实验任务1:
实验代码：
1 #include <string>
2
3 // 类T: 声明
4 class T {
5 // 对象属性、方法
6 public:
7 T(int x = 0, int y = 0); // 普通构造函数
8 T(const T &t); // 复制构造函数
9 T(T &&t); // 移动构造函数
10 ~T(); // 析构函数
11
12 void adjust(int ratio); // 按系数成倍调整数据
13 void display() const; // 以(m1, m2)形式显示T类对象信息
14
15 private:
16 int m1, m2;
17
18 // 类属性、方法
19 public:
20 static int get_cnt(); // 显示当前T类对象总数
21
22 public:
23 static const std::string doc; // 类T的描述信息
24 static const int max_cnt; // 类T对象上限
25
26 private:
27 static int cnt; // 当前T类对象数目
28
29 // 类T友元函数声明
30 friend void func();
31 };
32
33 // 普通函数声明
34 void func();
t.h
1 // 类T: 实现
2 // 普通函数实现
3
4 #include "t.h"
5 #include <iostream>
6 #include <string>
7
8 using std::cout;
9 using std::endl;
10 using std::string;
11
12 // static成员数据类外初始化
13 const std::string T::doc{"a simple class sample"};
14 const int T::max_cnt = 999;
15 int T::cnt = 0;
16
17
18 // 对象方法
19 T::T(int x, int y): m1{x}, m2{y} {
20 ++cnt;
21 cout << "T constructor called.\n";
22 }
23
24 T::T(const T &t): m1{t.m1}, m2{t.m2} {
25 ++cnt;
26 cout << "T copy constructor called.\n";
27 }
28
29 T::T(T &&t): m1{t.m1}, m2{t.m2} {
30 ++cnt;
31 cout << "T move constructor called.\n";
32 }
33
34 T::~T() {
35 --cnt;
36 cout << "T destructor called.\n";
37 }
38
39 void T::adjust(int ratio) {
40 m1 *= ratio;
41 m2 *= ratio;
42 }
43
44 void T::display() const {
45 cout << "(" << m1 << ", " << m2 << ")" ;
46 }
47
48 // 类方法
49 int T::get_cnt() {
50 return cnt;
51 }
52
53 // 友元
54 void func() {
55 T t5(42);
56 t5.m2 = 2049;
57 cout << "t5 = "; t5.display(); cout << endl;
58 }
t.cpp
1 #include "t.h"
2 #include <iostream>
3
4 using std::cout;
5 using std::endl;
6
7 void test();
8
9 int main() {
10 test();
11 cout << "\nmain: \n";
12 cout << "T objects'current count: " << T::get_cnt() << endl;
13 }
14
15 void test() {
16 cout << "test class T: \n";
17 cout << "T info: " << T::doc << endl;
18 cout << "T objects'max count: " << T::max_cnt << endl;
19 cout << "T objects'current count: " << T::get_cnt() << endl << endl;
20
21
22 T t1;
23 cout << "t1 = "; t1.display(); cout << endl;
24
25 T t2(3, 4);
26 cout << "t2 = "; t2.display(); cout << endl;
27
28 T t3(t2);
29 t3.adjust(2);
30 cout << "t3 = "; t3.display(); cout << endl;
31
32 T t4(std::move(t2));
33 cout << "t3 = "; t4.display(); cout << endl;
34
35 cout << "T objects'current count: " << T::get_cnt() << endl;
36
37 func();
38 }
task1.cpp
运行结果截图：
问题1：
不能运行。
报错截图：
可能原因：
友元声明在类内，定义在类外。如果不在类外进行普通函数声明的话，那么在task1.cpp进行编译的时候，由于在类外无法访问类内的私有成员，将找不到t.h中关于func 声明。
问题2：
功能：
普通构造函数 T(int x = 0, int y = 0)：这是类的默认构造函数，用于初始化对象的成员变量 m1 和 m2。当创建类 T 的对象时，如果没有提供特定的构造函数参数，将调用此构造函数。
复制构造函数 T(const T &t)：这个构造函数用于创建一个新对象，它是另一个同类型对象的副本。它通过复制已有对象的成员变量来初始化新对象。
移动构造函数 T(T &&t)：移动构造函数用于在不进行复制的情况下，将资源从一个对象转移到另一个对象。它接受一个右值引用作为参数。
析构函数 ~T()：析构函数用于执行清理工作，释放资源。
调用时机：
普通构造函数在对象创建时调用。
复制构造函数在对象通过另一个对象初始化时调用。
移动构造函数在对象通过另一个对象的移动初始化时调用。
析构函数在对象被销毁时调用，例如当对象离开作用域或被显式删除时。
问题3：
不能。
因为静态成员变量的定义和初始化应该在类定义之外进行，而不是在类定义内部。
实验任务2：
实验代码：
1 #pragma once
2 #include<iostream>
3 class Complex {
4 public:
5 static const std::string doc;
6 Complex();
7 Complex(double x);
8 Complex(double x, double y);
9 Complex(const Complex& c);
10 double get_real()const;
11 double get_imag()const;
12 void add(const Complex& c);
13 friend Complex add(const Complex& c1, const Complex& c2);
14
15 friend bool is_equal(const Complex& c1, const Complex& c2);
16
17 friend bool is_not_equal(const Complex& c1, const Complex& c2);
18
19 friend void output(const Complex& c);
20
21 friend double abs(const Complex& c);
22
23
24 private:
25 double real;
26 double imag;
27 };
complex.h
1 #include"complex.h"
2 #include<iostream>
3 #include<math.h>
4 const std::string Complex::doc = "a simplified complex class";
5 Complex::Complex():real(0), imag(0) {}
6 Complex::Complex(double x) : real(x), imag(0) {}
7 Complex::Complex(double x, double y) : real(x), imag(y) {}
8 Complex::Complex(const Complex& c) : real(c.real), imag(c.imag) {}
9 double Complex::get_real() const {
10
11 return real;
12
13 }
14 double Complex::get_imag() const {
15
16 return imag;
17
18 }
19 void Complex::add(const Complex& other) {
20
21 real += other.real;
22
23 imag += other.imag;
24
25 }
26 Complex add(const Complex& c1, const Complex& c2) {
27
28 return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);
29
30 }
31
32
33
34 bool is_equal(const Complex& c1, const Complex& c2) {
35
36 return (c1.real == c2.real) && (c1.imag == c2.imag);
37
38 }
39 bool is_not_equal(const Complex& c1, const Complex& c2)
40 {
41 return !is_equal(c1, c2);
42 }
43 double abs(const Complex& c) {
44
45 return std::sqrt(c.real * c.real + c.imag * c.imag);
46
47 }
48 void output(const Complex& c) {
49 if (c.imag >= 0) {
50 std::cout << c.real << " + " << std::abs(c.imag) << "i";
51 }
52 else
53 {
54 std::cout << c.real << " - " << std::abs(c.imag) << "i";
55 }
56
57 }
complex.cpp
#include"complex.h"
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::boolalpha;
void test() {
cout << "类成员测试: " << endl;
cout << Complex::doc << endl;
cout << endl;
cout << "Complex对象测试: " << endl;
Complex c1;
Complex c2(3, -4);
const Complex c3(3.5);
Complex c4(c3);
cout << "c1 = "; output(c1); cout << endl;
cout << "c2 = "; output(c2); cout << endl;
cout << "c3 = "; output(c3); cout << endl;
cout << "c4 = "; output(c4); cout << endl;
cout << "c4.real = " << c4.get_real() << ", c4.imag = " << c4.get_imag() << endl;
cout << endl;
cout << "复数运算测试: " << endl;
cout << "abs(c2) = " << abs(c2) << endl;
c1.add(c2);
cout << "c1 += c2, c1 = "; output(c1); cout << endl;
cout << boolalpha;
cout << "c1 == c2 : " << is_equal(c1, c2) << endl;
cout << "c1 != c3 : " << is_not_equal(c1, c3) << endl;
c4 = add(c2, c3);
cout << "c4 = c2 + c3, c4 = "; output(c4); cout << endl;
}
int main() {
test();
}
main.cpp
运行结果截图：
实验任务3：
实验代码：
1 #include <iostream>
2 #include <complex>
3
4 using std::cout;
5 using std::endl;
6 using std::boolalpha;
7 using std::complex;
8
9 void test() {
10 cout << "标准库模板类comple测试: " << endl;
11 complex<double> c1;
12 complex<double> c2(3, -4);
13 const complex<double> c3(3.5);
14 complex<double> c4(c3);
15
16 cout << "c1 = " << c1 << endl;
17 cout << "c2 = " << c2 << endl;
18 cout << "c3 = " << c3 << endl;
19 cout << "c4 = " << c4 << endl;
20 cout << "c4.real = " << c4.real() << ", c4.imag = " << c4.imag() << endl;
21 cout << endl;
22
23 cout << "复数运算测试: " << endl;
24 cout << "abs(c2) = " << abs(c2) << endl;
25 c1 += c2;
26 cout << "c1 += c2, c1 = " << c1 << endl;
27 cout << boolalpha;
28 cout << "c1 == c2 : " << (c1 == c2) << endl;
29 cout << "c1 != c3 : " << (c1 != c3) << endl;
30 c4 = c2 + c3;
31 cout << "c4 = c2 + c3, c4 = " << c4 << endl;
32 }
33
34 int main() {
35 test();
36 }
task3.cpp
运行结果截图：
问题：
接口：
complex<double> c1使用默认构造函数创建了一个复数对象c1
complex<double> c2(3, -4) 使用初始化列表构造复数对象c2
const complex<double> c3(3.5) 使用构造函数创建了一个常量复数对象c3
complex<double> c4(c3) 使用复制构造函数创建了复数对象c4
使用std::cout和<<操作符直接输出复数对象
c4.real()和 c4.imag() 分别获取复数对象的实部和虚部。
c1 += c2 使用+=运算符将c2加到c1上
(c1 == c2)使用==运算符比较两个复数对象是否相等
(c1 != c3)使用!=运算符比较两个复数对象是否不相等
abs(c2)计算复数对象c2的模;
c4 = c2 + c3使用+运算符将两个复数对象相加
写法更简洁之处：
1.构造函数：
任务2：需要手动定义各种构造函数来初始化复数对象。
任务3：可以直接使用列表初始化或者提供特定的构造函数来创建复数对象，代码更为简洁。
2.运算：
任务2：需要手动实现加法、减法、乘法和除法等运算符的重载。
任务3：标准库complex类已经重载了基本的算术运算符，可以直接使用这些运算符进行复数运算。
3.访问：
任务2：需要通过成员函数（如get_real()和get_imag()）来获取实部和虚部。
任务3：可以直接使用.real()和.imag()成员函数来访问复数的实部和虚部，代码更为直观和简洁。
4.输出：
任务2：需要自定义一个output()函数来格式化输出复数。
任务3：可以直接使用std::cout和<<运算符来输出复数
5.模运算：
任务2：需要手动实现复数的模运算。
任务3：可以直接使用标准库提供的abs()函数来计算复数的模。
启发：标准库complex类的接口设计简洁直观，易于理解和使用，可以使代码更加简洁和直观。
实验任务4：
实验代码：
1 #pragma once
2 #include <string>
3
4 class Fraction {
5 public:
6 Fraction(int up, int down = 1);
7 Fraction(const Fraction&);
8
9 int get_up() const;
10 int get_down() const;
11 Fraction negative() const;
12 int gcd()const;
13 friend Fraction add(const Fraction&, const Fraction&);
14 friend Fraction sub(const Fraction&, const Fraction&);
15 friend Fraction mul(const Fraction&, const Fraction&);
16 friend Fraction div(const Fraction&, const Fraction&);
17 friend void output(const Fraction&);
18
19
20 static const std::string doc;
21
22 private:
23 int up;
24 int down;
25
26 };
Fraction.h
1 #include "Fraction.h"
2 #include <iostream>
3 #include<cmath>
4 const std::string Fraction::doc = "Fraction类v0.01版. 目前仅支持分数对象的构造、输出、加/减/乘/除运算";
5
6 Fraction::Fraction(int up, int down) : up(up), down(down) {}
7
8 Fraction::Fraction(const Fraction & other) : up(other.up), down(other.down) {}
9
10 int Fraction::get_up() const {
11 int a = gcd();
12 return up/a;
13
14 }
15
16 int Fraction::get_down() const {
17 int a = gcd();
18 return down/a;
19
20 }
21
22 Fraction Fraction::negative() const {
23 return Fraction(-up, down);
24
25 }
26
27 Fraction add(const Fraction & f1, const Fraction & f2) {
28 return Fraction(f1.up * f2.down + f2.up * f1.down, f1.down * f2.down);
29
30 }
31
32 Fraction sub(const Fraction & f1, const Fraction & f2) {
33 return Fraction(f1.up * f2.down - f2.up * f1.down, f1.down * f2.down);
34
35 }
36
37 Fraction mul(const Fraction & f1, const Fraction & f2) {
38 return Fraction(f1.up * f2.up, f1.down * f2.down);
39
40 }
41
42 Fraction div(const Fraction & f1, const Fraction & f2) {
43 return Fraction(f1.up * f2.down, f1.down * f2.up);
44
45 }
46
47 void output(const Fraction & f) {
48 int a = f.down, b = f.up;
49 int c = a, d = b;
50 int temp;
51 while (d != 0)
52 {
53 temp = c % d;
54 c = d;
55 d = temp;
56 }
57 int gcd = c;
58 b /= gcd;
59 a /= gcd;
60 if (a == 0)
61 {
62 std::cout << "分母不能为0";
63 return;
64 }
65 if (a < 0) {
66 b = -b;
67 a = -a;
68
69 }
70 if (b == 0) {
71 std::cout << "0";
72
73 }
74 else if (a == 1) {
75 std::cout << b;
76
77 }
78 else {
79 std::cout << b << "/" << a;
80
81 }
82
83 }
84 int Fraction::gcd()const
85 {
86 int c = up;
87 int d = down;
88 int temp;
89 while (d != 0)
90 {
91 temp = c % d;
92 c = d;
93 d = temp;
94 }
95 return c;
96 }
Fraction.cpp
1 #include "Fraction.h"
2 #include <iostream>
3
4 using std::cout;
5 using std::endl;
6
7
8 void test1() {
9 cout << "Fraction类测试: " << endl;
10 cout << Fraction::doc << endl << endl;
11
12 Fraction f1(5);
13 Fraction f2(3, -4), f3(-18, 12);
14 Fraction f4(f3);
15 cout << "f1 = "; output(f1); cout << endl;
16 cout << "f2 = "; output(f2); cout << endl;
17 cout << "f3 = "; output(f3); cout << endl;
18 cout << "f4 = "; output(f4); cout << endl;
19
20 Fraction f5(f4.negative());
21 cout << "f5 = "; output(f5); cout << endl;
22 cout << "f5.get_up() = " << f5.get_up() << ", f5.get_down() = " << f5.get_down() << endl;
23
24 cout << "f1 + f2 = "; output(add(f1, f2)); cout << endl;
25 cout << "f1 - f2 = "; output(sub(f1, f2)); cout << endl;
26 cout << "f1 * f2 = "; output(mul(f1, f2)); cout << endl;
27 cout << "f1 / f2 = "; output(div(f1, f2)); cout << endl;
28 cout << "f4 + f5 = "; output(add(f4, f5)); cout << endl;
29 }
30
31 void test2() {
32 Fraction f6(42, 55), f7(0, 3);
33 cout << "f6 = "; output(f6); cout << endl;
34 cout << "f7 = "; output(f7); cout << endl;
35 cout << "f6 / f7 = "; output(div(f6, f7)); cout << endl;
36 }
37
38 int main() {
39 cout << "测试1: Fraction类基础功能测试\n";
40 test1();
41
42 cout << "\n测试2: 分母为0测试: \n";
43 test2();
44 }
task4.cpp
运行结果截图：
实验任务5：
实验代码：
1 #ifndef _ _ACCOUNT_H_ _
2 #define _ _ACCOUNT_H_ _
3 class SavingsAccount{
4 private:
5 int id;
6 double balance;
7 double rate;
8 int lastDate;
9 double accumulation;
10 static double total;
11 void record(int date,double amount);
12 double accumulate(int date)const{
13 return accumulation+balance*(date-lastDate);
14 }
15 public:
16 SavingsAccount(int date,int id,double rate);
17 int getId()const{return id;}
18 double getBalance()const{return balance;}
19 double getRate()const{return rate;}
20 static double getTotal(){return total;}
21 void deposit(int date,double amount);
22 void withdraw(int date,double amount);
23 void settle(int date);
24 void show()const;
25
26 };
27 #endif//_ _ACCOUNT_H_ _
account.h
1 #include"account.h"
2 #include<cmath>
3 #include<iostream>
4 using namespace std;
5 double SavingsAccount::total=0;
6 SavingsAccount::SavingsAccount(int date,int id,double rate)
7 :id(id),balance(0),rate(rate),lastDate(date),accumulation(0){
8 cout<<date<<"\t#"<<id<<" is created"<<endl;
9 }
10 void SavingsAccount::record(int date,double amount){
11 accumulation=accumulate(date);
12 lastDate=date;
13 amount=floor(amount*100+0.5)/100;
14 balance+=amount;
15 total+=amount;
16 cout<<date<<"\t#"<<id<<"\t"<<amount<<"\t"<<balance<<endl;
17 }
18 void SavingsAccount::deposit(int date,double amount){
19 record(date,amount);
20 }
21 void SavingsAccount::withdraw(int date,double amount){
22 if(amount>getBalance())
23 cout<<"Error:not enough money"<<endl;
24 else
25 record(date,-amount);
26 }
27 void SavingsAccount::settle(int date){
28 double interest=accumulate(date)*rate/365;
29 if(interest!=0)
30 record(date,interest);
31 accumulation=0;
32 }
33 void SavingsAccount::show()const{
34 cout<<"#"<<id<<"\tBalance:"<<balance;
35 }
account.cpp
1 #include"account.h"
2 #include<iostream>
3 using namespace std;
4 int main()
5 {
6 SavingsAccount sa0(1,21325302,0.015);
7 SavingsAccount sa1(1,58320212,0.015);
8 sa0.deposit(5,5000);
9 sa1.deposit(25,10000);
10 sa0.deposit(45,5500);
11 sa1.withdraw(60,4000);
12 sa0.settle(90);
13 sa1.settle(90);
14 sa0.show();cout<<endl;
15 sa1.show();cout<<endl;
16 cout<<"Total:"<< SavingsAccount::getTotal()<<endl;
17 return 0;
18 }
main.cpp
可以在 accumulate() 和 getBalance() 加上 const 修饰符，可以防止数据被更改。
可以在输出时加一些提示语，可以让输出更直观。
总结：
通过本次实验，我明白了使用标准库所带来的简洁，以及知道了怎么通过多文件的方式来编写代码。
标签：std,const,对象,double,编程,int,Complex,实验,Fraction From： https://www.cnblogs.com/faker007/p/18493654