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实验四 类与数组、指针

时间:2022-11-06 20:34:00浏览次数:52  
标签:std const Matrix int void 实验 数组 include 指针

point1.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 using std::cout;
 5 using std::endl;
 6 
 7 class Point {
 8 public:
 9     Point():x{0},y{0} {}
10     Point(int x0,int y0):x{x0},y{y0} {}
11     ~Point() = default;
12 
13     int get_x() const;
14     int get_y() const;
15     void show() const;
16     void move(int new_x, int new_y);
17 
18 private:
19     int x, y;
20 };
21 
22 int Point::get_x() const {
23     return x;
24 }
25 
26 int Point::get_y() const {
27     return y;
28 }
29 
30 void Point::show() const {
31     cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
32 }
33 
34 void Point::move(int new_x, int new_y) {
35     x = new_x;
36     y = new_y;
37 }

task1.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include "point1.hpp"
 3 #include <vector>
 4 
 5 using std::vector;
 6 using std::cin;
 7 
 8 
 9 // 测试动态数组类接口
10 void test1() {
11     int n;
12     cin >> n;
13 
14     vector<Point> x(n); // 创建一个vector<Point>对象,指定包含n个元素
15     x.at(0).show();
16     x.at(0).move(30, 50);
17     x.at(0).show();
18 }
19 
20 // 测试复制构造
21 void test2() {
22     int n;
23     cin >> n;
24 
25     vector<Point> x(n);
26     x.at(0).show();
27 
28     vector<Point> y(x);   // 基于vector<Point>对象x构建对象y
29     y.at(0).show();
30 
31     x.at(0).move(30, 50);
32 
33     x.at(0).show();
34     y.at(0).show();
35 }
36 
37 int main() {
38     cout << "测试动态数组类接口...\n";
39     test1();
40 
41     cout << "测试复制构造...\n";
42     test2();
43 }

point2.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 using std::cout;
 5 using std::endl;
 6 
 7 class Point {
 8 public:
 9     Point() :x{ 0 }, y{ 0 } {cout << "Point: default constructor called.\n"; }
10     Point(int x0, int y0) :x{ x0 }, y{ y0 } {cout << "Point: constructor called.\n"; }
11     ~Point() { cout << "Point: destructor called.\n"; }
12 
13     int get_x() const;
14     int get_y() const;
15     void show() const;
16     void move(int new_x, int new_y);
17 
18 private:
19     int x, y;
20 };
21 
22 int Point::get_x() const {
23     return x;
24 }
25 
26 int Point::get_y() const {
27     return y;
28 }
29 
30 void Point::show() const {
31     cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
32 }
33 
34 void Point::move(int new_x, int new_y) {
35     x = new_x;
36     y = new_y;
37 }

vectorPoint.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <cassert>
 5 #include "point2.hpp"
 6 
 7 class vectorPoint {
 8 public:
 9     vectorPoint(int n);
10     vectorPoint(const vectorPoint& vp);   // 复制构造函数
11     ~vectorPoint();
12 
13     Point& at(int index); // 返回下标为index的元素引用
14 
15 private:
16     int size;   // 动态数组的大小
17     Point* p;
18 };
19 
20 vectorPoint::vectorPoint(int n) :size{ n } {
21     cout << "dynamic create array..." << endl;
22     p = new Point[n];
23 }
24 
25 vectorPoint::vectorPoint(const vectorPoint& vp): size{ vp.size }{
26     cout << "copy array..." << endl;
27 
28     p = new Point[size];
29 
30     for (auto i = 0; i < size; i++)
31         p[i] = vp.p[i];
32 }
33 
34 vectorPoint::~vectorPoint() {
35     cout << "dynamic delete array..." << endl;
36     delete[] p;
37 }
38 
39 Point& vectorPoint::at(int index) {
40     assert(index >= 0 && index < size);  // 宏,通常测试用。如果不满足条件,终止程序
41     return p[index];
42 }

task2.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include <cstdlib>
 3 #include "point2.hpp"
 4 #include "vectorPoint.hpp"
 5 
 6 using std::cin;
 7 
 8 // 测试动态数组类接口
 9 void test1() {
10     int n;
11     cin >> n;
12 
13     vectorPoint x(n); // 创建一个vectoePoint对象,指定包含n个元素
14     x.at(0).show();
15     x.at(0).move(30, 50);
16     x.at(0).show();
17 }
18 
19 // 测试复制构造
20 void test2() {
21     int n;
22     cin >> n;
23 
24     vectorPoint x(n);
25     x.at(0).show();
26 
27     vectorPoint y(x);
28     y.at(0).show();
29 
30     x.at(0).move(30, 50);
31 
32     x.at(0).show();
33     y.at(0).show();
34 }
35 
36 int main() {
37     cout << "测试动态数组接口...\n";
38     test1();
39 
40     system("pause");
41 
42     cout << "测试复制构造...\n";
43     test2();
44 }

task3_1.cpp

 1 #include <iostream>
 2 
 3 // 函数声明
 4 void swap1(int& rx, int& ry);  // 引用作为形参
 5 void swap2(int* px, int* py);  // 指针作为形参
 6 void print(int x, int y);      // 普通变量作为形参
 7 
 8 int main() {
 9     using namespace std;
10     int x = 3, y = 4;
11 
12     print(x, y);
13     swap1(x, y);  // 函数调用,注意:应用作为形参时,实参形式
14     print(x, y);
15 
16     cout << endl;
17 
18     x = 3, y = 4;
19     print(x, y);
20     swap2(&x, &y);  // 函数调用,注意:指针作为形参是,实参形式
21     print(x, y);
22 }
23 
24 
25 // 函数定义
26 void swap1(int& rx, int& ry) {
27     int t;
28     t = rx;
29     rx = ry;
30     ry = t;
31 }
32 
33 void swap2(int* px, int* py) {
34     int t;
35 
36     t = *px;
37     *px = *py;
38     *py = t;
39 }
40 
41 void print(int x, int y) {
42     std::cout << "x = " << x << ", y = " << y << std::endl;
43 }

task3_2.cpp

 1 #include <typeinfo>
 2 #include <iostream>
 3 
 4 int main() {
 5     using namespace std;
 6 
 7     int a;
 8 
 9     int& ra = a;
10     ra = 4;
11 
12     int* pa = &a;
13     *pa = 5;
14 
15     // 以十六进制形式输出普通变量a,引用变量ra,指针变量pa的地址
16     cout << "&a = " << hex << &a << endl;
17     cout << "&ra = " << hex << &ra << endl;
18     cout << "&pa = " << hex << &pa << "\n\n";
19 
20     // 输出普通变量a,应用变量ra,指针变量pa的值
21     cout << "a = " << a << endl;
22     cout << "ra = " << a << endl;
23     cout << "pa = " << hex << pa << endl;
24 
25     // 输出指针变量pa指向的变量的值
26     cout << "*pa = " << *pa << "\n\n";
27 
28     // 输出普通变量a,应用变量ra,指针变量pa的类型信息
29     cout << "typa a: " << typeid(a).name() << endl;
30     cout << "type ra: " << typeid(ra).name() << endl;
31     cout << "type pa: " << typeid(pa).name() << endl;
32 }

task3_3.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 
 4 template<typename T>
 5 void output(const T& x) {
 6     for (auto i : x)
 7         std::cout << i << ", ";
 8     std::cout << "\b\b \n";
 9 }
10 
11 template<typename T>
12 void square1(T& x) {
13     for (auto& i : x)   // i是引用类型
14         i *= i;
15 }
16 
17 template<typename T>
18 void square2(T& x) {
19     for (auto i : x)   // i是普通类型
20         i *= i;
21 }
22 
23 int main() {
24     using namespace std;
25     vector<int> x{ 1,2,3,4,5 };
26     vector<int> y{ x };
27 
28     output(x);
29     square1(x);
30     output(x);
31 
32     output(y);
33     square2(y);
34     output(y);
35 }

utils.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 #include <cstdlib>
 6 using std::cout;
 7 using std::string;
 8 
 9 // 函数声明
10 void print_blank_lines(int n);         // 打印n行空白行
11 void print_spaces(int n);              // 打印n个空格
12 void Print_ball(int x, int y);         // 在坐标(x,y)处打印小球
13 void set_color(string bg, string fg);  // 设置屏幕背景色、前景色
14 
15 // 函数定义
16 // 打印n行空行
17 void print_blank_lines(int n) {
18     for (int line = 1; line <= n; line++)
19         cout << "\n";
20 }
21 
22 // 打印n个空格
23 void print_spaces(int n) {
24     for (int i = 1; i <= n; i++)
25         cout << " ";
26 }
27 
28 // 在坐标(x,y)处打印小球
29 void print_ball(int x, int y) {
30     // 清屏
31     system("cls");
32 
33     // 打印y-1行空行
34     print_blank_lines(y - 1);
35 
36     // 打印x-1个空格
37     print_spaces(x - 1);
38 
39     // 打印小球
40     cout << "O" << "\n";
41 }
42 
43 // 设置屏幕背景色、前景色
44 void set_color(string bg, string fg) {
45     string color = "color ";
46 
47     color += bg;
48     color += fg;
49     system( color.c_str() );
50 }

ball.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include "utils.hpp"
 5 
 6 using std::cout;
 7 using std::endl;
 8 
 9 const int SIZE_X = 50; // 小球x轴移动范围0 ~ SIZE_X - 1 
10 const int SIZE_Y = 50; // 小球y轴移动范围0 ~ SIZE_Y - 1
11 
12 class Ball {
13 public:
14     Ball(int x = 0, int y = 0); // 在坐标(x,y)处构造一个小球
15     void left(int step = 1);    // 左移step
16     void right(int step = 1);   // 右移step
17     void up(int step = 1);      // 上移step
18     void down(int step = 1);    // 下移step
19 
20 private:
21     int x; // x坐标
22     int y; // y坐标
23 };
24 
25 Ball::Ball(int x0, int y0) :x{ x0 }, y{ y0 }{
26     print_ball(x, y);
27 }
28 
29 void Ball::left(int step) {
30     x -= step;
31 
32     if (x <= 0)
33         x = 0;
34 
35     // 在更新后的坐标(x,y)处打印小球
36     print_ball(x, y);
37 }
38 
39 void Ball::right(int step) {
40     x += step;
41 
42     if (x >= SIZE_X)
43         x = SIZE_X;
44 
45     // 在更新后的坐标(x,y)处打印小球
46     print_ball(x, y);
47 }
48 
49 void Ball::up(int step) {
50     y -= step;
51 
52     if (y <= 0)
53         y = 0;
54 
55     // 在更新后的坐标(x,y)处打印小球
56     print_ball(x, y);
57 }
58 
59 void Ball::down(int step) {
60     y += step;
61 
62     if (y >= SIZE_Y)
63         y = SIZE_Y;
64 
65     // 在更新后的坐标(x,y)处打印小球
66     print_ball(x, y);
67 }

canvas.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include "utils.hpp"
 5 using std::string;
 6 
 7 class Canvas {
 8 public:
 9     Canvas(string bg0 = "0", string fg0 = "A");
10     void change_bg(string bg_new);                   // 改变背景色
11     void change_fg(string fg_new);                   // 改变前景色
12     void change_color(string bg_new, string fg_new); // 同时改变前景色和背景色
13 
14 private:
15     string bg;  // 背景色
16     string fg;  // 前景色
17 };
18 
19 Canvas::Canvas(string bg0, string fg0) :bg{ bg0 }, fg{ fg0 }{
20     set_color(bg, fg);
21 }
22 
23 void Canvas::change_bg(string new_bg) {
24     bg = new_bg;
25     set_color(bg, fg);
26 }
27 
28 void Canvas::change_fg(string new_fg) {
29     fg = new_fg;
30     set_color(bg, fg);
31 }
32 
33 void Canvas::change_color(string new_bg, string new_fg) {
34     bg = new_bg;
35     fg = new_fg;
36     set_color(bg, fg);
37 }

task4.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include "ball.hpp"
 3 #include "canvas.hpp"
 4 
 5 void test() {
 6     Canvas canvas;
 7 
 8     Ball ball1(10, 10);
 9     system("pause");
10 
11     ball1.left(5);
12     system("pause");
13          canvas.change_fg("E");     // 更新画布前景色
14     system("pause");
15   
16     canvas.change_bg("D");     // 更新画布背景色
17     system("pause");
18 }
19 
20 int main() {
21     test();
22 }

vectorInt.hpp

 1 #pragma once
 2 #include <iostream>
 3 #include <cassert>
 4 
 5 using std::cout;
 6 using std::endl;
 7 
 8 class vectorInt {
 9 public:
10     vectorInt(int n);
11     vectorInt(int n, int value);
12     vectorInt(const vectorInt& vi);
13     ~vectorInt();
14     int& at(int index);
15     int get_size();
16     friend void output(vectorInt& vi);
17 
18 private:
19     int size;
20     int* p;
21 };
22 
23 // 函数定义
24 vectorInt::vectorInt(int n) :size{ n } {
25     cout << "constructor 1 called." << endl;
26     p = new int[n];
27 }
28 
29 vectorInt::vectorInt(int n, int value) : size{ n } {
30     cout << "constructor 2 called." << endl;
31     p = new int[n];
32     for (auto i = 0; i < n; i++)
33         p[i] = value;
34 }
35 
36 vectorInt::vectorInt(const vectorInt& vi) :size{ vi.size } {
37     cout << "copy constructor called." << endl;
38     p = new int[size];
39     for (auto i = 0; i < size; i++)
40         p[i] = vi.p[i];
41 }
42 
43 vectorInt::~vectorInt() {
44     cout << "destructor called." << endl;
45 }
46 
47 int& vectorInt::at(int index) {
48     assert(index >= 0 && index < size);
49     return p[index];
50 }
51 
52 int vectorInt::get_size() {
53     return size;
54 }
55 
56 void output(vectorInt& vi) {
57     cout << vi.at(0);
58     for (auto i = 1; i < vi.get_size(); i++)
59         cout << ", " << vi.at(i);
60     cout << endl;
61 }

task5.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include <cassert>
 3 #include "vectorInt.hpp"
 4 
 5 void test() {
 6     using namespace std;
 7 
 8     int n;
 9     cin >> n;
10     vectorInt x1(n);
11     for (auto i = 0; i < n; i++)
12         x1.at(i) = i * i;
13 
14     output(x1);
15 
16     vectorInt x2(n, 42);
17     vectorInt x3(x2);
18 
19     output(x2);
20     output(x3);
21 
22     x2.at(0) = 77;
23 
24     output(x2);
25     output(x3);
26 }
27 
28 int main() {
29     test();
30 }

Matrix.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 
 5 using std::cout;
 6 using std::endl;
 7 
 8 class Matrix {
 9 public:
10     Matrix(int n);            // 构造函数,构造一个n*n的矩阵
11     Matrix(int n, int m);     // 构造函数,构造一个n*m的矩阵
12     Matrix(const Matrix& X);  // 复制构造函数,使用已有矩阵X构造
13     ~Matrix();                // 析构函数
14 
15     void set(const double* pvalue);     // 用pvalue指向的连续内存块数据按行为矩阵赋值
16     void set(int i, int j, int value);  // 设置矩阵第i行第j列元素值为value
17     double& at(int i, int j);           // 返回矩阵第i行第j列元素的引用
18     double at(int i, int j) const;      // 返回矩阵第i行第j列元素的值
19     int get_lines() const;              // 返回矩阵行数
20     int get_cols() const;               // 返回矩阵列数
21     void print() const;                 // 按行打印输出矩阵
22                                              
23 private:
24     int lines;    // 矩阵行数
25     int cols;     // 矩阵列数
26     double* p;    // 指向存放矩阵数据的内存块的首地址
27 };
28 
29 
30 // 函数定义
31 Matrix::Matrix(int n) :lines{ n }, cols{ n }{
32     p = new double[n * n];
33 }
34 
35 Matrix::Matrix(int n, int m) : lines{ n }, cols{ m }{
36     p = new double[n * m];
37 }
38 
39 Matrix::Matrix(const Matrix& X) : lines{ X.lines }, cols{ X.cols }{
40     p = new double[X.lines * X.cols];
41     for (auto i = 0; i < X.lines * X.cols; i++)
42         p[i] = X.p[i];
43 }
44 
45 Matrix::~Matrix() {
46     delete[] p;
47 }
48 
49 void Matrix::set(const double* pvalue) {
50     for (auto i = 0; i < lines * cols; i++)
51         p[i] = pvalue[i];
52 }
53 
54 void Matrix::set(int i, int j, int value) {
55     p[i * cols + j] = value;
56 }
57 
58 double& Matrix::at(int i, int j) {
59     return p[i * cols + j];
60 }
61 
62 double Matrix::at(int i, int j) const {
63     return p[i * cols + j];
64 }
65 
66 int Matrix::get_lines() const {
67     return lines;
68 }
69 
70 int Matrix::get_cols() const {
71     return cols;
72 }
73 
74 void Matrix::print() const {
75     for (auto i = 0; i < lines; i++) {
76         for (auto j = 0; j < cols; j++)
77             cout << p[i * cols + j] << " ";
78         cout << endl;
79     }
80 }

task6.cpp

 1 #include <iostream>
 2 #include "Matrix.hpp"
 3 
 4 void test() {
 5     using namespace std;
 6 
 7     double x[] = { 1,2,3,4,5,6 };
 8 
 9     Matrix m1(3, 2);
10     m1.set(x);
11     m1.print();
12     cout << "the first line is: " << endl;
13     cout << m1.at(0, 0) << " " << m1.at(0, 1) << endl;
14     cout << endl;
15 
16     Matrix m2(2, 3);
17     m2.set(x);
18     m2.print();
19     cout << "the first line is: " << endl;
20     cout << m2.at(0, 0) << " " << m2.at(0, 1) << " " << m2.at(0, 2) << endl;
21     cout << endl;
22 
23     Matrix m3(m2);
24     m3.set(0, 0, 999);
25     m3.print();
26 }
27 
28 int main() {
29     test();
30 }

 

标签:std,const,Matrix,int,void,实验,数组,include,指针
From: https://www.cnblogs.com/xiao-shi/p/16863822.html

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