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实验4

时间：2022-11-07 00:01:05浏览次数：43  
标签：std cout int void 实验 vectorInt include

一、实验目的

  1. 会正确定义和使用简单的类模板
  2. 能够说明指针、引用的联系和区别，能根据问题场景灵活、正确使用指针作为函数参数、引用作为函数参数
  3. 知道什么是深复制、浅复制，能根据问题场景合理编码实现深复制
  4. 会正确使用new和delete运算符
  5. 针对真实、具体问题场景，能正确、合理抽象问题，正确、灵活设计、定义类，并组合使用c++标准库编程求解

二、实验内容

实验任务5

程序代码

vectorInt.hpp
#pragma once


#include<iostream>


using std::cout;
using std::endl;
class vectorInt
{
private:
    int* num;
    int size;
public:
    vectorInt(int s);
    vectorInt(int s0, int val);
    vectorInt(const vectorInt &t);
    ~vectorInt();

    int &at(int index);
    int get_size();
    friend void output(vectorInt &p);
};

vectorInt::vectorInt(int s0): size{s0}
{ 
    num = new int[s0];
    cout << "vectorInt1 called" << endl; 
}
vectorInt::vectorInt(int s0, int val): size{s0}
{
    cout << "vectorInt2 called" << endl;
    num = new int[s0];
    size = s0;
    for(int i = 0; i < s0; i++ )
    {
        num[i] = val;
    }
}

vectorInt::vectorInt(const vectorInt &t): size{t.size}
{
    num =new int[size];
    for(auto i = 0; i < size; ++i)
    num[i] = t.num[i];
}

vectorInt::~vectorInt()
{
    cout << "~vectorInt called" << endl;
    delete[] num;
}

int &vectorInt::at(int index)
{
    // assert(index >= 0 && index < size);
    return num[index];
}

int vectorInt::get_size(){return size;}

void output(vectorInt &p)
{
    int i ;
    for( i = 0; i < p.get_size() - 1; i++ )
    {
        cout << p.num[i] << ", ";
    }
    cout << p.num[i] << endl;
}
task4-5.cpp
#include <iostream>
#include "vectorInt.hpp"

void test() {
    using namespace std;

    int n;
    cin >> n;
    
    vectorInt x1(n);
    for(auto i = 0; i < n; ++i)
        x1.at(i) = i*i;

    output(x1);

    vectorInt x2(n, 42);
    vectorInt x3(x2);

    output(x2);
    output(x3);

    x2.at(0) = 77;

    output(x2);
    output(x3);
}

int main() {
    test();
}

结果截图

实验任务6

程序代码

Matrix.hpp
#pragma once

#include <iostream>


using std::cout;
using std::endl;

class Matrix {
public:
    Matrix(int n);                     // 构造函数，构造一个n*n的矩阵
    Matrix(int n, int m);              // 构造函数，构造一个n*m的矩阵
    Matrix(const Matrix &X);           // 复制构造函数，使用已有的矩阵X构造
    ~Matrix();                         //析构函数

    void set(const double *pvalue);     // 用pvalue指向的连续内存块数据按行为矩阵赋值
    void set(int i, int j, int value); //设置矩阵第i行第j列元素值为value
    double &at(int i, int j);          //返回矩阵第i行第j列元素的引用
    double at(int i, int j) const;     // 返回矩阵第i行第j列元素的值
    int get_lines() const;             //返回矩阵行数
    int get_cols() const;              //返回矩列数
    void print() const;                // 按行打印输出矩阵

private:
    int lines; // 矩阵行数
    int cols;  // 矩阵列数
    double *p; // 指向存放矩阵数据的内存块的首地址
};

// 类Matrix的实现：待补足
// ×××

Matrix::Matrix(int n): lines{n}, cols{n}
{
    cout << "Matrix1 called\n";
    p = new double[n * n];   
}

Matrix::Matrix(int n, int m): lines{n}, cols{m}
{
    cout << "Matrix2 called\n";
    p = new double[n * m];
}

Matrix::Matrix(const Matrix &X): lines{X.lines}, cols{X.cols}
{
    cout << "Matrix copy called\n";
    lines = X.lines;
    cols = X.cols;
    p = new double[lines * cols];
    for (int i = 0; i < lines * cols; i++)
    {
        p[i] = X.p[i];
    }
    
}

Matrix::~Matrix()
{
    for(int i=0;i<lines*cols;i++)
            delete[] p;
}

void Matrix::set(const double *pvalue)
{
    for (int i = 0; i < sizeof(pvalue); i++)
    {
        p[i] = pvalue[i];
    }
    
    // int m = 0;
    // for(int i = 0; i < lines; i++)
    // {
    //       for (int j = 0; j < cols; j++)
    //       {
    //         p[i * lines + j] = *(pvalue + m);
    //         m++;
    //         if (m == sizeof(pvalue)/sizeof(double))
    //         {
    //             break;
    //         }
            
    //       }
          
    // }
}

void Matrix::set(int i, int j, int value)
{
    p[i * cols + j] = value;
}

double &Matrix::at(int i, int j)
{
    return p[i * cols + j];
}

double Matrix::at(int i, int j) const
{
    return p[i * cols + j];
}

int Matrix::get_lines() const
{
    return lines;
}

int Matrix::get_cols() const
{
    return cols;
}

void Matrix::print() const
{
    for(int i = 0; i < lines; i++)
    {
          for (int j = 0; j < cols; j++)
          {
            cout << p[i * cols + j] <<  ", ";           
          }
          cout << endl;          
    }
}

task4-6.cpp
#include <iostream>
#include "matrix.hpp"

void test() {
    using namespace std;

    double x[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

    Matrix m1(3, 2);    // 创建一个3×2的矩阵
    m1.set(x);          // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值
    m1.print();         // 打印矩阵m1的值
    cout << "the first line is: " << endl;
    cout << m1.at(0, 0) << " " << m1.at(0, 1) << endl;  // 输出矩阵m1第1行两个元素的值
    cout << endl;

    Matrix m2(2, 3);
    m2.set(x);
    m2.print();
    cout << "the first line is: " << endl;
    cout << m2.at(0, 0) << " " << m2.at(0, 1) << " " << m2.at(0, 2) << endl;
    cout << endl;

    Matrix m3(m2);      // 用矩阵m2构造新的矩阵m3
    m3.set(0, 0, 999);  // 将矩阵m3第0行第0列元素值设为999
    m3.print();
}

int main() {
    test();
}

结果截图

实验任务1

程序代码

point.hpp
#pragma once

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

class Point {
public:
    Point(): x{0}, y{0} {}
    Point(int x0, int y0): x{x0}, y{y0} {} 
    ~Point() = default;

    int get_x() const;
    int get_y() const;
    void show() const;
    void move(int new_x, int new_y);

private:
    int x, y;
};

int Point::get_x() const {
    return x;
}

int Point::get_y() const {
    return y;
}

void Point::show() const {
    cout << "(" << x << ", " << y << ")" << endl;
}

void Point::move(int new_x, int new_y) {
    x = new_x;
    y = new_y;
}
task4-1.cpp
#include <iostream>
#include "point.hpp"
#include <vector>

using std::vector;
using std::cin;


// 测试动态数组类接口
void test1() {
    int n;
    cin >> n;

    vector<Point> x(n); // 创建一个vector<Point>对象，指定包含n个元素
    x.at(0).show();
    x.at(0).move(30, 50);
    x.at(0).show();
}

// 测试复制构造
void test2() {
    int n;
    cin >> n;

    vector<Point> x(n);
    x.at(0).show();

    vector<Point> y(x);  // 基于vector<Point>对象x构建对象y
    y.at(0).show();
    
    x.at(0).move(30, 50);

    x.at(0).show();
    y.at(0).show();
}

int main() {
    cout << "测试动态数组类接口...\n";
    test1();

    cout << "测试复制构造...\n";
    test2();
}

结果截图

实验任务2

程序代码

point.hpp
#pragma once

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

class Point {
public:
    Point(): x{0}, y{0} { cout << "Point: default constructor called.\n"; }
    Point(int x0, int y0): x{x0}, y{y0} { cout << "Point: constructor called.\n"; }
    ~Point() { cout << "Point: destructor called.\n"; }

    int get_x() const;
    int get_y() const;
    void show() const;
    void move(int new_x, int new_y);

private:
    int x, y;
};

int Point::get_x() const {
    return x;
}

int Point::get_y() const {
    return y;
}

void Point::show() const {
    cout << "(" << x << ", " << y << ")" << endl;
}

void Point::move(int new_x, int new_y) {
    x = new_x;
    y = new_y;
}
vectorPoint.hpp
#pragma once

#include "point.hpp"
#include <cassert>
#include <iostream>

class vectorPoint{
public:
    vectorPoint(int n);
    ~vectorPoint();
    
    Point &at(int index); // 返回下标为index的元素引用

private:
    int size; // 动态数组的大小
    Point *p;
};

vectorPoint::vectorPoint(int n) : size{n} {
    cout << "dynamic create array..." << endl;
    p = new Point[n];
}

vectorPoint::~vectorPoint() {
    cout << "dynamic delete array..." << endl;
    delete[] p;
}

Point &vectorPoint::at(int index) {
    assert(index >= 0 && index < size);  // 宏，通常测试用。如果不满足条件，终止程序
    return p[index];
}
task4-2.cpp
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include "point.hpp"
#include "vectorPoint.hpp"

using std::cin;

// 测试动态数组类接口
void test1() {
    int n;
    cin >> n;

    vectorPoint x(n); // 创建一个vectorPoint对象，指定包含n个元素
    x.at(0).show();
    x.at(0).move(30, 50);
    x.at(0).show();
}

// 测试复制构造
void test2() {
    int n;
    cin >> n;

    vectorPoint x(n);
    x.at(0).show();

    vectorPoint y(x);  // 基于vectorPoint对象x构建对象y
    y.at(0).show();
    
    x.at(0).move(30, 50);

    x.at(0).show();
    y.at(0).show();
}

int main() {
    cout << "测试动态数组类接口...\n";
    test1();

    system("pause");

    cout << "测试复制构造...\n";
    test2();
}

结果截图

暂无

实验任务3

程序代码

task4-3-1.cpp
#include <iostream>

// 函数声明
void swap1(int &rx, int &ry);	// 引用作为形参
void swap2(int *px, int *py);	// 指针作为形参
void print(int x, int y);		// 普通变量作为形参

int main() {
    using namespace std;

    int x = 3, y = 4;

    print(x, y);
    swap1(x, y);		// 函数调用，注意：引用作为形参时，实参形式
    print(x, y);

    cout << endl;

    x = 3, y = 4;
    print(x, y);
    swap2(&x, &y);		// 函数调用，注意：指针作为形参时，实参形式
    print(x, y);
}


// 函数定义
void swap1(int &rx, int &ry) {
    int t;

    t = rx;
    rx = ry;
    ry = t;
}

void swap2(int *px, int *py) {
    int t;

    t = *px;
    *px = *py;
    *py = t;
}

void print(int x, int y) {
    std::cout << "x = " << x << ", y = " << y << "\n";
}
task4-3-2.cpp
#include <typeinfo>
#include <iostream>

int main() {
    using namespace std;

    int a;
    
    int &ra = a;
    ra = 4;

    int *pa = &a;
    *pa = 5;

    // 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
    cout << "&a = " << hex << &a << endl;
    cout << "&ra = " << hex << &ra << endl;
    cout << "&pa = " << hex << &pa << "\n\n";
    
    // 输出普通变量a, 引用变量ra，指针变量pa的值
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "ra = " << a << endl;
    cout << "pa = " << hex << pa << endl;
    
    // 输出指针变量pa指向的变量的值
    cout << "*pa = " << *pa << "\n\n";

    // 输出普通变量a，引用变量ra, 指针变量pa的类型信息
    cout << "type a: " << typeid(a).name() << endl;
    cout << "type ra: " << typeid(ra).name() << endl;
    cout << "type pa: " << typeid(pa).name() << endl;
}
task4-3-3.cpp
#include <iostream>
#include <vector>

template<typename T>
void output(const T &x) {
    for(auto i: x)
        std::cout << i << ", ";
    std::cout << "\b\b \n";
}

template<typename T>
void square1(T &x) {
    for(auto &i: x) // i是引用类型
        i *= i;
}

template<typename T>
void square2(T &x) {
    for(auto i: x)  // i是普通类型
        i *= i;
}

int main() {
    using namespace std;

    vector<int> x{1,2,3,4,5};
    vector<int> y{x};

    output(x);
    square1(x);
    output(x);

    output(y);
    square2(y);
    output(y);
}

结果截图

1.

2.

3.

三、实验小结

本次实验我深刻理解了深复制与浅复制，并且实现了vector动态数组，有了很多收获。

标签：std,cout,int,void,实验,vectorInt,include
From： https://www.cnblogs.com/civilwen/p/16859126.html

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