实验二 类与对象㈡——对象初始化、对象数据与指针
一、实验目的
1．理解构造函数、析构函数的意义及作用，掌握构造函数、析构函数的定义及调用时间，熟悉构造函数的种类；
2．理解this指针及使用方法，熟悉对象数组、对象指针、对象引用的定义及使用方法，熟悉对象作为函数参数的使用方法；
3．熟悉类与对象的应用及编程。
二、实验学时
课内实验：2课时 课外练习：2课时
三 本实验涉及的新知识
㈠ 构造函数与析构函数
在C++中，提供了两个特殊的成员函数，即构造函数和析构函数。
构造函数用于对象的初始化，即在定义一个类对象时，计算机在给对象分配相应的存储单元的同时，为对象的数据成员赋初值。
析构执行的是与构造函数相反的操作，用于撤销对象的同时释放对象所占用的内存空间。 1．构造函数 ⑴ 构造函数的定义 格式： 类名（形参表） { 构造函数体 }
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⑵ 构造函数的调用
构造函数的调用是在定义对象时调用的。 格式：类名 对象名（实参表）;
类名 对象名=构造函数名（实参表）; ⑶ 说明
① 构造函数必须与类同名。
② 构造函数没有返回值，但不能在构造函数前加void类型符（其他没有返回值的成员函数必须加类型符void）。
③ 在实际应用中，在定义类时通常应定义一至多个构造函数(重载)，以对各数据成员进行初始化；如果不给出构造函数，系统将自定义一个构造函数。
④ 构造函数可以可以带参数，也可不带任何参数（称无参构选函数），还可以使用缺省参数。 ⑤ 不能象普通成员函数一样单独调用。 2．析构函数 ⑴ 析构函数的定义 格式： ~类名（void） { 析构函数体 } ⑵ 析构函数的调用
析构函数是在撤销对象时自动调用的。 ⑶ 说明
⑴ 析构函数与构造函数的名字相同，但在其前面加上“~”，如果未定义析构函数，系统将自定义一个析构函数。
⑵ 析构函数没有参数、没有返回值，也不能重载。
⑶ 对于大多数类而言，可以缺省析构函数的定义，但是，当类的数据成员中使用指针变量，在构造函数中用new动态分配内存空间时，应显式定义析构函数，用delete释放已分配的内存空间。
3．拷贝构造函数（复制构造函数） ⑴ 拷贝构造函数的定义 格式：
类名（[const] 类名 &对象名） { 拷贝构造函数体 } ⑵ 拷贝构造函数的调用
拷贝构造函数是在对象间相互赋值时自动调用的。 格式：目标对象名=源对象名; 目标对象名(源对象名); ⑶ 说明
① 拷贝构造函数无返回值，也不能有void。
② 如果不定义拷贝构造函数，系统会自定义一个拷贝构造函数，实现对数据成员的拷贝。 ③ 默认拷贝构造函数是一种浅拷贝，当在类中定义有指针数据成员，用new分配内存空间时，通常应显示定义相应的拷贝构造函数。
㈡ 对象数组与对象指针 1．对象数组
⑴ 可以定义对象数组处理多个对象。
⑵ 可以用缺省参数构造函数为对象数组赋初值。 2．对象指针
可以使用指针来使用对象或对象数组。方法： ⑴ 定义对象指针；
⑵ 将指针指向某一对象（或对象数组）；
⑶ 用指针使用用对象（或对象数组元素）：对象指针->公有成员 3．对象引用
可以定义对象的引用，其引用名即为对象的别名。 4．this指针
⑴ C++提供了一个特殊的对象指针，称为this指针。 ⑵ this指针为成员函数所属对象的指针，指向对象的首地址。
⑶ this指针是一种隐含指针，隐含于每个类的成员函数中，即调用某成员函数时，都将自动产生一个this指针。
⑷ 调用this指针格式：this->成员名
⑸ this指针通常采用隐式调用，即在类内部直呼其名。 ⑹ this指针是系统自定义的，用户不能再定义 ㈢ 对象作为函数的参数
在C++中，可以用对象作为函数的形参或实参。主要有以下形式： 1．形参、实参均为对象，其参数的传递为对象的值，即为传值调用。
2．形参为对象指针，实参为对象指针或对象地址，其参数的传递为对象的地址，即传址调用。
3．形参为对象引用，实参为对象，形参是实参对象的别名，即传址调用。 4．形参、实参为对象指针或对象数组，为传址调用。
四、实验内容
㈠ 验证及认知实验
按要求调试下列程序，并回答相关问题。 程序1（exp_201.cpp） #include void main() { Myclass ob;} 问题： ⑴ 运行程序的输出结果为： Myclass (void) { cout<<\"constructing!\"< Press any key to continue ⑵ 该输出结果说明构造函数Myclass ( )是在 创建对象时 执行的，而析构函数~ Myclass ( )是在是在 对象生存期结束时 执行的。 ⑶ 将main( )中的“Myclass ob;”改为：“Myclass ob[2];”后，运行程序的输出结果为： Constructing! Constructing! Destructing! Destructing! Press any key to continue ⑷ 将main( )中的 “Myclass ob[2];”改为：“Myclass *ob;ob=new Myclass[2];”后，运行程序的输出结果为： Constructing! Constructing! Press any key to continue ⑸ 在⑷的基础上，在程序的末尾加入：“delete [ ]ob;”后，运行程序的输出结果为： Constructing! Constructing! Destructing! Destructing! Press any key to continue ⑹ 比较⑶—⑸的输出结果，说明： 。 程序2（exp_202.cpp） #include int a,b; public: A(void) { a=0;b=0;} A(int x1,int x2) }; void main() {a=x1;b=x2;} A(A &ob) { a=ob.a;b=ob.b; cout<<\"拷贝构造函数被调用！\"< { cout<<\"a=\"< ⑺ 运行该程序的输出结果为： 拷贝构造函数被调用！ a=20 b=30 Press any key to continue ⑻ 程序中的成员函数A(A &ob)称为 拷贝构造函数 ，该函数的执行时间是在执行 用类的一个已知对象初始化类的另一个对象 被调用的。 ⑼ 将main()中的“A ob2(ob1);”改为“A ob2=ob1;”，重新运行程序，观察输出结果， 说明拷贝构造函数也可在 用类的一个已知对象给另一个类的对象赋值时 时调用。 ⑽ 将main()函数中加注释的语句去掉前面的“//”，重新运行程序，观测输出结果，说明执行“ob=ob1;”时 不 调用拷贝构造函数，原因是“ob=ob1;”只是对象的 赋值 。 ㈡ 知识应用实验 1．分析下列程序，写出程序的输出结果，再上机运行程序验证其正确性，如果不正确，请 认真分析出错原因。 程序3（exp_203.cpp） #include int a,b; 你分析的程序输出结果是： 构造函数被调用！ Main：a=10 b=10 调用func1： 拷贝构造函数被调用！ Func1： a=10 b=10 析构函数被调用！ 调用func2: Func2: a=10 b=10 调用func3： Main：a=10 b=10 析构函数被调用！ public: Myclass(int x1=0,int x2=0) {a=x1;b=x2; cout<<\"构造函数被调用！\"< {cout<<\"析构函数被调用！\"< { cout<<\"a=\"< }; Main：a=10 b=10 调用func1： void func1(Myclass ob) 拷贝构造函数被调用！ Func1： a=10 b=10 { cout<<\"func1: \"; 析构函数被调用！ 调用func2: Func2: a=10 b=10 调用func3： Main：a=10 b=10 析构函数被调用！ ob.print(); } void func2(Myclass *ob) { cout<<\"func2: \"; ob->print(); } void func3(Myclass &ob) { cout<<\"func3: \"; ob.print(); } void main() { Myclass ob(10,10); cout<<\"main: \";ob.print(); cout<<\"调用func1：\"< 2．完善、调试通过下列程序，并按所要求回答问题。 程序4（exp_204.cpp） #include ① ::person(char *pn) //定义构造函数，为name提供值 { name= ② ; if(name!=NULL) } ① ::~person(void)//显示定义析构函数 { delete []name; } ③ ; person(char *pn);//构造函数声明 ~person(void); //析构函数声明 person(const person &ob);//拷贝构造函数声明 char *get_name(void) { return name;} void print_name(void); ① ::person(const person &ob) //定义拷贝构造函数 { name= ④ ; if(name!=NULL) } void person::print_name(void) {cout< cout<<\"姓名:\";p1.print_name(); cout<<\"姓名:\";p2.print_name(); } 问题： ⑾ 程序中①处应为 person ； ②处应为 new char[strlen(pn)+1]; ； ③处应为 strcpy(name,pn); ； ④处应为 new char[strlen(ob.name)+1]; ； ⑤处应为 strcpy(name,ob.name); ； 程序5（exp_102.cpp） //头文件“hscore.h”内容：定义一个成绩类：最多可以处理10科成绩及平均成绩 ⑤ ; const int M=10; class score { private: float sc[M],aver; //表示M科成绩的数组及平均成绩 int m; //表示实际考试科数 public: score(void); //无参构造函数 score(float x[],int n); //构造函数重载——初始化成绩 void set_score(float x[],int n); //提供成绩 float get_score(int i) //得到第i科成绩 {return sc[i];} float get_aver(void) //得到平均成绩 }; score::score(void) //无参构造函数 { int i; m=M; for(i=0;i void print_score(void); score::score(float x[],int n) //构造函数重载——初始化成绩 { int i;float sum=0; m=n; ① ; aver=sum/m; } void score::set_score(float x[],int n) //提供成绩 { int i;float sum=0; m=n; ② ; aver=sum/m; } void score::print_score(void) //输出成绩、平均成绩 { int i; for(i=0;i #include #include\"hscore.h\"//调入成绩score类的定义头文件 void input(score *p,int n,int m); //普通函数：输入学生成绩 void print(score *p,int n,int m); //普通函数：输出学生成绩 score &average(score *p,int n,int m); //普通函数：平均成绩计算 void sort(score *p,int n,int m);//普通函数：按平均成绩排序 void main(void) { int n,m; cout<<\"学生人数：\";cin >>n; cout<<\"考试科数：\";cin>>m; score *p,aver; p= ① ; //动态数组：用于处理n个学生成绩 if(p==NULL) { cout<<\"内存分配失败！\"< input( ② ); //调用输入成绩函数 print( ② ); //调用输出成绩函数 aver=average( ② ); //调用平均值计算函数 aver.print_score(); //输出各科平均成绩 sort ② ); //成绩排序 print( ② ); //调用输出成绩函数 ③ ; //释放内存 } void input(score *p,int n,int m) { int i,j;float x[M]; for(i=0;i ④ ; //为某个学生对象提供成绩 void print(score *p,int n,int m) //成绩输出函数 { int i; for(i=0;i static score aver; //返回的对象必须是静态的 for(j=0;j ⑥ ; //对平均成绩对象提供值 return aver; } void sort(score *p,int n,int m) //选择法排序：按平均成绩由高到低排列 { score t;float a; int i,j,k; for(i=0;i for(j=i+1;j ①处应为new score[n] ； ②处应为p,n,m ； ③处应为 delete[] p; ； ④处应为 p->set_score(x,j) ； ⑤处应为 cout<< p->get_score(i)< 模拟一个裁判给比赛选手打分。 1．要求如下： ⑴ 裁判人数为UMPIRE； ⑵ 参赛选手为任意人； if(a ⑶ 裁判给选手打分； ⑷ 去掉一个最高分，一个最低分，取其平均分为选手得分； ⑸ 按参赛选手的序号显示选手得分； ⑹ 按名次显示参赛选手得分（用插入法排序）。 2．提示： ⑴ 定义一个类名为Result的记分类为选手记分，数据成员至少包括选手编号（用整型）、姓名（用字符数组）、裁判为选手的打分及得分（用实型数组）等，成员函数自定（必须有构造函数），将类的定义保存在“result.h”中； ⑵ 测试程序（保存在exp_206.cpp中）采用交互方式： ① 提示输入参赛选手人数； ② 提示输入所有参赛选手的编号及姓名； ③ 显示比赛开始，请为选手打分； ④ 显示：去掉的最高分、最低分，选手得分； ⑤ 比赛结束，按编号显示选手的得分； ⑥ 按名次显示选手得分。 # include using namespace std; class result { private: int id; string name; float score[5]; float ave; public: result(int i,string n,float s[5]) { float sum=0,max=s[0],min=s[0]; int j; id=i; name.assign(n); for(j=0;j<5;j++) { score[j]=s[j]; if (max if (min>s[j]) min=s[j]; sum+=s[j]; } ave=(sum-max-min)/5; } float get_ave() { } int get_id() { } string get_name() { } void display() { int i; cout<<\"编号：\"< for(i=0;i<5;i++) cout< void main() { int i,j; int m; int idsize; cout<<\"请输入参赛选手人数\"< int *id;//用指针指向一个数组 } id=new int[idsize]; //动态内存分配 vector vector cout<<\"请输入所有参赛选手信息\"< cout<<\"第\"< } cout<<\"第\"< name.push_back(na); cout< =========\"< for(j=0;j<5;j++) s[j]=x[i][j]; result a(id[i],name[i],s); a.display(); aver.push_back(a.get_ave()); } for(i=1;i if(aver[j] string pname=name[j]; name[j]=name[j-1]; name[j-1]=pname; } } cout< 次 显 示 得 分 ==============\"< cout<<\"第\"< 四、实验收获与创新 自已拟定一个解决实际题目，分析并抽象为一个类，然后编写类的测试程序（类的定义放在头文件中，测试程序用exp_207.cpp保存），要求： 数据成员不少于三个，至少有一个数组成员或指针成员； 成员函数（方法）自定，但必须显示定义构造函数、析构函数、拷贝构造函数。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容