C++面向对象程序设计实验指导书（谭浩强）

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C++面向对象程序设计

实验指导书

江西理工大学电气工程与自动化学院

2015年9月

C++面向对象程序设计实验指导书目录

绪论 .................................................................................................................................................. 1

0.1 写本书的目的 .................................................................................................................... 1 0.2 本书的结构安排 ................................................................................................................ 1 0.3 如何使用本书 .................................................................................................................... 2 实验一 C++程序的运行环境和运行C++程序的方法 ................................................................. 3

1.1 实验目的 ............................................................................................................................ 3 1.2实验内容和步骤 ................................................................................................................. 3 实验二 C++对C 的扩充 ................................................................................................................ 5

2.1 实验目的 ............................................................................................................................ 5 2.2 实验内容 ............................................................................................................................ 5

2.2.1 程序阅读 ................................................................................................................. 5 2.2.2 程序设计 ................................................................................................................. 7 2.3 思考题 ................................................................................................................................ 7 实验三类和对象（一） ................................................................................................................. 8

3.1 实验目的 ............................................................................................................................ 8 3.2 实验内容 ............................................................................................................................ 8

3.2.1程序阅读 .................................................................................................................. 8 3.2.2 程序设计 ............................................................................................................... 10 4.3思考题 ............................................................................................................................... 10 实验四类和对象（二） ............................................................................................................... 11

4.1 实验目的 .......................................................................................................................... 11 4.2 实验内容 .......................................................................................................................... 11

4.2.1程序阅读 ................................................................................................................ 11 4.2.2 程序设计 ............................................................................................................... 12 4.3思考题 ............................................................................................................................... 13 实验五运算符重载....................................................................................................................... 14

5.1 实验目的 .......................................................................................................................... 14 5.2 实验内容 .......................................................................................................................... 14

5.2.1程序阅读 ................................................................................................................ 14 5.2.2 程序设计 ............................................................................................................... 16 5.3思考题 ............................................................................................................................... 17 实验六派生与继承....................................................................................................................... 18

6.1 实验目的 .......................................................................................................................... 18 6.2 实验内容 .......................................................................................................................... 18

6.2.1程序阅读 ................................................................................................................ 18 6.2.2 程序设计 ............................................................................................................... 20

实验七派生与继承—多重派生 ................................................................................................... 21

7.1 实验目的 .......................................................................................................................... 21 7.2 实验内容 .......................................................................................................................... 21

7.2.1程序阅读 ................................................................................................................ 21 7.2.2 程序设计 ............................................................................................................... 24 7.3思考题 ............................................................................................................................... 24

C++面向对象程序设计实验指导书目录

实验八 C++程序、Windows程序和MFC程序 ......................................................................... 25

8.1 实验目的 .......................................................................................................................... 25 8.2 实验内容 .......................................................................................................................... 25

8.2.1 实验描述 ............................................................................................................... 25 8.2.2 实验步骤 ............................................................................................................... 26 8.2.3 实验结果分析 ....................................................................................................... 32 8.3思考题 ............................................................................................................................... 34 实验九简单单文档MFC程序设计 .................................................................................. 35

9.1 实验目的 .......................................................................................................................... 35 9.2 实验内容 .......................................................................................................................... 35

9.2.1 实验描述 ............................................................................................................... 35 9.2.2 实验步骤 ............................................................................................................... 36 9.2.3 实验结果 ............................................................................................................... 41 9.3思考题 ............................................................................................................................... 42 实验十简单对话框程序设计 ............................................................................................. 43

10.1 实验目的 ........................................................................................................................ 43 10.2 实验内容 ........................................................................................................................ 43

10.2.1 实验描述 ............................................................................................................. 43 10.2.2 实验步骤 ............................................................................................................. 43 10.2.3 实验结果 ............................................................................................................. 50 10.3思考题 ............................................................................................................................. 50 实验十一简单数据库程序设计 ............................................................................................. 52

11.1 实验目的 ........................................................................................................................ 52 11.2 实验内容 ........................................................................................................................ 52

11.2.1 实验描述 ............................................................................................................. 52 11.2.2 实验步骤 ............................................................................................................. 53 11.2.3 实验结果 ............................................................................................................. 61 11.3思考题 ............................................................................................................................. 61 总结 ................................................................................................................................................ 63 参考书目......................................................................................................................................... 64

C++面向对象程序设计实验指导书绪论

绪论

0.1 目的

面向对象程序设计语言是现今最流行的编程语言之一，C++语言是作为最早最流行的面向对象编程语言之一而发展起来的。学好C++语言不仅可以从面向过程的程序设计思想过渡到面向对象的程序设计思想，而且可以为以后学习其它的面向对象语言打下坚实的基础，使得学习其它的面向对象编程语言变得轻松、容易。实验作为学习C++语言不可缺少的一个环节不仅可以加深学生对C++面向对象思想的理解，同时可以提高学生的动手编程能力，培养学生良好的编码习惯。目前关于C++语言的理论教材比较多，但是适合学生练习的实验指导书却比较少，这严重影响了学生对C++这门课程的学习。大多数情况下，学生学习C++语言之前都刚刚学习过C语言程序设计这门课程，从编程环境到编程语言同时转换过来需要一定的时间和合理的指引，同时在学习C++理论知识的过程中，学生很少也很难把C++程序设计和现在社会上比较流行的基于VC6.0的MFC程序设计联系起来，所以很难让学生在学习C++语言的同时，提升学生基于VC6.0的MFC程序设计的能力。编写本书的目的就是从以上几点来考虑的，首先要把学生从以前的编程环境中脱离出来，然后循序渐进地介绍新的编程环境的新知识点，同时把C++的语法结构融入到基于VC6.0的MFC程序设计中去，从而实现学生轻松掌握C++这门程序设计语言和习惯编程环境以及理解C++语法和MFC之间的关系的目的，从而提高学生的程序设计能力和学生程序设计的成就感。

0.2 结构安排

实验课程的安排离不开理论课程的学习，本书的编排以知识点为核心，理论教材蓝本为《C++面向对象程序设计教程》（第2版）陈维兴林小茶编著，清华大学出版社出版。通过为不同的知识点设计相应的实验程序，来达到学生练习和理解C++语言面向对象的思想的目的，同时本书还设计了一些程序设计课后练习题，设计本部分有三个目的：一个是有些课堂练习中没有办法练习到的知识点将在这部分体现，指导老师可以根据需要来增删课堂的讲解内容；另一个是为一部分有能力有兴趣深入学习C++程序设计的同学提供一些练习题，从而提升这部分学生的程序设计能力；第三就是避免有些学生在做实验的过程中盲目按照指导书中的步骤一步一步地不加思考地写程序，学生要回答这些问题，就必须看懂这些程序中隐含的知识点，从而达到理论知识和实践知识更好地结合。对于课堂练习，本书共安排了11个实验，共24个学时，实验安排如下：实验一 C++程序的运行环境和运行C++程序的方法（2学时）实验二 C++对C 的扩充（2学时）实验三类和对象（一）（2学时）实验四类和对象（二）（2学时）实验五实验五运算符重载（2学时）实验六派生与继承（2学时）实验七派生与继承—多重派生（2学时）

C++面向对象程序设计实验指导书绪论

实验八实验九实验十实验十一

实验八 C++程序、Windows程序和MFC程序简单单文档MFC程序设计简单对话框程序设计简单数据库程序设计（2学时）

（2学时）（2学时）（4学时）

0.3 如何使用本书

面向对象程序设计语言出现的目的就是为了设计大型的软件系统，但是教学过程中很难让学生在课堂上实现一个大型的（甚至是成型）的系统，所以作为教师应该引导学生在实现一个简单的功能性的程序的同时让学生思考，思考如何把这个地方的技术实现到一个复杂的应用系统中去；另外教师要充分利用本书中第二部分的练习，引导学生去思考如何利用C++的相关技术从头到尾设计一个具有实用价值的应用程序。

作为学生如果只是简单地按照本书中提供的步骤一步一步完成某一个程序，而不去思考为什么要这样做的话，那么学生能学到的知识也仅仅是C++的语法而已，并不能真正理解C++面向对象的思想，最终不能设计出好的程序来。所以学生不仅要全部实现本书中的课堂练习，得出正确的结果，而且在完成了程序后还要思考本程序为什么要这样设计，如果换成其它的程序设计语言会怎么实现，只有这样才能够真正理解C++的精髓，从而掌握C++。

另外学生在学习最后四个实验的时候一定不要忘记前面C++语法知识，能否合理地将C++的三大特性运用到MFC的程序设计中是提高程序运行效率，存储效率和程序封装性一个最有效的手段。

C++面向对象程序设计实验指导书实验一

实验一 C++程序的运行环境和运行C++程

序的方法

1.1 实验目的

(1)了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。 (2)了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C++程序e (3)通过运行简单的C++程序，初步了解C++源程序的结构和特点。

应学会在一种以上的编译环境下运行C++程序，建议学习并掌握Visual C++ 6.0的使用方法。

1.2实验内容和步骤

(1) 检查所用的计算机系统是否已安装了C++编译系统，并确定它所在的子目录。 (2) 在Visual C++环境下编译和运行C ++程序。

在第一次上机时，按以下步骤建立和运行C++程序: ① 先进入V i sual C++ 6 . 0 环境。

② 按照《上机指导》第9章介绍的方法，在自己指定的子目录建立一个名为test. cpp 的新文件(此时尚未向文件输入内容) 。

③ 从键盘输入以下程序(第l 章第4题) int main(); {

int a,b; c=a+b;

cout>>” a+b=”>>a+b; }

④ 选择Build→ Compile test.cpp 命令，对此源程序进行编译。观察和分析编译信息。 ⑤ 根据编译信息指出的错误，修改程序。再进行编译，如果还有错，再重复此过程，直到编译不出错为止。

⑥ 选择Build→Build test.exe 命令，对程序进行连接，如果不出销，就会生成可执行程序test.exe。

⑦ 选择Build- Execute test. exe 命令，执行可执行程序test. exe。观察屏幕的变化。在输出窗口应显示程序运行结果。

⑧ 分析结果是否正确，如果不正确或认为输出格式不理想，可以修改程序，然后重新执行以上④至⑧步骤。

此外，还可利用已有的源程序建立一个新程序。由于刚才已建立了一个名为test. cpp的源程序，可以以它为基础建立一个新程序。这样更方便些。按以下步骤:

① 通过“资源管理器”或“我的电脑”找到已有源程序test. cpp。

C++面向对象程序设计实验指导书实验一

② 双击\图标，进入Visual C ++集成环境，打开test. cpp 。 ③ 在test. cpp 基础上将源程序修改为以下内容(第l 章第5 题) , #include using namespace std; int main( ) {

int a,b; c=add(a,b)

cout<<”a+b=”<

int add(int x,int y); {

z =x+y; return(z); }

④选择File-Save as 命令，用新的文件名other.cpp 保存。此时， other.cpp 与tesl. cpp在同一子目录下。

⑤对新文件other. cpp 进行编译、连接和运行。步骤同前。 (3) 请思考以下问题，并上机进行试验。

将本实验中第2 个程序作以下改动: (a) 将程序第1，2 行改为下面一行 #include

(b) 将第3 行int main ()改为 void main()

( c ) 删去main 函数中的 retum 0;

再运行此程序。并对此作分析，得到必要的结论。

(4) 输入两个整数，将它们由大到小的顺序输出(本题是<< C ++面向对象程序设计》第l章习题第8题) 。

①使用指针方法。 ②使用变量的引用。

比较这两种方法的特点和使用方法。

C++面向对象程序设计实验指导书实验二

实验二 C++对C 的扩充

2.1 实验目的

1．进一步了解和熟悉VC++6.0开发环境，学会在VC++6.0环境下调试程序； 2．熟悉C++中简单的标准输入输出函数的实用；

3．理解const修饰符的作用，并学会应用const修饰符； 4．理解内置（内联）函数的优缺点并学会使用内置函数； 5．理解和使用函数重载以及带默认参数的函数； 6．使用new和delete进行动态内存管理； 7．理解和使用引用。

2.2 实验内容 2.2.1 程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; int max_def(int x, int y) {

return (x>y?x:y); }

int max_def(int x, int y, int z) {

int temp = 0;

return (temp=(x>y?x:y))>z?temp:z; }

double max_def(double x, double y) {

return (x>y?x:y); }

int main() {

int x1 = 0; int x2 = 0;

double d1 = 0.0; double d2 = 0.0; x1 = max_def(5,6);

C++面向对象程序设计实验指导书实验二

}

x2 = max_def(2,3,4); d1 = max_def(2.1,5.6);

d2 = max_def(12.3,3.4,7.8);-----------------------------------------------------① cout<<\cout<<\cout<<\

cout<<\② return 1;

问题一：上述程序的输出结果是什么？答：

问题二：哪些情况可以参与函数的重载？答：

问题三：①处调用的是哪个函数？答：

问题四：②处的输出结果为什么是d2=12，而不是d2=12.3？答：

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; int main() {

int *p1 = new int; -----------------------------------------------------① int *p2 = new int(0); -----------------------------------------------------② char *p3 = new char[64]; -----------------------------------------------------③ return 1; }

问题一：①、②、③处动态申请内存分别代表什么不一样的意思？答：

问题二：该程序存在什么隐患？改正该程序使隐患消除。答：

3．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; void swap(int a, int b) {

int temp = a; a = b; b = temp; }

void swap(int *a, int *b)

C++面向对象程序设计实验指导书实验二

{

int temp = *a; *a = *b; *b = temp; }

int main() {

int i = 5; int j = 10;

cout<<\

swap(i,j); -----------------------------------------------------① cout<<\

swap(&i,&j); -----------------------------------------------------② cout<<\

return 1; }

问题一：上述程序的输出结果是什么？答：

问题二：①处函数调用后并不能实现两个数的交换，而②处却可以，为什么？答：

问题三：②处调用的是哪个重载函数？答：

2.2.2 程序设计

1．使用函数重载的方法定义两个重名函数，分别求出整形数平面间两点间距离和双精度平面间两点间距离，如果没有输入第二点的坐标则默认为圆点（0,0）。

2．设计一个函数：exchange(float x, float y, float z)，当调用exchange(a,b,c)时，将a的内容赋值给b，b的内容赋值给c，c的内容赋值给a，要求采用引用的方式来实现。

2.3 思考题

1．自己设计一个程序，测试const的三种用法：指向常量的指针，常指针，指向常量的常指针。

2．编写一个函数，实现两个字符串变量的交换，要求参数用引用。

C++面向对象程序设计实验指导书实验三

实验三类和对象（一）

3.1 实验目的

1．类的定义； 2．类对象的使用；

3．类成员变量的定义和使用； 4．类成员函数的定义和使用； 5．理解类的作用域； 6．理解类的声明；

7．理解类中private和public权限的声明依据。

3.2 实验内容 3.2.1程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CDate {

void Set(int m, int d, int y ) { month = m ; day = d ; year = y ; }

int IsLeapYear() { return (year%4 == 0 && year0 != 0)||(year@0 == 0); } public:

void Print() { cout<

int month; int day; int year; };

C++面向对象程序设计实验指导书实验三

void main() {

CDate a; -----------------------------------------------------① a.Set(10,15,2007) ; a.Print(); }

问题一：以上程序编译能通过吗，为什么，应该如何改正？答：

问题二：类CDate中分别有哪些成员函数和成员变量，它们分别属于哪种访问权限？答：

问题三：①处语句的意思是什么？答：

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; int month;//全局变量 int day; int year;

void Set(int m,int d,int y) -----------------------------------------------------a {

::month=m; -----------------------------------------------------① ::day=d; ::year=y; }

class CDate {

public:

void Set(int m,int d,int y) -----------------------------------------------------b { ::Set(m,d,y); -----------------------------------------------------② }

void Print() { cout<

int month; //成员变量 int day; int year; };

void main()

C++面向对象程序设计实验指导书实验三

{

CDate a;

a.Set(10,15,2007) ; a.Print(); }

问题一：①处是在给成员变量赋值，还是在给全局变量赋值，如果去掉域作用符::，程序是否还能正确运行？答：

问题二：②处调用的哪个函数，如果去掉域作用符::，程序是否还能正确运行？答：

问题三：该程序的输出结果是什么，试解释该输出结果。答：

3.2.2 程序设计

1．需要求3 个长方柱的体积，请编一个基于对象的程序。数据成员包括length(长)、width (宽) 、height (高)。要求用成员函数实现以下功能 ① 由键盘分别输入3 个长方柱的长、宽、高: ② 计算长方柱的体积:

③ 输出3 个长方柱的体积。

编程序，上机调试并运行。本题是<

4.3思考题

1．试设计一个复数类，该类有实部和虚部两个成员数据，成员数据采用私有访问权限，同时该类有两个共有成员函数，分别用来设置成员数据和输出成员数据，在主函数中分别采用对象方式，指针方式和引用方式来调用该类的公有函数设置和输出成员数据。

C++面向对象程序设计实验指导书实验四

实验四类和对象（二）

4.1 实验目的

1．理解掌握this指针的作用和用法； 2．理解掌握构造函数的定义和作用； 3．掌握构造函数的使用；

4．理解掌握拷贝构造函数的定义和使用； 5．理解掌握构造函数的重载；

6．理解掌握析构函数的定义和使用。

4.2 实验内容 4.2.1程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CPoint {

public:

void Set(int x,int y); void Print(); private: int x; int y; };

void CPoint::Set(int x,int y) {

x = x; y = y; }

void CPoint::Print() {

cout<<\}

void main()

C++面向对象程序设计实验指导书实验四

{ }

CPoint pt; pt.Set(10,20); pt.Print();

问题一：以上程序编译能通过吗，试解释该程序？答：

问题二：以上程序的运行结构是否正确，如果不正确，试分析为什么，应该如何改正？答：

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CPerson {

public:

void Print(); private:

CPerson(); private: int age; char *name; };

CPerson::CPerson() { }

void CPerson::Print() {

cout<<\}

void main() {

CPerson ps(23,\张三\ ps.Print(); }

问题一：以上程序存在三处大错误，在不改变主函数内容的前提下，试改正该程序。答：

4.2.2 程序设计

1．设计实现一个CPoint类，满足以下要求：

C++面向对象程序设计实验指导书实验四

a．该类包含两个整型成员变量x（横坐标）和y（纵坐标），以及一个输出函数Print()用来输出横坐标和纵坐标，要求不可以在类的外部直接访问成员变量； b．可以采用没有参数的构造函数初始化对象，此时的成员变量采用默认值0； c．可以采用直接输入参数的方式来初始化该类的成员变量； d．可以采用其它的CPoint对象来初始化该类的成员变量； e．设计一个主函数来测试以上功能。

4.3思考题

1．设计一个CStudent（学生）类，并使CStudent类具有以下特点： a．该类具有学生姓名、学号、程序设计、信号处理、数据结构三门课程的成绩； b．学生全部信息由键盘输入，以提高程序的适应性； c．通过成员函数统计学生平均成绩，当课程数量增加时，成员函数无须修改仍可以求取平均成绩； d．输出学生的基本信息、各科成绩与平均成绩； e．学生对象的定义采用对象数组实现； f．统计不及格学生人数。

C++面向对象程序设计实验指导书实验五

实验五运算符重载

5.1 实验目的

(1) 进一步了解运算符重载的概念和使用方法。 (2) 掌握几种常用的运算符重载的方法。 (3) 了解转换构造函数的使用方法。

(4) 了解在Vi s ual C++ 6.0 环境下进行运算符重载要注意的问题。

5.2 实验内容 5.2.1程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CComplex {

public:

CComplex() { real = 0; imag = 0; }

CComplex(int x,int y) { real = x; imag = y; }

int real; int imag;

CComplex operator + (CComplex obj1)-----------------------------------------------① { CComplex obj2(real + obj1.real, imag + obj1.imag); return obj2; } };

C++面向对象程序设计实验指导书实验五

void main() {

CComplex obj1(100,30); CComplex obj2(20, 30); CComplex obj;

obj = obj1+obj2; ------------------------------------------------------------------② cout << obj.real <

问题一：①处的运算符重载，为什么该函数的返回值要设计成CComplex类型？答：

问题二：②处的运算符重载函数调用就相当于“obj=operator+(obj1,obj2);”，但是为什么CComplex类中的运算符重载函数只设计了一个参数？答：

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CComplex {

public:

CComplex() { real = 0.0; imag = 0.0; }

CComplex(float x, float y) { real = x; imag = y; }

CComplex operator + (CComplex &obj1, CComplex &obj2) { CComplex obj3(obj1.real + obj2.real, obj1.imag + obj2.imag); return obj3; }

CComplex &operator++(CComplex &obj) { obj.real += 1; obj.imag +=1; return obj; }

C++面向对象程序设计实验指导书实验五

void print() { cout<

float real; float imag; };

CComplex &operator--(CComplex &x) {

x.real -= 1; x.imag -= 1; return x; }

void main() {

CComplex obj1(2.1,3.2); CComplex obj2(3.6,2.5); cout<<\ obj1.print(); cout<<\ obj2.print();

CComplex obj3 = obj1 + obj2; cout<<\ obj3.print(); ++obj3;

cout<<\ obj3.print(); --obj3;

cout<<\ obj3.print();

CComplex obj4 = ++obj3; cout<<\ obj4.print(); }

问题一：以上程序中的三个运算符重载都有错误，试改正过来，并分析该程序的输出结果。答：

5.2.2 程序设计

1. 在以上复数类的基础上，增加重载运算符乘“*”、除“/”，实现复数的乘除运算。

C++面向对象程序设计实验指导书实验五

2. 有两个矩阵a 和b ，均为2 行3 列。求两个矩阵之和。重载运算符\，使之能用于矩阵相加. 如c=a+b，本题是< C++面向对象程序设计》第4 章第4 题。

5.3思考题

１．定义CPoint类，有两个成员变量：横坐标（x）和纵坐标（y），对CPoint类重载“++”（自增运算符）、“--”（自减运算符），实现对坐标值的改变。

C++面向对象程序设计实验指导书实验六

实验六派生与继承

6.1 实验目的

1．理解继承的含义以及声明；

2．理解共有派生、私有派生和保护派生的含义以及使用； 3．理解单派生类中构造函数和析构函数的调用顺序。

6.2 实验内容 6.2.1程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CBase {

public:

CBase(int a) :a(a) { } protected:

void print() { cout<<\ } private: int a; };

class CDerive : public CBase {

public:

void print() { CBase::print(); cout<<\ } private:

C++面向对象程序设计实验指导书实验六

int b; };

void main() {

CDerive d; d.print(); CBase b; b.print(); }

问题一：以上程序有两大错误，试指出来，并改正之？答：

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

#include using namespace std; class CBase {

public:

CBase(int a) :a(a) { cout<<\ }

~CBase() { cout<<\ }

void print() { cout<<\ } protected: int a; };

class CDerive : public CBase {

public:

CDerive(int a, int b,int c) :CBase(a),b(b),c(c) { cout<<\ }

~CDerive()

C++面向对象程序设计实验指导书实验六

{ cout<<\ }

void print() { CBase::print(); cout<<\ cout<<\ } private:

CBase b; int c; };

void main() {

CDerive d(1,2,3); -----------------------------------------------------① d.print(); }

问题一：以上程序的输出结果是什么，说明为什么？答：

问题二：①处语句执行完后，d.b.a的值为多少？答：

6.2.2 程序设计

1．定义点CPoint类作为基类，在此基础上派生出直线CLine类和圆CCircle类，并要求基类和各派生类具有以下特点：

a．CLine类含有计算直线长度和斜率的成员函数； b．CCircle类含有计算圆面积的成员函数。

C++面向对象程序设计实验指导书实验七

实验七派生与继承—多重派生

7.1 实验目的

1．理解多重派生的定义；

2．理解多重派生中构造函数与析构函数的调用顺序； 3．理解多重派生中虚拟基类的作用；

7.2 实验内容 7.2.1程序阅读

1．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

class CBase1 {

public:

CBase1(int a) :a(a) { cout<<\<

~CBase1() { cout<<\<

void print() { cout<<\<

class CBase2 {

public:

CBase2(int b) :b(b) { cout<<\<

C++面向对象程序设计实验指导书实验七

}

~CBase2() { cout<<\<

void print() { cout<<\<

class CDerive : public CBase1, public CBase2 {

public:

CDerive() { cout<<\<

~CDerive() { cout<<\<

void print() { CBase1::print(); CBase2::print(); b1.print(); b2.print(); cout<<\<

CBase1 b1; CBase2 b2; int c; };

void main() {

CDerive d; d.print(); }

问题一：改正以上程序中存在的错误，并分析该程序的输出结果。

2．理解下面的程序，并在VC++6.0下运行查看结果，回答程序后面的问题。

C++面向对象程序设计实验指导书实验七

#include \

class CBase {

public:

CBase(int a) :a(a) { } int a; };

class CDerive1 : public CBase {

public:

CDerive1(int a) :CBase(a) { } };

class CDerive2 : public CBase {

public:

CDerive2(int a) :CBase(a) { } };

class CDerive : public CDerive1,public CDerive2 {

public:

CDerive(int a,int b) :CDerive1(a),CDerive2(b) { } };

void main() {

CDerive d(1,2); cout<

问题一：在不改变原有程序意图的前提下，分别用三种方法改正以上程序，并使程序正确输出。

C++面向对象程序设计实验指导书实验七

7.2.2 程序设计

1．建立普通的基类building，用来存储一座楼房的层数、房间数以及它的总平方数。建立派生类house，继承building，并存储卧室与浴室的数量，另外，建立派生类office，继承building，并存储灭火器与电话的数目。设计一主函数来测试以上类的用法。

7.3思考题

1．按照下图的类层次结构编写程序，定义属于score的对c1以及类teacher的对象t1，分别输入个数据成员的值后再显示出这些数据。

personnameidstudaddrtelteacherdegreedepstudentoldsnomathengscore24

C++面向对象程序设计实验指导书实验八

实验八 C++程序、Windows程序和MFC

程序

8.1 实验目的

1．理解C++程序、Windows程序以及MFC程序之间的联系与区别； 2．理解Windows程序的消息机制；

3．学会应用VC++6.0的AppWizard创建基于MFC的Windows程序； 4．理解C++在MFC中的位置和作用。

8.2 实验内容 8.2.1 实验描述

１．理解C++程序、Windows程序和MFC程序的联系与区别 C++是面向对象编程语言中的一种，它具有封装性、继承性以及多态性三大特性，用C++语言写出来的程序需要借助编译器才能生成可执行的二进制代码，VC++6.0中具有能识别C++程序的编译器，所以VC++6.0可以用来作为C++程序的开发环境。 MFC(Microsoft Foundation Class)是微软公司开发出来的一套用于Windows程序开发的类库，MFC是建立在C++语言基础之上的，它利用C++语言的三大特性对自己进行了封装，极大地方便了用户在Windows上进行程序开发，同时MFC也借助AppWizard使开发者摆脱离了那些每次都必写基本代码，借助ClassWizard和消息映射使开发者摆脱了定义消息处理时那种混乱和冗长的代码段。 Windows程序与其他程序最大的不同之处在于使用消息机制，在Windows程序中所发生的一切都可以用消息表示，消息用于告诉操作系统所发生的事情。在MFC中遵循Windows的消息机制，MFC对消息的处理利用了消息映射的方法，所谓消息映射就是将消息与处理函数相联系，即当系统产生一条消息时，它能找到处理该消息的函数，该方法的基础是宏定义实现。２．Windows系统是一个消息驱动的OS，可以从以下几个方面来理解Windows的消息机制： ? 消息的组成：一个消息由一个消息名称（UINT），和两个参数（WPARAM，LPARAM）。

当用户进行了输入或是窗口的状态发生改变时系统都会发送消息到某一个窗口。例如当菜单选中之后会有WM_COMMAND消息发送，WPARAM的高字中（HIWORD(wParam)）是命令的ID号，对菜单来讲就是菜单ID。当然用户也可以定义自己的消息名称，也可以利用自定义消息来发送通知和传送数据。

? 谁将收到消息：一个消息必须由一个窗口接收。在窗口的过程（WNDPROC）中可以对

消息进行分析，对自己感兴趣的消息进行处理。例如你希望对菜单选择进行处理那么你可以定义对WM_COMMAND进行处理的代码，如果希望在窗口中进行图形输出就必须对WM_PAINT进行处理。

C++面向对象程序设计实验指导书实验八

? 未处理的消息到那里去了：Windows系统为窗口编写了默认的窗口过程，这个窗口过程

将负责处理那些你不处理消息。正因为有了这个默认窗口过程我们才可以利用Windows的窗口进行开发而不必过多关注窗口各种消息的处理。例如窗口在被拖动时会有很多消息发送，而我们都可以不用处理，而是让系统自己去做默认处理。 ? 窗口句柄：说到消息就不能不说窗口句柄，系统通过窗口句柄来在整个系统中唯一标识

一个窗口，发送一个消息时必须指定一个窗口句柄表明该消息由那个窗口接收。而每个窗口都会有自己的窗口过程，所以用户的输入就会被正确的处理。例如有两个窗口共用一个窗口过程代码，你在窗口一上按下鼠标时，消息就会通过窗口一的句柄被发送到窗口过程代码中。

? Windows系统的消息机制：系统将会维护一个或多个消息队列，所有产生的消息都回被

放入或是插入队列中。系统会在队列中取出每一条消息，根据消息的接收句柄而将该消息发送给拥有该窗口的程序的消息循环。每一个运行的程序都有自己的消息循环，在循环中得到属于自己的消息并根据接收窗口的句柄调用相应的窗口过程。而在没有消息时消息循环就将控制权交给系统所以Windows可以同时进行多个任务。

3．本次实验将利用MFC的应用程序向导（AppWizard）生成一个支持MFC的Windows程序，同时在生成应用程序的过程中理解不同设置对工程的影响。

8.2.2 实验步骤

1．启动VC++6.0开发环境，选择File|New菜单项，弹出如图11-1对话框。

图11-1

2．选择MFC AppWizard[exe]，在Location文本编辑框中输入文件欲保存的目录位置，或单击省略号“...”按钮选择已有的目录；同时在Project name下面的文本编辑框中输入工程名称，本次实验我们的工程名称为MyTestProject，这时OK按钮被激活。该对话框中还有以下选项：（如图11-1）

? Create new workspace单选按钮：表示创建一个新的工作区，并将新项目添加到这个工

C++面向对象程序设计实验指导书实验八

作区。

? Add current workspace单选按钮：表示将项目添加到当前工作区，如果此时有多个工作

区，那么可以通过选中Dependency of复选按钮来选择当前项目需要添加到的工作区。 2．单击OK按钮，进入如图11-2所示的MFC AppWizard - Step 1对话框，该对话框主要有以下选项：

? What type of application would you like to current？你想要创建的应用程序有以下单选项

供选择：

? Single document：生成单文档应用程序。 ? Multiple document：生成多文档应用程序。

? Dialog based：生成基于对话框的应用程序（如计算器等）。

? Document/View architecture support？是否需要支持文档/视图结构，需要则选中该选项，

如果不需要，则应用程序中关于文件的打开、关闭、保存及文档/视图的相互作用等功能需要程序员自己实现。

? What language would you like your resources in？选择生成何种语言界面的应用程序，如

果需要中文界面，则选择如图11-2中的“中文[中国]”，本例中选择生成单文档的应用程序。

图11-2

3．单击Next按钮进入MFC AppWizard – Step 2 of 6对话框，如图11-3所示，该对话框用于支持数据库功能选项的选择，本例中选择None，下面分别为该对话框中的主要选项做一个简单介绍：

? What database support would you like to include？有四个单选项供选择：

? None：不支持数据库。

? Header files only：只生成头文件。

C++面向对象程序设计实验指导书实验八

图11-10

2．VC++6.0以三种方式来组织文件（如图11-11）：ClassView、ResourceView和FileView，其中ResourceView用来管理应用程序中用到的所有资源（包括对话框、位图、图表、菜单、工具栏等）；ClassView和FileView管理着相同的文件，其中ClassView以类为单位查看文件，FileView以文件名为单位查看文件，这两者之间的联系就在于：VC++6.0中所有的类声明和类定义都是分开来的，其中类声明存放在头文件（文件后缀名为.h）中，类的定义存放在源文件（文件后缀名为.cpp）中。通过双击FileView中的文件可以在工作空间中显示相应文件的内容，通过双击ClassView中的类名称或类下面的成员变量可以在工作空间中显示对应类声明的头文件，通过双击ClassView中类下面的成函数可以在工作空间中显示对应类声明的源文件。

项目区工作空间 VC++6.0组织文件的三种方式

图11-11

C++面向对象程序设计实验指导书实验八

8.3思考题

1．本实验的工程中一共生成了多少个类，它们的基类分别是什么，这些类的信息分别存储在哪些文件中？

2．本实验的工程中有一个名为CMainFrame的类，请问该类中有哪些成员函数和成员变量，成员变量中哪些属于类对象？

3．试分析类CAboutDlg在本实验的工程中所起的作用。

C++面向对象程序设计实验指导书实验九

实验九简单单文档MFC程序设计

9.1 实验目的

1．学会利用AppWizard生成单文档工程； 2．理解单文档工程中类的组织结构及其作用； 3．初步了解MFC的文档/视图结构； 4．初步理解键盘消息的相应；

5．初步理解和学会菜单消息的添加。

9.2 实验内容 9.2.1 实验描述

1．MFC中的消息种类 MFC中的消息可以分为Windows消息、控件通知消息、定时消息和命令消息等。

? Windows消息：通常指以WM开头的消息，但是WM_COMMAND除外，键盘消

息和鼠标消息都是属于Windows消息，由窗口和视图进行处理。Windows消息通常带有若干个参数传递给消息处理函数，这些参数为处理函数正确地处理消息提供了充分的信息。

? 控件通知消息：指当控件的状态发生改变时，控件向其父窗口发送的消息，MFC

将消息传递给相应的窗口处理。MFC对控件通知消息的传递方式与其它以WM开头的Windows消息一样，但是BN_CLICKED例外，该消息的传递方式与命令消息的传递机制相同。

? 定时消息：当用户需要应用程序每隔一个指定的时间间隔便执行某一特定的操作

时，就需要用到定时消息WM_TIMER。

? 命令消息：命令消息来自于用户界面对象的WM_COMMAND消息，这些用户界

面包括菜单、工具栏按钮和快捷键等。

2．MFC消息的映射机制消息映射是指将消息与处理函数相联系，即当系统产生一条消息时，它能找到处理该消息的函数。VC++6.0提供了多种消息映射宏用于消息映射，如表12-1

表12-1 Visual C++常用消息映射宏消息映射宏 BEGIN_MESSAGE_MAP END_MESSAGE_MAP ON_COMMAND ON_COMMAND_RANGE 功能表示消息映射的开始，用于源文件中表示消息映射结束，用于源文件中将特定的命令消息映射到类的成员函数将一组特定的命令消息映射到类的成员函数 DECLARE_MESSAGE_MAP 在头文件中使用，用于声明在源文件中存在消息映射

2．MFC中的文档/视图结构（document/view Architecture）

C++面向对象程序设计实验指导书实验九

文档视图结构（Document/View）是MFC的精髓，也是Observer模式的具体实现框架之一，Document/View Architecture通过将数据和其表示分开，提供了很好的数据层次和表现层次的解耦。MFC的文档/视图结构它只是一个模型，它为程序员提供了一个基础性的平台，通过这个平台，程序员可以实现自己相应的功能。同时文档/视图结构它还是一个由内部有联系的事物所组成的一个有机的整体。从程序的角度来看，文档/视图结构主要通过四个类来实现的：文档模板类、文档类、视图类和框架窗口类（这点从后面的实验中可以得到进一步体现）。

9.2.2 实验步骤

1．建立一个名称为Exp12的MFC单文档工程，其它选项保留默认值（参照实验十一中的各项设置），编译，运行，运行后的界面如图12-1所示：

图12-1

下面对该工程中自动生成的类做一个简单介绍： ? 应用程序类（CExp12App）

应用程序类CExp12App由CWinApp类派生而来，该类的每一个对象代表一个应用程序，程序中默认定义了一个全局对象theApp。CExp12App类的功能是管理整个应用程序，负责程序的启动，初始化，窗口的创建以及从Windows中获取消息并将消息分发到适当的目的地。

? 主框架窗口类（CMainFrame）

本应用程序的主框架窗口类名为CMainFrame，它由CWnd的一个子类CFrameWnd派生而来。CMainFrame类是一个顶级、可重叠、可改变大小的窗口。CMainFrame类管理主框架窗口，并拥有一些如菜单、工具栏和状态栏等控件，同时它还扮演转发菜单和

C++面向对象程序设计实验指导书实验九

工具栏消息的角色。

? 文档类（CExp12Doc）

本应用程序文档类名为CExp12Doc，从MFC的CDocument类派生而来，文档类的主要作用是保存应用程序的数据，并提供磁盘文件操作。直接由AppWizard生成的文档类还不能做太多的工作，毕竟AppWizard创建的应用程序并不知道是字处理程序还是绘图程序，或是其它的程序。用户需要修改文档类，增加成员变量以存储应用程序的数据，增加成员函数以获得和修改数据，然后为应用程序服务。 ? 视图类（CExp12View）

本应用程序视图类名为CExp12View，默认的视图类是CView的一个子类，而CView又是CWnd的子类。视图类的主要工作是管理视图窗口，负责用户数据的输入和数据的输出显示。它的基类可以在创建工程的时候进行修改，从而获取一些MFC已有的通用的功能。 ? 其它文件

除了以上介绍的类之外，AppWizard还会自动生成StdAfx.cpp和StdAfx.h两个文件，这两个文件是每个基于MFC程序所必需的，用于建立一个预编译头文件*.pch和一个预定义的类型文件StdAfx.obj。MFC是一个功能强大的类库，包含很多头文件，如果每次都编译则比较费时，因此将afxwin.h、afxext.h、afxcmm.h和afxdisp.h都放在StdAfx.h文件中，这样编译系统可以识别哪些文件已经编译过，因此采用预编译头文件可以加速应用程序的编译过程。 2．添加键盘消息响应理解了上述内容后，我们来实现我们今天实验的第一个消息响应功能，即响应用户的键盘消息，然后将用户在键盘上按下的字符和数字显示在上面工程的视图中。从上面的文档/视图结构知识中我们知道，视图类主要是用来显示数据，文档类主要是用来存储数据，所以本实验的大部分工作都是在视图类中完成的。

? 为了存储用户每次在键盘上按下的字符或数字，我们首先需要定义一个视图类的成

员变量来存储用户按下的键盘内容，找到视图类CExp12View的类声明文件Exp12View.h，然后在该文件的类声明中加上CString m_strShowContent; 此处类CString是MFC中用来存储和管理字符串的类，它提供了对字符串的一系列方便的操作（如图11-2）。

图11-2

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工程名称 ? 然后我们添加响应键盘消息的消息映射函数：打开视图类CExp12View的实现文件

Exp12View.cpp，在工作空间中右击选择[ClassWizard]，然后进入如图11-3所示的类向导对话框中，按图示选择好类和对象ID以及需要增加的消息类型（此处的WM_CHAR消息即为键盘消息），然后单击[Add Function]，然后单击[Edit Code]进入相应的消息响应函数中编辑代码。类名称对象ID，第一个为当前类名对应对象下所有能响应的消息名称对应消息的消息映射函数名称

图11-3

? 在WM_CHAR的消息映射函数OnChar()中按照如图11-4添加代码，其中的if语

句用于判断用户的键盘消息是否是通过按下字符或数字发送过来的，然后将按下的键盘字符代码转化成CString类型存储起来，最后通过调用Invalidate()和UpdateWindow()重新刷新屏幕，调用Invalidate()和UpdateWindow()后系统会立即发送WM_PAINT消息并刷新屏幕，WM_PAINT消息执行过程中会调用视图类的OnDraw()函数重画视图。

图11-4

C++面向对象程序设计实验指导书实验九

? 最后需要在屏幕上显示键盘上按下的内容，即成员变量m_strShowContent中

存储的内容，前面提到用户按下键盘上的字符或数字后，需要调用Invalidate()和UpdateWindow()来刷新屏幕，而Invalidate()和UpdateWindow()的调用会导致系统调用视图类中的OnDraw()函数来重画视图，所以我们的显示工作就在视图类的OnDraw()函数中进行，此处可以直接利用OnDraw()中传过来的参数pDC的成员函数TextOut在坐标为（0,0）的地方显示m_strShowContent中的内容，如图11-5所示。

图11-5

3．添加菜单消息响应菜单的基本属性主要包括标识符（ID）、标题（Caption）和提示（Prompt）三大要素，标识符用来在程序中唯一标识菜单项，标题是实际显示在菜单上的文字信息，提示是用户在查看某个菜单时，显示在窗口底端的文字信息。当我们选择菜单后，Windows会向应用程序发出一个WM_COMMAND消息，为了处理菜单消息发出的命令消息，MFC消息机制会扫描应应用程序的所有类，查找可以处理该命令消息的类，这种方法叫做命令子程序，只适用于WM_COMMAND消息，当使用了命令子程序后，WM_COMMAND消息首先被发送到当前活动的视图，之后发送到该视图的文档，然后是主框架窗口，最后到达应用程序本身。添加菜单消息分为三步：

? 添加菜单资源：将程序的左视图定位到资源视图上，然后选择[Menu]，双击

[IDR_MAINFRAME]，程序的工作空间中将显示当前工程使用的菜单资源，定位到[查看]->[工具栏]上，然后在键盘上按[insert]键，这时将在当前位置新增一空白菜单，双击该空白菜单，将弹出如图11-6所示的菜单属性编辑对话框，按图示填写。

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图11-６

? 添加菜单消息响应：将工程切换到显示视图类定义文件中，在工作空间中右击鼠标，

选择[Class Wizard]，系统将弹出如图11-7所示的对话框，在Object IDs中选中刚才添加的菜单ID，也就是ID_SHOW_MESSAGE，然后在Messages中选择COMMAND，单击[Add Function]，在弹出来的对话框中单击[Ok]，然后选择[Edit Code]进入消息映射函数进行代码编辑。

图11-７

? 进入消息映射函数进行代码编辑后，我们需要做的就是根据不同的需求添加我们自

己的代码了。本实验中我们通过调用MFC中的全局函数AfxMessageBox弹出一段文字信息，如图11-8所示：

图11-８

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9.2.3 实验结果

由键盘输入的内容１．完成键盘消息响应后，程序的运新结果如图11-9所示：

图11-9

２．完成菜单消息响应后，用户选择菜单[显示消息]，程序的运行结果如图11-10所示：

图11-10

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9.3思考题