數(shù)的區(qū)別；掌握不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換方法；掌握多態(tài)性的概念；掌握虛函數(shù)的定義和使用方法；掌握純虛函數(shù)和抽象類的定義；了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想。3.重點、難點 重點：成員函數(shù)和友元函數(shù)重載運算符；虛函數(shù)的使用方法。難點：虛函數(shù)的使用方法；純虛函數(shù)和抽象類的定義和使用。 第七章、模板（2學時） 1.教學內(nèi)容 7.1模板的概念 7.2 函數(shù)模板與模板函數(shù) 7.3類模板與模板類 2．基本要求 了解模板的概念；掌握函數(shù)模板的定義和使用，理解函數(shù)模板與模板函數(shù)的關(guān)系；掌握模板函數(shù)顯式具體化；掌握類模板的定義和使用，理解類模板與模板類的關(guān)系；掌握類模板的派生；掌握類模板的顯式具體化。3.重點、難點 重點：函數(shù)模板與類模板的使用。難點：類模板的使用。 第八章 文件和流 1.教學內(nèi)容 8.1 C++的輸入/輸出 8.2 標準輸入流 8.3 標準輸出流 8.4 文件的輸入和輸出 2.基本要求 了解C++的輸入/輸出的概念；掌握使用cin進行輸入；掌握istream類的方法進行輸入。掌握使用cout進行輸出；掌握格式化輸出；掌握ostream類的方法進行輸出；掌握文件的輸入和輸出。3.重點、難點 重點：掌握istream類和ostream類的輸入和輸出方法；掌握文件的輸入和輸出。 難點：掌握文件的輸入和輸出。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教程（C++語言描述）題解 第1章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計概論 一、名詞解釋 抽象 封裝 消息 【問題解答】 面向?qū)ο蠓椒ㄖ械某橄笫侵笇唧w問題（對象）進行概括，抽出一類對象的公共性質(zhì)并加以描述的過程。 面向?qū)ο蠓椒ㄖ械姆庋b就是把抽象出來的對象的屬性和行為結(jié)合成一個獨立的單位，并盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。 消息是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計用來描述對象之間通信的機制。一個消息就是一個對象要求另一個對象實施某種操作的一個請求。 二、填空題 （1）目前有面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法兩種重要的程序設(shè)計方法。（2）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法中的模塊由順序、選擇和循環(huán)3種基本結(jié)構(gòu)組成。 （3）在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法中，程序可表示為程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法； 而面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，程序可表示為程序=對象+消息。 （4）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法中的基本模塊是過程； 而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法中的基本模塊是類。（5）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法具有抽象性、封裝性、繼承性和多態(tài)性等特點。 三、選擇題（至少選一個，可以多選） （1）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計著重于（B）的設(shè)計。 A.對象B.類C.算法D.數(shù)據(jù) （2）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，把對象的屬性和行為組織在同一個模塊內(nèi)的機制叫做（C）。 A.抽象 B.繼承 C.封裝 D.多態(tài)（3）在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，類通過（D）與外界發(fā)生關(guān)系。 A.對象 B.類 C.消息 D.接口（4）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，對象與對象之間的通信機制是（C）。 A.對象 B.類 C.消息 D.接口（5）關(guān)于C++與C語言的關(guān)系的描述中，（D）是錯誤的。 A.C語言是C++的一個子集 B.C語言與C++是兼容的 C.C++對C語言進行了一些改進 D.C++和C語言都是面向?qū)ο蟮?/p> 【結(jié)果分析】 C語言是面向過程的。C++語言是一種經(jīng)過改進的更為優(yōu)化的C語言，是一種混合型語言，既面向過程也面向?qū)ο蟆?/p> （6）面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與（A）放在一起，作為一個相互依存、不可分割的整體來處理。 A.算法 B.信息 C.數(shù)據(jù)隱藏 D.數(shù)據(jù)抽象（7）下面（A）不是面向?qū)ο笙到y(tǒng)所包含的要素。 A.重載 B.對象 C.類 D.繼承 【結(jié)果分析】 面向?qū)ο?對象+類+繼承+消息+多態(tài)（8）下面說法正確的是（BC）。 A.將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法臵于同一個函數(shù)內(nèi)，即為數(shù)據(jù)封裝 B.一個類通過繼承可以獲得另一個類的特性 C.面向?qū)ο笠蟪绦騿T集中于事物的本質(zhì)特征，用抽象的觀點看待程序 D.同一消息為不同的對象接受時，產(chǎn)生的行為是一樣的，這稱為一致性 【結(jié)果分析】 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法具有抽象性、封裝性、繼承性和多態(tài)性等特點。將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法臵于同一個類內(nèi)，即為數(shù)據(jù)封裝。同一消息為不同的對象接受時，產(chǎn)生的行為可能是不一樣的，這稱為多態(tài)性。（9）下面說法正確的是（AD）。 A.對象是計算機內(nèi)存中的一塊區(qū)域，它可以存放代碼和數(shù)據(jù) B.對象實際是功能相對獨立的一段程序 C.各個對象間的數(shù)據(jù)可以共享是對象的一大優(yōu)點 D.在面向?qū)ο蟮某绦蛑校瑢ο笾g只能通過消息相互通信 【結(jié)果分析】 對象是計算機內(nèi)存中的一塊區(qū)域。在對象中，不但存有數(shù)據(jù)，而且存有代碼，使得每個對象在功能上相互之間保持相對獨立。對象之間存在各種聯(lián)系，但它們之間只能通過消息進行通信。 四、判斷題 （1）在高級程序設(shè)計語言中，一般用類來實現(xiàn)對象，類是具有相同屬性和行為的一組對象的集合，它是創(chuàng)建對象的模板。（√）（2）C++語言只支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的抽象性、封裝性、繼承性等特性，而不支持多態(tài)性。（×）【結(jié)果分析】 C++語言不僅支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的抽象性、封裝性、繼承性等特性，而且支持多態(tài)性。 （3）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的消息應(yīng)該包含“如何做”的信息。（×）【結(jié)果分析】 消息是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計用來描述對象之間通信的機制。向?qū)ο蟆鞍l(fā)送消息”只需告訴對象做什么，對象根據(jù)這個消息決定如何做。 （4）一個消息只能產(chǎn)生特定的響應(yīng)效果。（×）【結(jié)果分析】 當一個對象發(fā)出消息時，由于接收對象的類型可能不同，所以，它們可能做出不同的反應(yīng)。這樣，一個消息可以產(chǎn)生不同的響應(yīng)效果，這種現(xiàn)象叫做多態(tài)。 （5）類的設(shè)計和類的繼承機制實現(xiàn)了軟件模塊的可重用性。（√） （6）C++語言和Java語言均不是一個純正的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計的語言。（×）【結(jié)果分析】 Java語言是一個純正的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言。（7）學習C++語言是學習面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法的唯一途徑。（×）【結(jié)果分析】 程序設(shè)計方法是獨立于具體程序設(shè)計語言的一種技術(shù)，學習C++語言是學習面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的重要途徑之一。 （8）在C++語言中，類是支持數(shù)據(jù)封裝的工具。（√） 五、簡答題 （1）什么是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法？它有哪些優(yōu)點和缺點？ 【問題解答】 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法著眼于系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，從系統(tǒng)的輸入輸出出發(fā)，分析系統(tǒng)要做哪些事情，進而考慮如何做這些事情，自頂向下地對系統(tǒng)的功能進行分解，來建立系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的程序模塊結(jié)構(gòu)，有效地將一個較復雜的程序系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和維護。 隨著程序規(guī)模與復雜性的增長，這種面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法存在明顯的不足之處。首先是數(shù)據(jù)安全性問題。由于數(shù)據(jù)被每個模塊所共用，因此是不安全的，一旦出錯，很難查明原因。其次是可 維護性及可重用性差。它把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分離為相互獨立的實體，一旦數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要改變時，常常要涉及整個程序，修改工作量極大并容易產(chǎn)生新的錯誤。每一種相對于老問題的新方法都要帶來額外的開銷。另外，圖形用戶界面的應(yīng)用程序，很難用過程來描述和實現(xiàn)，開發(fā)和維護也都很困難。（2）什么是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法？它有哪些優(yōu)點？ 【問題解答】 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法中，將程序設(shè)計為一組相互協(xié)作的對象而不是一組相互協(xié)作的函數(shù)。在程序中，屬性用數(shù)據(jù)表示，用來描述對象靜態(tài)特征； 行為用程序代碼實現(xiàn)，用來描述對象動態(tài)特征?？梢姡诿嫦?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法中，對象是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的封裝體。對象之間存在各種聯(lián)系，它們之間通過消息進行通信。程序可表示為： 程序=對象+消息 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中應(yīng)著重于類的設(shè)計。類正是面向?qū)ο笳Z言的基本程序模塊，通過類的設(shè)計來完成實體的建模任務(wù)。類通過一個簡單的外部接口與外界發(fā)生關(guān)系。一個類中的操作不會處理到另一個類中的數(shù)據(jù)，這樣程序模塊的獨立性、數(shù)據(jù)的安全性就有了良好的保障。程序的執(zhí)行取決于事件發(fā)生的順序，由順序產(chǎn)生的消息來驅(qū)動程序的執(zhí)行。不必預先確定消息產(chǎn)生的順序，更符合客觀世界的實際。并且面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法提供了軟件重用、解決大問題和復雜問題的有效途徑，具有抽象性、封裝性、繼承性和多態(tài)性等特點。 （3）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法在對待數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法關(guān)系上有 什么不同？ 【問題解答】 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法中，把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分離為相互獨立的實體； 而在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法封裝在一起，結(jié)合成一個獨立的單位，即對象，并盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。對象的私有屬性只能由這個對象的行為來讀取和修改，與外部的聯(lián)系通過公有行為充當外部接口。 第2章 從C到C++ 一、名詞解釋 引用內(nèi)聯(lián)函數(shù)重載函數(shù) 【問題解答】 所謂引用就是給對象取一個別名，使用該別名可以存取該對象。換句話說是使新對象和原對象共用一個地址。 內(nèi)聯(lián)函數(shù)是使用inline關(guān)鍵字聲明的函數(shù)。重載函數(shù)指在同一個作用域內(nèi)名字相同而參數(shù)不同的函數(shù)。重載函數(shù)通常用來對具有相似行為而數(shù)據(jù)類型或數(shù)據(jù)個數(shù)不同的操作提供—個通用的名稱。 二、填空題 （1）一般情況下，用C++語言編寫的程序是由函數(shù)加上類組成的。 （2）C++有兩種注釋符號，一種是//，另一種是 /*……*/。 （3）使用C++風格的輸入輸出，在程序中必須包含頭文件“iostream”。 （4）cin是預定義的標準輸入流對象，>>是輸入操作符，也稱提取運算符。 （5）cout是預定義的標準輸出流對象，<<是輸出操作符，也稱插入運算符。 （6）指針的值是它所指向那個對象的地址值。指針的類型是它所指向?qū)ο蟮念愋汀Ｖ羔樀膬?nèi)容便是它所指向?qū)ο蟮闹怠?/p> （7）C++使用運算符 & 來定義一個引用，對引用的存取都是對它所引用的對象的存取。（8）當一個函數(shù)調(diào)用出現(xiàn)在函數(shù)定義之前時，必須先用函數(shù)原型對函數(shù)進行聲明。 （9）C++有值傳遞和引用傳遞兩種參數(shù)傳遞機制。 （10）使用關(guān)鍵字inline聲明的函數(shù)稱為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。 （11）運算符new用于進行動態(tài)內(nèi)存分配，運算符delete用于釋放動態(tài)分配的內(nèi)存。（12）下面程序的輸出結(jié)果為x=10，y=10； x=100，y=100。#include int *p=&y;*p=100; cout<<“x=”< 三、選擇題（至少選一個，可以多選）（1）在整型指針變量p2、p3的定義中，錯誤的是（A）。 A.int p1，*p2，p3;B.int*p2，p1，*p3;C.int p1，*p2=&p1，*p3;D.int*p2，p1，*p3=&p1;【結(jié)果分析】 指針定義的具體格式如下所示： <類型> *<指針名1>，*<指針名2>，…;（2）若有定義“double xx=3.14，*pp=&xx； ”，則*pp等價于（C）。A.&xxB.*xxC.3.14D.xx 【結(jié)果分析】 pp指向xx所在的內(nèi)存單元，這樣*pp和xx等價。（3）下面對引用的描述中（C）是錯誤的。A.引用是某個變量或?qū)ο蟮膭e名 B.建立引用時，要對它初始化 C.對引用初始化可以使用任意類型的變量 D.引用與其代表的對象具有相同的地址 【結(jié)果分析】 所謂引用就是給對象取一個別名，使用該別名可以存取該對象，所以對引用初始化必須使用同類型的變量。 （4）函數(shù)沒有返回值的時候，應(yīng)該選擇（A）的函數(shù)類型。 A.void B.int C.不確定 D.float（5）在函數(shù)的定義格式中，下面各組成部分中，（D）是可以省略的。 A.函數(shù)名 B.函數(shù)體 C.返回值類型 D.函數(shù)參數(shù) 【結(jié)果分析】 函數(shù)的定義可以缺省形式參數(shù)，此時稱為無參函數(shù)。 （6）對重載的函數(shù)來說，下面敘述不正確的是（D）。 A.參數(shù)的類型不同 B.參數(shù)的順序不同 C.參數(shù)的個數(shù)不同 D.參數(shù)的個數(shù)、類型、順序都相同，但函數(shù)的返回值類型不同 【結(jié)果分析】 對重載的函數(shù)來說，編譯系統(tǒng)將根據(jù)函數(shù)參數(shù)的類型和個數(shù)來判斷使用哪一個函數(shù)，所以重載函數(shù)參數(shù)的個數(shù)、類型、順序不能都相同。 （7）下列有關(guān)設(shè)臵函數(shù)參數(shù)默認值的描述中，（D）是正確的。 A.對設(shè)臵函數(shù)參數(shù)默認值的順序沒有任何規(guī)定 B.函數(shù)具有一個參數(shù)時不能設(shè)臵默認值 C.默認參數(shù)要設(shè)臵在函數(shù)的原型中，而不能設(shè)臵在函數(shù)的定義語句中 D.設(shè)臵默認參數(shù)可使用表達式，但表達式中不可用局部變量 【結(jié)果分析】 在C++中，在函數(shù)原型中可以為一個或多個參數(shù)指定默認值。對函數(shù)參數(shù)設(shè)臵默認值要注意以下幾點。 ◆若沒有聲明函數(shù)原型，參數(shù)的默認值可在函數(shù)定義的頭部進行設(shè)臵，否則必須在函數(shù)原型中進行設(shè)臵。 ◆在一個指定了默認值的參數(shù)右邊不能出現(xiàn)沒有指定默認值的參數(shù)。 ◆設(shè)臵默認參數(shù)可使用表達式，但表達式中不可用局部變量。 （8）下面說法正確的是（BC）。A.所有的函數(shù)都可以說明為內(nèi)聯(lián)函數(shù) B.具有循環(huán)語句、switch語句的函數(shù)不能說明為內(nèi)聯(lián)函數(shù) C.使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，可以加快程序執(zhí)行的速度，但會增加程序代碼的大小 D.使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，可以減小程序代碼大小，但使程序執(zhí)行的速度減慢 【結(jié)果分析】 內(nèi)聯(lián)函數(shù)主要是解決程序的運行效率問題。在程序編譯時，編譯系統(tǒng)將程序中出現(xiàn)內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的地方用函數(shù)體進行替換，進而減少了程序運行的時間，但會增加程序代碼的大小。它是以空間換取時間，因此內(nèi)聯(lián)函數(shù)適用于功能不太復雜，但要求被頻繁調(diào)用的函數(shù)。 （9）一個函數(shù)功能不太復雜，但要求被頻繁調(diào)用，應(yīng)選用（A）。 A.內(nèi)聯(lián)函數(shù) B.重載函數(shù) C.遞歸函數(shù) D.嵌套函數(shù) （10）C++對C語言做了很多改進，下列描述中 使得C語言發(fā)生了質(zhì)變，即從面向過程變成面向?qū)ο蟮氖牵―）。A.增加了一些新的運算符 B.允許函數(shù)重載，并允許設(shè)臵默認參數(shù) C.規(guī)定函數(shù)說明必須用原型 D.引進了類和對象的概念 【結(jié)果分析】 面向?qū)ο?對象+類+繼承+消息+多態(tài) 四、判斷題 （1）C++程序中，不得使用沒有定義或說明的變量。（√） （2）使用const說明常量時，可以不必指出類型。（×）【結(jié)果分析】 如果用const 定義的是一個整型常量，則類型說明符int可以省略。 （3）引用被創(chuàng)建時可以用任意變量進行初始化。（×）【結(jié)果分析】 對引用初始化必須使用同類型的變量。 （4）一個返回引用的調(diào)用函數(shù)可以作為左值。（√） （5）函數(shù)可以沒有參數(shù)，也可以沒有返回值。（√） （6）沒有參數(shù)的兩個函數(shù)是不能重載的。（√）（7）函數(shù)可設(shè)臵默認參數(shù)，但不允許將一個函數(shù)的所有參數(shù)都設(shè)臵為默認參數(shù)。（×）【結(jié)果分析】 函數(shù)可設(shè)臵默認參數(shù)，且允許將一個函數(shù)的所有參數(shù)都設(shè)臵為默認參數(shù)。 （8）運算符new分配的空間由運算符delete釋放。（√） 五、簡答題 （1）名字空間的用途是什么？ 【問題解答】 名字空間用來防止命名的沖突。（2）引用有何用處？ 【問題解答】 除了獨立引用外，在C++程序中，引用的主要用途是用作函數(shù)參數(shù)和函數(shù)的返回值。 （3）比較值調(diào)用和引用調(diào)用的相同點與不同點?！締栴}解答】 在值調(diào)用機制中，作為實參的表達式的值被復制到由對應(yīng)的形參名所標識的一個對象中，作為形參的初始值。函數(shù)體對形參的訪問、修改都是在這個標識對象上操作的，與實參無關(guān)，即數(shù)據(jù)的傳遞是單向的。 使用引用作函數(shù)的形參時，調(diào)用函數(shù)的實參要用變量名。實參傳遞給形參，相當于在被調(diào)用函數(shù)中使用了實參的別名。于是，在被調(diào)用函數(shù)中對形參的操作實質(zhì)是對實參的直接操作，即數(shù)據(jù)的傳遞是雙向的。 （4）內(nèi)聯(lián)函數(shù)有什么作用？它有哪些特點？ 【問題解答】 內(nèi)聯(lián)函數(shù)是使用inline關(guān)鍵字聲明的函數(shù)。在程序編譯時，編譯系統(tǒng)將程序中出現(xiàn)內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用的地方用函數(shù)體進行替換，進而減少了程序運行的時間。 使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)注意以下幾點。◆遞歸函數(shù)不能定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。 ◆內(nèi)聯(lián)函數(shù)一般適合于不含有switch和while等復雜的結(jié)構(gòu)且只有1~5條語句的小函數(shù)，否則編譯系統(tǒng)將該函數(shù)視為普通函數(shù)。 ◆內(nèi)聯(lián)函數(shù)只能先定義后使用，否則編譯系統(tǒng)也將該函數(shù)視為普通函數(shù)。 ◆對內(nèi)聯(lián)函數(shù)也不能進行異常接口聲明。（5）函數(shù)原型中的參數(shù)名與函數(shù)定義中的參數(shù)名以及函數(shù)調(diào)用中的參數(shù)名必須一致嗎？ 【問題解答】 不必一致。所有的參數(shù)是根據(jù)位臵和類型而不是名字來區(qū)分的。 （6）重載函數(shù)時通過什么來區(qū)分？ 【問題解答】 編譯系統(tǒng)將根據(jù)函數(shù)參數(shù)的類型和個數(shù)來判斷使用哪一個函數(shù)。 六、程序分析題（寫出程序的輸出結(jié)果，并分析結(jié)果） #include 【輸出結(jié)果】 num=60 ref=100 【問題分析】 本題主要考查引用的含義。【結(jié)果分析】 程序首先定義一個int類型的對象num，并給它賦初始值50。然后又定義了一個int類型的引用ref，并將它和num相聯(lián)系。這樣，無論是對num還是對ref進行操作，實際上都是對那個一開始放著50的物理單元的內(nèi)容進行操作。 七、程序設(shè)計題 寫出一個完整的C++程序，使用系統(tǒng)函數(shù)pow（x，y）計算xy的值，注意包含頭文件cmath?！締栴}分析】 本題主要考查簡單的輸入輸出和標準庫函數(shù)的調(diào)用方法?！窘忸}思路】 ① 由于要用到系統(tǒng)函數(shù)pow（x，y），所以要包含頭文件cmath。 ② 要計算xy的值，首先必須知道x和y的值。為了程序的通用性，最好通過交互的方式輸入x和y的值?！緟⒖汲绦颉?// xt2_1.cpp #include cout<<“please input 2 floats to x，y:”;cin>>x>>y; float z=pow（x，y）; cout<<“pow（”< please input 2 floats to x，y:3.1 2 pow（3.1，2）=9.61 第3章 類 與 對 象 一、填空題 （1）類定義中關(guān)鍵字private、public和protected以后的成員的訪問權(quán)限分別是私有、公有和保護。如果沒有使用關(guān)鍵字，則所有成員默認定義為private權(quán)限。具有public訪問權(quán)限的數(shù)據(jù)成員才能被不屬于該類的函數(shù)所直接訪問。（2）定義成員函數(shù)時，運算符“∷”是作用域運算符，“MyClass∷”用于表明其后的成員函數(shù)是在“MyClass類”中說明的。 （3）在程序運行時，通過為對象分配內(nèi)存來創(chuàng)建對象。在創(chuàng)建對象時，使用類作為樣板，故稱對象為類的實例。 （4）假定Dc是一個類，則執(zhí)行“Dc a［10］，b（2）”語句時，系統(tǒng)自動調(diào)用該類構(gòu)造函數(shù)的次數(shù)為11?！窘Y(jié)果分析】 創(chuàng)建10個數(shù)組元素需調(diào)用構(gòu)造函數(shù)10次，創(chuàng)建對象b需調(diào)用構(gòu)造函數(shù)1次，所以系統(tǒng)自動調(diào)用該類構(gòu)造函數(shù)的總次數(shù)為11。 （5）對于任意一個類，析構(gòu)函數(shù)的個數(shù)最多為1個。 （6）delete運算符通常用于實現(xiàn)釋放該類對象中指針成員所指向的動態(tài)存儲空間的任務(wù)。（7）C++程序的內(nèi)存格局通常分為4個區(qū)： 數(shù)據(jù)區(qū)、代碼區(qū)、棧區(qū)和堆區(qū)。 （8）數(shù)據(jù)定義為全局變量，破壞了數(shù)據(jù)的 封裝性； 較好的解決辦法是將所要共享的數(shù)據(jù)定義為類的 靜態(tài)成員。 （9）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)可由 任意訪問權(quán)限許可的函數(shù)訪問。 （10）友元函數(shù)和 友元類統(tǒng)稱為友元。（11）友元的正確使用能提高程序的效率，但破壞了類的封裝性和數(shù)據(jù)的隱蔽性。 （12）若需要把一個類A定義為一個類B的友元類，則應(yīng)在類B的定義中加入一條語句： friend class A。 二、選擇題（至少選一個，可以多選）（1）以下不屬于類訪問權(quán)限的是（B）。A.public B.staticC.protectedD.private 【結(jié)果分析】 類的訪問權(quán)限有public、protected 和private。（2）有關(guān)類的說法不正確的是（BC）。A.類是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型 B.只有類的成員函數(shù)才能訪問類的私有數(shù)據(jù)成員 C.在類中，如不做權(quán)限說明，所有的數(shù)據(jù)成員都是公有的 D.在類中，如不做權(quán)限說明，所有的數(shù)據(jù)成員都是私有的 【結(jié)果分析】 類是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，類中成員均具有一種訪問權(quán)限。關(guān)鍵字public、protected 和private以后的成員的訪問權(quán)限分別是公有、保護和私有的，所有成員默認定義為private的。私有成員是被隱藏的數(shù)據(jù)，只有該類的成員函數(shù)或友元函數(shù)才可以訪問它。 （3）在類定義的外部，可以被任意函數(shù)訪問的成員有（C）。 A.所有類成員 B.private或protected的類成員 C.public的類成員 D.public或private的類成員 【結(jié)果分析】 類是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，類中成員均具有一種訪問權(quán)限。公有成員定義了類的外部接口。私有成員是被隱藏的數(shù)據(jù)，只有該類的成員函數(shù)或友元函數(shù)才可以引用它。保護成員具有公有成員和私有成員的雙重性質(zhì)，可以被該類或派生類的成員函數(shù)或友元函數(shù)引用?？梢娫陬惗x的外部，可以被任意函數(shù)訪問的成員是public的類成員。（4）關(guān)于類和對象的說法（C）是錯誤的。A.對象是類的一個實例 B.任何一個對象只能屬于一個具體的類 C.一個類只能有一個對象 D.類與對象的關(guān)系和數(shù)據(jù)類型與變量的關(guān)系相似 【結(jié)果分析】 C++語言的類就是一種用戶自己定義的數(shù)據(jù)類型，類和對象的關(guān)系就相當于基本數(shù)據(jù)類型與它的變量的關(guān)系，所以任何一個對象只能屬于一個具體的類，但一個類可以有多個對象。 （5）設(shè)MClass是一個類，dd是它的一個對象，pp是指向dd的指針，cc是dd的引用，則對成員的訪問，對象dd可以通過（B）進行，指針pp可以通過（D）進行，引用cc可以通過（B）進行。 A.∷ B..C.& D.-> （6）關(guān)于成員函數(shù)的說法中不正確的是（C）。A.成員函數(shù)可以無返回值 B.成員函數(shù)可以重載 C.成員函數(shù)一定是內(nèi)聯(lián)函數(shù) D.成員函數(shù)可以設(shè)定參數(shù)的默認值 【結(jié)果分析】 與普通函數(shù)不同的是，成員函數(shù)是屬于某個類的。成員函數(shù)的實現(xiàn)，可以放在類體內(nèi)，也可以放在類體外。在類體外實現(xiàn)的成員函數(shù)不再是內(nèi)聯(lián)函數(shù)。（7）下面對構(gòu)造函數(shù)的不正確描述是（B）。A.系統(tǒng)可以提供默認的構(gòu)造函數(shù) B.構(gòu)造函數(shù)可以有參數(shù)，所以也可以有返回值 C.構(gòu)造函數(shù)可以重載 D.構(gòu)造函數(shù)可以設(shè)臵默認參數(shù) 【結(jié)果分析】 構(gòu)造函數(shù)不能指定返回類型，即使是void類型也不可以，當然不可能有返回值。 （8）假定A是一個類，那么執(zhí)行語句“A a，b（3），*p； ”調(diào)用了（B）次構(gòu)造函數(shù)。A.1 B.2 C.3 D.4 【結(jié)果分析】 聲明指針是不會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的。 （9）下面對析構(gòu)函數(shù)的正確描述是（AC）。A.系統(tǒng)可以提供默認的析構(gòu)函數(shù) B.析構(gòu)函數(shù)必須由用戶定義 C.析構(gòu)函數(shù)沒有參數(shù) D.析構(gòu)函數(shù)可以設(shè)臵默認參數(shù) 【結(jié)果分析】 析構(gòu)函數(shù)的作用是在對象消失時執(zhí)行一項清理任務(wù)。如果一個類中沒有定義析構(gòu)函數(shù)，系統(tǒng)將自動生成一個默認析構(gòu)函數(shù)。析構(gòu)函數(shù)沒有參數(shù)，當然不可能設(shè)臵默認參數(shù)。 （10）類的析構(gòu)函數(shù)是（D）時被調(diào)用的。A.類創(chuàng)建 B.創(chuàng)建對象 C.引用對象 D.釋放對象 （11）創(chuàng)建一個類的對象時，系統(tǒng)自動調(diào)用（B）； 撤銷對象時，系統(tǒng)自動調(diào)用（C）。 A.成員函數(shù) B.構(gòu)造函數(shù) C.析構(gòu)函數(shù) D.復制構(gòu)造函數(shù) （12）通?？截悩?gòu)造函數(shù)的參數(shù)是（C）。A.某個對象名 B.某個對象的成員名 C.某個對象的引用名 D.某個對象的指針名 （13）關(guān)于this指針的說法正確的是（B）。 A.this指針必須顯式說明B.當創(chuàng)建一個對象后，this指針就指向該對象 C.成員函數(shù)擁有this指針D.靜態(tài)成員函數(shù)擁有this指針?！窘Y(jié)果分析】 this指針是由C++編譯器自動產(chǎn)生且較常用的一個隱含對象指針，它不能被顯式聲明。當創(chuàng)建一個對象時，this指針就初始化指向該對象。但只有非靜態(tài)成員函數(shù)才擁有this指針，并通過該指針來處理對象。 （14）下列關(guān)于子對象的描述中，（B）是錯誤的。 A.子對象是類的一種數(shù)據(jù)成員，它是另一個類的對象 B.子對象可以是自身類的對象 C.對子對象的初始化要包含在該類的構(gòu)造函數(shù)中 D.一個類中能含有多個子對象作其成員 【結(jié)果分析】 子對象不可以是自身類的對象。 （15）對new運算符的下列描述中，（B）是錯誤的。 A.它可以動態(tài)創(chuàng)建對象和對象數(shù)組 B.用它創(chuàng)建對象數(shù)組時必須指定初始值 C.用它創(chuàng)建對象時要調(diào)用構(gòu)造函數(shù) D.用它創(chuàng)建的對象數(shù)組可以使用運算符delete來一次釋放 【結(jié)果分析】 使用運算符new創(chuàng)建對象數(shù)組的格式如下： new <類型說明符> ［<算術(shù)表達式>］ 其中，<算術(shù)表達式>給出數(shù)組的大小，后面不能再跟構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，所以用它創(chuàng)建對象數(shù)組時不能指 定初始值。 （16）對delete運算符的下列描述中，（D）是錯誤的。 A.用它可以釋放用new運算符創(chuàng)建的對象和對象數(shù)組 B.用它釋放一個對象時，它作用于一個new所返回的指針 C.用它釋放一個對象數(shù)組時，它作用的指針名前須加下標運算符［ ］ D.用它可一次釋放用new運算符創(chuàng)建的多個對象 【結(jié)果分析】 用delete一次只能釋放用new創(chuàng)建的1個對象，但可釋放一個對象數(shù)組。 （17）關(guān)于靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，下面敘述不正確的是（C）。 A.使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，實際上是為了消除全局變量 B.可以使用“對象名.靜態(tài)成員”或者“類名∷靜態(tài)成員”來訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 C.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只能在靜態(tài)成員函數(shù)中引用 D.所有對象的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員占用同一內(nèi)存單元 【結(jié)果分析】 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以在靜態(tài)成員函數(shù)中引用，也可以在非靜態(tài)成員函數(shù)中引用。 （18）對靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的不正確描述是（CD）。A.靜態(tài)成員不屬于對象，是類的共享成員 B.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員要在類外定義和初始化 C.調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)時要通過類或?qū)ο蠹せ睿造o態(tài)成員函數(shù)擁有this指針 D.只有靜態(tài)成員函數(shù)可以操作靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 【結(jié)果分析】 this指針是一個局部量，局部于某個對象，而靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個類而不是某個對象，它沒有this指針。靜態(tài)成員函數(shù)和非靜態(tài)成員函數(shù)均可操作靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。 （19）下面的選項中，靜態(tài)成員函數(shù)不能直接訪問的是（D）。 A.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 B.靜態(tài)成員函數(shù) C.類以外的函數(shù)和數(shù)據(jù) D.非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 【結(jié)果分析】 由于靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針，它只能直接訪問該類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員、靜態(tài)成員函數(shù)和類以外的函數(shù)和數(shù)據(jù)，訪問類中的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員必須通過參數(shù)傳遞方式得到對象名，然后通過對象名來訪問。 （20）在類的定義中，引入友元的原因是（A）。A.提高效率 B.深化使用類的封裝性 C.提高程序的可讀性 D.提高數(shù)據(jù)的隱蔽性 【結(jié)果分析】 友元的作用主要是為了提高效率和方便編程，但友元破壞了類的封裝性和隱蔽性，使用時要權(quán)衡利 弊。 （21）友元類的聲明方法是（A）。 A.friend class<類名>； B.youyuan class<類名>； C.class friend<類名>； D.friends class<類名>； （22）下面對友元的錯誤描述是（D）。A.關(guān)鍵字friend用于聲明友元 B.一個類中的成員函數(shù)可以是另一個類的友元 C.友元函數(shù)訪問對象的成員不受訪問特性影響 D.友元函數(shù)通過this指針訪問對象成員 【結(jié)果分析】 友元函數(shù)是一個放在類中的普通函數(shù)，它沒有this指針。 （23）下面選項中，（C）不是類的成員函數(shù)。A.構(gòu)造函數(shù) B.析構(gòu)函數(shù) C.友元函數(shù) D.拷貝構(gòu)造函數(shù) 三、簡答題 （1）類與對象有什么關(guān)系？ 【問題解答】 類是一種用戶自己定義的數(shù)據(jù)類型，和其他數(shù)據(jù)類型不同的是，組成這種類型的不僅可以有數(shù)據(jù)，而且可以有對數(shù)據(jù)進行操作的函數(shù)。程序員可以使用這個新類型在程序中聲明新的變量，具有類類型的變量稱為對象。創(chuàng)建對象時，類被用做樣板，對象稱為類的實例。 （2）類定義的一般形式是什么？其成員有哪幾種訪問權(quán)限？ 【問題解答】 定義類一般形式為： class類名{ public: <公有數(shù)據(jù)和函數(shù)> protected: <保護數(shù)據(jù)和函數(shù)> private: <私有數(shù)據(jù)和函數(shù)> }; 訪問權(quán)限共有3種： 分別是公有（public）、保護（protected）和私有（private）。 （3）類的實例化是指創(chuàng)建類的對象還是定義類？ 【問題解答】 指創(chuàng)建類的對象。 （4）什么是this指針？它的主要作用是什么？ 【問題解答】 this指針是C++語言為成員函數(shù)提供的一個隱含對象指針，它不能被顯式聲明。this指針是一個局部量，局部于某個對象。不同的對象調(diào)用同一個成員函數(shù)時，編譯器根據(jù)this指針來確定應(yīng)該引用哪一個對象的數(shù)據(jù)成員。 （5）什么叫做拷貝構(gòu)造函數(shù)？拷貝構(gòu)造函數(shù)何時被調(diào)用？ 【問題解答】 拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)，它的作用是用一個已經(jīng)存在的對象去初始化另一個對象。為了保證所引用的對象不被修改，通常把引用參數(shù)聲明為const參數(shù)。 在以下3種情況下，拷貝構(gòu)造函數(shù)都會被自動調(diào)用： ◆當用類的一個對象去初始化該類的另一個對象時； ◆當函數(shù)的形參是類的對象，進行形參和實參結(jié)合時； ◆當函數(shù)的返回值是類的對象，函數(shù)執(zhí)行完成返回調(diào)用者時。 四、程序分析題（寫出程序的輸出結(jié)果，并分析結(jié)果）（1） #include using namespace std; class Test { private: int num; public: Test（）;// 默認構(gòu)造函數(shù) Test（int n）;// 帶一個參數(shù)構(gòu)造函數(shù) }; Test∷Test（） { cout<<“Init defa”< Test∷Test（int n） { cout<<“Init”<<“ ”< int main（） { Test x［2］;// 語句1 Test y（15）;// 語句2 return 0;} 【輸出結(jié)果】 Init defa Init defa Init 15 【問題分析】 本題主要考查構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用時機和構(gòu)造函數(shù)的匹配問題?！疽c提示】 構(gòu)造函數(shù)在創(chuàng)建對象時被自動調(diào)用，具體調(diào)用哪個構(gòu)造函數(shù)將由編譯系統(tǒng)根據(jù)重載函數(shù)的匹配原則來確定?！窘Y(jié)果分析】 ① 程序聲明了2個對象x和y，類中有2個構(gòu)造函數(shù)。 ② 程序首先執(zhí)行語句1，創(chuàng)建對象x，調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)。由于對象x是對象數(shù)組，每個數(shù)組元素被創(chuàng)建時都要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，所以默認構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用了2次，輸出第1、2行結(jié)果。程序接著執(zhí)行語句2，創(chuàng)建對象y，調(diào)用帶一個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，輸出第3行結(jié)果。（2） #include using namespace std;class Xx { private: int num;public: Xx（int x）{num=x;} // 構(gòu)造函數(shù) ~Xx（）{cout<<“dst ”< }; int main（） { Xx w（5）;// 語句1 cout<<“Exit main”< return 0;} 【輸出結(jié)果】 Exit main dst 5 【問題分析】 本題主要考查析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用時機?！疽c提示】 析構(gòu)函數(shù)在釋放對象時被自動調(diào)用?！窘Y(jié)果分析】 ① 程序聲明了一個對象w。 ② 程序首先執(zhí)行語句1，創(chuàng)建對象w，調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，num得到初值5。程序接著執(zhí)行語句2，輸出第1行結(jié)果。當程序結(jié)束時，釋放對象w，析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用，輸出第2行結(jié)果。 （3）將例3.10中的Whole類如下修改，其他部分不變，寫出輸出結(jié)果。 class Whole { public: Whole（int i）;// Whole的有參構(gòu)造函數(shù) Whole（）{};// Whole的無參構(gòu)造函數(shù) ~Whole（）;// Whole的析構(gòu)函數(shù) private: Part p1;// 子對象1 Part p2;// 子對象2 Part p3;// 子對象3 }; Whole∷Whole（int i）:p2（i），p1（）{ cout<<“Constructor of Whole”< Whole∷~Whole（） { cout<<“Destructor of Whole”< 【輸出結(jié)果】 Default constructor of Part Constructor of Part，3 Default constructor of Part Constructor of Whole Destructor of Whole Destructor of Part，0 Destructor of Part，3 Destructor of Part，0 【問題分析】 本題主要考查子對象初始化的方法和含有子對象時構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用順序?！疽c提示】 ◆當建立X類的對象時，先調(diào)用子對象的構(gòu)造函數(shù)，初始化子對象，然后才執(zhí)行X類的構(gòu)造函數(shù)，初始化X類中的其他成員。 ◆對子對象構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序取決于這些子對象在類中的說明順序，與它們在成員初始化列表中給出的順序無關(guān)。 ◆如果X類的構(gòu)造函數(shù)沒有給出成員初始化列表，表明子對象將使用默認構(gòu)造函數(shù)進行初始化?！粑鰳?gòu)函數(shù)的調(diào)用順序與構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序正好相反?！窘Y(jié)果分析】 程序的Whole類中出現(xiàn)了類Part的3個對象p1、p2和p3，作為該類的數(shù)據(jù)成員，則p1、p2和p3被稱為子對象。當建立Whole類的對象w時，子對象p1、p2和p3被建立，相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)被執(zhí)行。由于p1在Whole類中先說明，所以先執(zhí)行它所使用的構(gòu)造函數(shù)，即類Part的默認構(gòu)造函數(shù)，接著p2執(zhí)行它所使用的有參構(gòu)造函數(shù)，緊接著初始化p3，由于Whole類構(gòu)造函數(shù)的成員初始化列表中沒有子對象p3進行初始化的選項，所以執(zhí)行類Part的默認構(gòu)造函數(shù)，當所有子對象被構(gòu)造完之后，對象w的構(gòu)造函數(shù)才被執(zhí)行，從而得到前4行輸出結(jié)果，而后4行是執(zhí)行相應(yīng)析構(gòu)函數(shù)的輸出結(jié)果。（4） #include using namespace std; class Book { public: Book（int w）; static int sumnum; private: int num;}; Book∷Book（int w） { num=w; sumnum-=w;} int Book∷sumnum=120;// 語句1 int main（） { Book b1（20）;// 語句2 Book b2（70）;// 語句3 cout< return 0;} 【輸出結(jié)果】 【問題分析】 本題主要考查“在類的范圍內(nèi)所有對象共享靜態(tài)成員的數(shù)據(jù)”的含義?！窘Y(jié)果分析】 程序中語句1對靜態(tài)成員sumnum進行初始化，sumnum得到初值120。執(zhí)行語句2時，調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，sumnum變?yōu)?00。接著語句3，再調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，sumnum變?yōu)?0。 五、程序設(shè)計題 （1）聲明一個Circle類，有數(shù)據(jù)成員radius（半 徑）、成員函數(shù)area（），計算圓的面積，構(gòu)造一個Circle的對象進行測試?！締栴}分析】 本題主要考查類定義的形式、對象成員訪問和對象初始化的方法。要求理解類和構(gòu)造函數(shù)的真正含義，特別注意如何將客觀事物的屬性和行為抽象為類的成員。【解題思路】 ① 題目中已給出了類的基本部分，需要增加一個構(gòu)造函數(shù)來初始化數(shù)據(jù)成員radius。 ② 為了程序的通用性，圓的半徑由鍵盤輸入?！緟⒖汲绦颉?/p> // xt3_1.cpp #include第三篇：《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》(c++)實驗教學大綱
第四篇：C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教學大綱
第五篇：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教程(C++語言描述)題解
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