《面向对象程序设计》实验大纲

《面向对象程序设计》实验教学大纲

课程名称：面向对象程序设计 课程编号：1001014

课程性质： 非独立设课 课程属性 专业

学时学分：总学时 70 ，学分 3.5 ；验学时 20 ，实验学分 应开实验学期： 三 年级 五 学期

适用专业： 计算机科学与技术 先修课程： C语言程序设计 大纲主撰人： 席磊 大纲审核人： 一、实验课程简介

开设本课程的目的是使学生掌握使用C++语言进行应用程序设计的基本方法和技能，注重培养学生编程能力、分析问题和解决问题的能力。

本课程的任务是使学生掌握C++语言的基本内容，C++的基本数据类型、表达式、控制结构、函数、指针、类和对象、继承与派生、多态性、模板等。学习这些内容之后，学生应能理解和掌握有关概念，具备运用有关编程技术来编写较大和比较复杂的应用程序的能力。 二、实验目的与基本要求

通过试验，使学生进一步掌握掌握面向对象程序的基本概念,特点,结构,原理及设计方法,重点学习C++程序设计语言的相关内容,能阅读C++程序,掌握编程技巧,培养学生面向对象的程序设计与软件开发能力，巩固和加深面向对象程序设计理论知识，加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。

三、实验项目名称与学时分配 序号 实验项目名称 VC++6.0开发环境与C++简单程序设计 函数的应用 类与对象 数组、指针与字符串 继承与派生 多态性 合计 四、实验方式与基本要求

(1)上机实验之前,学生应当为每次上机的内容作好充分准备.对每次上机需要完成的题目进行认真的分析,列出实验具体步骤,写出符合题目要求的程序清单,准备出调试程序使用的数据,以便提高上机实验的效率。

学时 2 2 4 2 4 4 20 要求 必做 必做 必做 必做 必做 必做 类型 基础 基础 综合 基础 综合 综合 每组人数 1 1 1 1 1 1 (2)按照实验目的和实验内容以及思考题的要求进行上机操作.录入程序,编译调试,反复修改,直到使程序正常运行,得出正确的输出结果为止。

(3)根据实验结果,写出实验报告.实验报告应当包括:实验题目,程序清单,运行结果。 五、考核方式与成绩评定

考核内容包括实验报告完成及实验现场操作情况等。成绩考核采用百分制，实验成绩折合入期末总成绩。 六、教学参考书目

C++语言基础教程．吕凤翥著．清华大学出版社．1999 C++程序设计教程 钱能编著．清华大学出版社．1999

郑莉，《C++语言程序设计习题与实验指导》，清华大学出版社．2000 七、实验内容安排

实验一 VC++6.0开发环境与C++简单程序设计

1、 目的要求：

（1）熟悉和使用VC集成开发环境,使用Console Application工程进行简单的程序开发 （2）掌握C++程序的基本组成,数据类型和表达式,程序的基本控制结构 （3）学习过程化程序设计方法

（4）进一步学习掌握查找与修改编译错误的方法 （5）初步学习调试方法 2、 实验内容：

（1）输入并运行教材《C++语言程序设计》中的例题2-7。程序正确运行后，去掉源程序中#include语句，重新编译，观察会有什么问题 （2）编程计算图形面积

（3）使用debug调试功能观察任务2中变量值的变化情况

（4）定义结构体，可以精确表示年、月、日、小时、分、秒；提示用户输入，然后完整显示出来

实验二 函数的应用

1、 目的要求：

（1）掌握函数声明,定义和使用的方法 （2）掌握函数递归调用的方法

（3）掌握全局变量,局部变量,静态变量的使用方法 （4）掌握内联函数,重载函数及默认函数参数的使用方法 （5）掌握自定义头文件的方法,学会建立和调试多文件程序 （6）练习函数模板的使用

（7）使用debug调试功能，使用step into追踪到函数内部 2、实验内容：

（1）编写函数把华氏温度转换为摄氏温度，转换公式为：C=(F-32)*5/9

（2）编写重载函数Max1可分别求取两个整数，三个整数，两个双精度，三个双精度的最大值

（3）使用函数模板重新实现任务2中的函数Max1

（4）用递归的方法编写汉书Fibonacci级数，观察递归调用的过程

实验三 数组、指针与字符串

1、 目的要求： （1）学习使用数组

（2）学习字符串数据的组织和处理 （3）掌握指针的使用方法

（4）通过Debug观察指针的内容及其所指的对象内容

（5）练习通过动态内存分配实现动态数组，并体会指针在其中的作用 （6）分别使用字符数组和标准C++库练习处理字符串的方法 2、实验内容：

（1）编写并测试3×3矩阵的转置函数，使用数组保存3×3矩阵

（2）使用动态内存分配生成动态数组重新完成上题，使用指针实现函数的功能 （3）编程实现两字符串的连接。要求使用字符数组，不使用系统函数 （4）定义一个Employee类，其中包括姓名、街道、城市和邮编等属性，以及change_name()和display等函数。Display()显示姓名、街道地址、城市和邮编等属性，change_name()改变对象的姓名属性。

（5）定义包含5个元素的对象数组，每个元素都是Employee类型的对象。

实验四 类与对象

1、目的要求：

（1）掌握类的定义和使用 （2）掌握类的定义和对象的使用

（3）复习具有不同访问属性的成员的访问方法 （4）观察构造函数和析构函数的执行过程 （5）学习类的聚集使用方法

（6）使用debug调试功能观察程序流程，跟踪观察类的构造函数、析构函数、成员函数的执行顺序 2、实验内容：

（1）定义一个CPU类，包含等级（rank）、频率（frequency）、电压（voltage）等属性，有两个共有成员函数run、stop。其中，rank为枚举类型定义为enum CPU_Ranl{P1=1，P2，P3，P4，P4，P5，P6，P7}，frequency为单位是MHz的整数，voltage为浮点型的电压值。观察构造函数和析构函数的调用顺序。

（2）定义一个简单的Computer类，有数据成员芯片（cpu）、内存（ram）、光驱（cdrom）等等，有两个公有成员函数run、stop。Cpu为CPU类的对象，ram为RAM类的一个对象，cdrom为CDROM类的对象，定义并实现这个类。

（3）设计一个用于人事管理的People类。考虑到通用性，只抽象出所有类型人员都具有的属性：number（编号）、sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等等。其中“出生日期”定义为一个“日期”类内嵌子对象。用成员函数实现对人员信息的录入和显示。要求包括：构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数、聚集。 （4）（综合）设计一个电子日期类CDate。满足如下要求：

● 用日/月/年格式输出日期 ● 可运行日期加一天的操作 ● 设置日期

实验五 继承与派生

1、目的要求：

（1）学习定义和使用类的继承关系、定义派生类 （2）熟悉使用不同继承方式下对基类成员的访问控制 （3）学习利用虚基类解决二义性问题 2、实验内容：

（1）定义基类Animal，有私有整型成员变量age，构造其派生类dog，在其成员函数SetAge(int n)中直接给age赋值，看看有什么问题，把age改为公有成员变量，还有问题吗？

（2）定义一个基类BaseClass，有整型成员变量Number，构造其派生类DerivedClass，观察构造函数和析构函数的执行情况

（3）定义一个车（vehicle）基类，具有MaxSpeed、Weight等成员变量，Run、Stop等成员函数，由此派生出自行车（bicycle）类、汽车（motorcar）类。自行车类有高度等属性，汽车类有座位等属性。从自行车类和汽车类派生出摩托车（motocycle）类，在继承过程中，把vehicle设置为虚基类，如果不把vehicle设置为虚基类，会有什么问题？ （4）（综合）从实验4任务3中的people类派生出student类，添加属性：班号char classNO[7]；从people类派生出teacher类，添加属性：职务char principalship[11]、部门char department[21]。从student类中派生出研究生类（graduate），添加属性：专业char subject[21]、导师teacher adviser；从graduate类和teacher类派生出TA(助教生)类，注意虚基类的使用。重载相应的成员函数，测试这些类 （5）（设计）设计职工大学学员信息系统

实验六 多态性

1、目的要求：

（1）掌握运算符重载的方法 （2）学习使用虚函数实现动态多态性 2、实验内容：

（1）定义Point类，有坐标x、y两个成员变量；对Point类重载“++”、“－ －”运算符，实现对坐标值的改变

（2）定义一个车（vehicle）基类，有Run、Stop等成员函数，由此派生出自行车（bicycle）类、汽车（motorcar）类，从自行车类和汽车类派生出摩托车（motocycle）类，都有Run、Stop等成员函数。观察虚函数的使用。 （3）（综合）对实验4任务3中的people类重载“＝＝”远算符和“＝”运算符，“＝＝”运算符判断两个people类对象的id属性是否相等；“＝”运算符实现people类对象的赋值操作 （4）（设计）参考C++标准库中的String类，设计创建一个功能类似的小型字符串类

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