C++实验报告实验4 类与对象一、实验目的1、掌握类的声明和使用2、掌握类的声明和对象的声明3、复习具有不同访问属性的成员的访问方式4、观察构造函数和析构函数的执行过程5、学习类的组合使用方法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二、实验任务1、声明一个CPU类,包含等级rank、频率frequency、电压voltage等属性,有两个公有成员函数run、stop。
其中,rank为枚举类型CPU-Rank,声明为enum CPU-Rank{P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7}, frequency为MHz的整数型,voltage为浮点型的电压值。
观察构造函数好析构函数的调用顺序。
2、声明一个简单的Computer类,有数据成员芯片cpu、内存ram、光驱cdrom 等,有两个公有成员函数run、stop。
cpu为CPU类的一个对象,ram为RAM 类的一个对象,cdrom为CDROM类的一个对象,声明并实现这个类。
3、设计一个用于人事管理的People类。
考虑到通用性,这里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。
其中出生日期声明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、内嵌成员函数、组合。
三、实验内容任务1:首先声明枚举类型,在这里出现了知识性错误,不清楚具体应如何声明,经查询相关书籍,知道应在类外进行声明。
初次用类来进行编程,在概念上是有一些混乱的,例如构造函数和析构函数的调用顺序等。
在用debug单步调试后,明白其中道理。
源程序://Lab4_1.cpp#include<iostream>using namespace std;enum CPU_Rank {P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};class CPU { //CPU类的定义private: //私有数据成员CPU_Rank rank;int frequency;float voltage;public: //外部接口CPU(CPU_Rank r,int f,float v) { //CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout<<"构造了一个CPU!"<<endl;}~CPU() { //CPU类的析构函数cout<<"析构了一个CPU!"<<endl;}void run(){cout<<"CPU开始运行"<<endl;}void stop(){cout<<"CPU停止运行"<<endl;}};//主函数int main(){CPU a(P6,300,2.0); //建立CPU类的对象a.run();a.stop();return 0;}实验结果:从debug调试中可知,在创建类的对象时,首先调用其构造函数,之后,在其他成员函数调用结束后,对象的生存期结束,系统便自动调用析构函数,进行析构。
DEBUG调试;1、程序准备执行CPU类的构造函数2、执行构造函数的过程a.b.c.d.3、执行对象的run()和stop()4、调用析构函数所遇问题:1、枚举类型的定义不知如何书写,不能准确理解枚举的意义,从而,导致开始便出现错误。
2、创建带参数的对象则调用带参数的构造函数,结果清晰明了,不用刻意添加默认构造函数。
任务2:此例主要考察对类的组合的应用同理解。
在Lab4-1的基础上,进行类的组合的编写,特别要注意的是组合类构造函数的实现!在实验中,开始并没有认真理解清楚组合类构造函数的定义,导致运行出错,在请教老师和同学后,发现是构造函数的调用出现问题,之后经过改正,最终程序能够成功运行。
源程序://Lab4_2.cpp#include<iostream>using namespace std;enum CPU_Rank {P1=1,P2,P3,P4,P5,P6,P7};class CPU { //CPU类定义private:CPU_Rank rank;int frequency;float voltage;public:CPU(CPU_Rank r,int f,float v){ //CPU类的构造函数rank=r;frequency=f;voltage=v;cout<<"构造了一个CPU!"<<endl;}CPU(CPU &CPU1){ //CPU类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个CPU!"<<endl;} ~CPU() { //CPU类的析构函数cout<<"析构了一个CPU!"<<endl;}};class RAM{ //RAM类定义private:int ram;public:RAM(int r) { //RAM类的构造函数ram=r;cout<<"构造了一个RAM!"<<endl;}RAM(RAM &RAM1){ //RAM类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个RAM!"<<endl;} ~RAM() { //RAM类的析构函数cout<<"析构了一个RAM!"<<endl;}};class CDROM{ //CDROM类定义private:int cdrom;public:CDROM(int c) { //CDROM类的构造函数cdrom=c;cout<<"构造了一个CDROM!"<<endl;}CDROM(CDROM &CDROM1){ //CDROM类的复制构造函数cout<<"使用复制构造函数构造了一个CDROM!"<<endl;} ~CDROM() { //CDROM的析构函数cout<<"析构了一个CDROM!"<<endl;}};//类的组合class COMPUTER{ //COMPUTER类的定义private://私有数据成员CPU A; //CPU类的对象ARAM B; //RAM类的对象BCDROM C; //CDROM类的对象Cpublic://外部接口COMPUTER(CPU cpu,RAM ram,CDROM cdrom); //组合类的构造函数~COMPUTER() {cout<<"析构了一个COMPUTER!"<<endl;} //组合类的析构函数void run(){cout<<"COMPUTER开始运行"<<endl;}void stop(){cout<<"COMPUTER停止运行"<<endl;}};//组合类的构造函数的实现COMPUTER::COMPUTER(CPU cpu,RAM ram,CDROM cdrom):A(cpu),B(ram),C(cdrom){cout<<"构造了一个COMPUTER!"<<endl;}//主函数int main(){CPU a(P6,300,2.0); //建立CPU类的对象RAM b(1); //建立RAM类的对象CDROM c(2); //建立CDROM类的对象COMPUTER Computer(a,b,c); //建立COMPUTER类的对象Computer.run();Computer.stop();return 0;}实验结果:由最终的结果可以知道,创建对象时调用构造函数,当对象的生存期结束时,系统将自动调用相应的析构函数,但是,析构函数和构造函数的调用次序恰好相反,因此,最终会出现如图所示结果。
调试过程:1.创建CPU、RAM、CDROM类的对象,依次调用其构造函数2.创建组合类COMPUTER的对象,调用组合类复制构造函数,(注意:其中首先调用CDROM的复制构造函数),同时,创建完成后,立刻析构3.组合类的对象构造结束,并且到达其生存期末时,调用析构函数所遇问题:1、未编写复制构造函数,当创建组合类对象时,调用默认构造函数,因而在DOS 界面不显示复制函数的构造过程。
2、当进行调用复制构造函数时,系统先对初始化列表中位于后方的参数进行赋值,因此,先输出“使用构造函数构造了一个CDROM”。
3、析构函数执行过程恰与构造过程相反,同时,析构函数调用的次数和构造函数的调用次数正好相对应,均为10次。
任务3:考察构造函数和析构函数、拷贝构造函数、内联成员函数和组合类的应用。
首先声明一个Date类,然后创建Date类的对象birthday,同时,birthday 也是People类的私有数据成员之一,运用组合类的概念,实现最终的程序运行。
源程序://Lab4_3.cpp#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Date{ //Date类的定义private://私有数据成员int year;int month;int day;public://外部接口Date(){}Date(int y,int m,int d){ //Date的构造函数year=y;month=m;day=d;}Date(Date &birthday){ //Date的复制构造函数的实现year=birthday.year;month=birthday.month;day=birthday.day;}void set() { //设置数据函数cin>>year>>month>>day;}void show() //显示函数{cout<<year<<"年"<<month<<"月"<<day<<"日";}};//类的组合class People{ //People类定义private://私有数据成员int number;string sex;int id;Date birthday; //Date类的对象public://外部接口People(){}People(int n,string s,int i,Date b);void input() { //输入函数cout<<"录入数据:"<<endl;cout<<"编号:";cin>>number;cout<<"性别(m男/f女):";cin>>sex;cout<<"生日:";birthday.set();cout<<"身份证号:";cin>>id;}void output(){ //输出函数cout<<"编号:"<<number<<endl;cout<<"性别:"<<sex<<endl;cout<<"生日:";birthday.show();cout<<endl;cout<<"身份证号:"<<id<<endl;}~People(){ //Pople类析构函数cout<<" "<<number<<"号人员已经录入"<<endl;}};People::People(int n,string s,int i,Date b):number(n),sex(s),id(i),birthday(b){} //People组合类构造函数//主函数int main(){People P1; //无需加括号"People P()"为错误写法!P1.input();P1.output();return 0;}实验结果:Debug调试过程:1、由于构造函数的函数体部分均为空,故调用时无显示,直至调用对象的input()函数,DOS显示如下2、执行output()函数,输出信息,同时,最终调用析构函数遇到的问题:1、未声明类的默认构造函数,当需要调用无参数的构造函数时,运行出错;2、由于参数的问题,主函数中的对象是无参数的,也不需要加括号。