一、实验目的

1. 通过实践，加深对类、对象的理解，能够解释类的抽象、封装所指，能够描述什么是类的接口
2. 能够使用C++语法规则正确定义、实现、测试类
3. 能够使用C++语法规则正确创建对象，并基于对象编程
4. 通过实践，加深对C++内存资源管理技术的理解，能否解释构造函数、析构函数的用途，并能够分析它们何时会被调用

二、实验内容

实验任务二

程序代码

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
// 定义Point类
class Point {
public:
  Point(int x0 = 0, int y0 = 0);
  Point(const Point&p );
  ~Point() = default;
  int get_x() const { return x; }   // 内联成员函数
  int get_y() const { return y; }   // 内联成员函数
  void show() const;
private:
  int x, y;
};
// Point类的实现
// 构造函数（带有默认形参值）
Point::Point(int x0, int y0): x{x0}, y{y0} {
  cout << "constructor called." << endl;
}
// 复制构造函数
// 参数必须是自身对象的引用类型
Point::Point(const Point& p): x{p.x}, y{p.y} {
  cout << "copy constructor called." << endl;
}
void Point::show() const {
  cout << "(" << x << ", "
        << y << ")" << endl;
}
int main() {
  Point p1(4, 5);  // 构造函数被调用
  p1.show();
  Point p2 = p1;    // 复制构造函数被调用
  p2.show();
  Point p3{p2};    // 复制构造函数被调用
  p3.show();
  cout << p3.get_x() << endl;
}

结果截图

实验任务三

程序代码

#include <iostream> 
#include <iomanip> 
using std::cout; 
using std::endl; 

// 定义时钟类Clock 
class Clock { 
public: 
    Clock(int h = 0, int m = 0, int s = 0); 
    Clock(const Clock& t); 
    ~Clock() = default; 

    void set_time(int h, int m = 0, int s = 0);
    void show_time() const;

private: 
int hour, minute, second; 
};
// 类Clock实现 
Clock::Clock(int h, int m, int s): hour{h}, minute{m}, second{s} { 
      cout << "constructor called" << endl;

}
Clock::Clock(const Clock& t): hour{t.hour}, minute{t.minute}, 
second{t.second} { 
      cout << "copy constructor called" << endl; 
}
void Clock::set_time(int h, int m, int s) { 
      hour = h; 
      minute = m; 
      second = s; 
}
void Clock::show_time() const {
      using std::setw;
      using std::setfill;
      cout << setfill('0') << setw(2) << hour << ":"
      << setw(2) << minute << ":"
      << setw(2) << second << endl;
}
// 普通函数定义
Clock reset() {
      return Clock(0, 0, 0); // 构造函数被调用
}
int main()
{
      Clock c1(12, 0, 5); // 构造函数被调用
      c1.show_time();
      c1 = reset(); // 理论上：复制构造函数被调用
      c1.show_time();
      Clock c2(c1); // 复制构造函数被调用
      c2.set_time(6);
      c2.show_time();
}

结果截图

实验任务四

程序代码

#include <iostream>
// 定义一个简单抽象类
class X{
public:
X(); // 默认构造函数
~X(); // 析构函数
X(int m); // 构造函数
X(const X& obj); // 复制构造函数
X(X&& obj) noexcept; // 移动构造函数
void show() const; // 显示数据
private:
int data;
};
X::X(): data{42} {
std::cout << "default constructor called.\n";
}
X::~X() {
std::cout << "destructor called.\n";
}
X::X(int m): data{m} {
std::cout << "constructor called.\n";
}
X::X(const X& obj): data{obj.data} {
std::cout << "copy constructor called.\n";
}
X::X(X&& obj) noexcept: data{obj.data} {
std::cout << "move constructor called.\n";
}
void X::show() const {
std::cout << data << std::endl;
}
int main() {
X x1; //默认构造函数被编译器自动调用
x1.show();
X x2{2049};
x2.show(); // 构造函数被编译器自动调用
X x3{x1}; // 复制构造函数被编译器自动调用
x3.show();
X x4{ std::move(x2) }; // 移动构造函数被编译器调用
x4.show();
}

结果截图

实验任务五

程序代码

#include <iostream>
#include <iomanip>
class Rectangle
{
private:
    double length,width;
public:
    Rectangle();
    Rectangle(double l, double w);
    Rectangle(const Rectangle& t);
    ~Rectangle() = default;
    // void set_lw(double newL, double newW)
    double len() const;
    double wide() const;
    double area() const;
    double circumference() const;
    void resize(int times);
    void resize(int l_times, int w_times);
};
Rectangle::Rectangle(double l,double w):length{l},width{w}{}
Rectangle::Rectangle():Rectangle{2.00,1.00}{}
Rectangle::Rectangle(const Rectangle& t):length{t.length},width{t.width}{}
double Rectangle::len() const {return length;}
double Rectangle::wide() const {return width;}
double Rectangle::area() const {return length * width;}
double Rectangle::circumference() const {return 2*(length + width);}
void Rectangle::resize(int times){
    length = length * times;
    width = width * times;
}
void Rectangle::resize(int l_times, int w_times){
    length = length * l_times;
    width = width * w_times;
}
// void Rectangle::set_lw(double l,double w){
//     length = l;
//     width = w; 
// }
// 矩形类Rectangle的定义和实现
// 补足代码
// ×××
// 普通函数, 用于输出矩形信息
void output(const Rectangle &rect) {
    using namespace std;
    cout << "矩形信息: \n";
    cout << fixed << setprecision(2); // 控制输出格式：以浮点数形式输出、小数部分保留两位
    cout <<setfill(' ')<< setw(8) <<left<< "长:" << rect.len() << endl
         <<setfill(' ')<< setw(8) <<left<< "宽:" << rect.wide() << endl
         <<setfill(' ')<< setw(8) <<left<< "面积:" << rect.area() << endl
         <<setfill(' ')<< setw(8) <<left<< "周长:" << rect.circumference() << endl; // 补足代码：分行输出矩形长、宽、面积、周长
    // ×××
}
// 主函数，测试Rectangle类
int main() {
    Rectangle rect1; // 默认构造函数被调用
    output(rect1);
    Rectangle rect2(10, 5); // 带有两个参数的构造函数被调用
    output(rect2);
    Rectangle rect3(rect1); // 复制构造函数被调用
    rect3.resize(2); // 矩形rect3的长和宽同时缩放2倍
    output(rect3);
    rect3.resize(5, 2); // 矩形rect3的长缩放5倍, 宽缩放2倍
    output(rect3);
}

结果截图

实验总结

1.通过本次实验，我初步了解了c++面向对象的建立方式。
2.我学会了默认构造函数，构造函数，析构函数的写法引用和生成。
3.了解了c++类的解释，封装，和接口。
4.熟练掌握c++的语法规则并进行调试。