面向對象程序設計c試驗教學大綱剖析

1、面向對象程序設計實驗教學大綱課程總學時： 64 學分： 4實驗學時： 16 實驗個數(shù)： 6 個 實驗學分： 1 分課程性質： 專業(yè)必修課 適用專業(yè)： 計算機類專業(yè) 教材及參考書：C+語言程序設計(第四版) ，鄭莉、董淵編著，北京： 清華大學出版社， 2011大綱執(zhí)筆人： 楊軍 大綱審定人：一、實驗課的性質與任務本課程實驗大綱是面向計算機專業(yè)學生開設的C+程序設計實驗課計劃指導大綱，是依據(jù)面向對象程序設計課程教學計劃指導大綱編制。本課程主要講述了利用C+進行程序設計的思想和方法， 既有面向過程和面向對象的程序設計的理論知識，又包括極強的實踐應用能力的培養(yǎng)。 本實驗大綱力求結合該課程教學計劃大綱的

2、相應內容，由淺入深的指導學生了解和掌握如何利用 C+程序設計語言進行程序設計，提高學生的動手能力，做到理論 和實踐相結合，培養(yǎng)學生理解，分析程序，編寫，調試程序的能力，使之能把程序設計應用 到今后的專業(yè)學習中。二、實驗目的與要求1實驗目的通過本課程的學習， 使學生掌握面向過程的程序設計思想和編程思路， 初步掌握面向對 象的程序設計思想，學會調試程序，能獨立編寫實用的小型程序。2實驗要求(1) 學生應該自始至終貫徹課程中所介紹的程序設計風格,養(yǎng)成良好的編程習慣；(2) 應獨立完成所布置習題。為保證盡量在統(tǒng)一安排的上機時間內編譯運行通過程序，學生應事先設計好程序。、實驗項目及內容提要面向對象程序設

3、計實驗課程( 071016)序號實 驗 編 號實驗名稱學 時必 做選 做學 分 數(shù)實驗類型內容提要基 本 操 作驗 證綜合設 計11類與對象4函數(shù)重載 , 類 的設計與使 用22C+程序的結 構2作用域與生 存期，靜態(tài)成 員33數(shù)組、指針與 字符串4三 種常 見 編 程元素的使 用44繼承與派生2派生類的設計與使用55多態(tài)性2運算符重載、動態(tài)多態(tài)66模板和文件2模板，異常處 理機制的設 計四、實驗內容安排：實驗一 類與對象( 設計性實驗 4 學時)1. 目的要求：1) 掌握類的定義和使用；掌握類對象的聲明；練習具有不同訪問屬性的成員的訪問方 式；觀察構造函數(shù)和析構函數(shù)的執(zhí)行過程；2) 學習類組

4、合使用方法；3) 使用 VC+ 的 debug 調試功能觀察程序流程，跟蹤觀察類的構造函數(shù)、析構函數(shù)、成 員函數(shù)的執(zhí)行順序。2. 實驗內容：1) 編寫重載函數(shù) Max1 可分別求取兩個整數(shù)，三個整數(shù)，兩個雙精度數(shù)，三個雙精度 數(shù)的最大值。2) 寫一個函數(shù)， 具有一個引用作為形參參數(shù)， 在函數(shù)中改變引用變量的值， 觀察實參 變量的變化。3) 定義一個 CPU 類，包含等級( Rank)、頻率( frequency)、電壓 (voltage) 等屬性， 有兩個公有成員函數(shù) run、 stop。其中， rank 為枚舉類型 CPU_Rank, 定義為 enum CPU_RankP1=1,P2,P3,

5、P4,P5,P6,P7,frequency 為單位是 MHz 的整型數(shù)， voltage 為浮點 型的電壓值。觀察構造函數(shù)和析構函數(shù)的調用順序。4) 定義一個簡單的 Computer 類，有數(shù)據(jù)成員芯片 (cpu)、內存 (ram)、光驅 (cdrom) 等等， 有兩個公有成員函數(shù) run 、stop。cpu 為 CPU 類的一個對象， ram 為 RAM 類的一個對象， cdrom 為 CDROM 類的一個對象， 定義并實現(xiàn)這個類， 為以上的類編寫構造和析構函數(shù)， 觀察組合類和內嵌類的構造函數(shù)和析構函數(shù)的調用順序。5) 為題目 2)的類編寫復制構造函數(shù)， 在主函數(shù)中利用復制構造的方式創(chuàng)建新的

6、對象， 觀察對象的狀態(tài)。6) 思考并回答以下概念：函數(shù)重載，引用，類，對象，數(shù)據(jù)成員，函數(shù)成員，訪問屬 性，構造函數(shù)，析構函數(shù)，類的組合，內嵌對象，初始化列表，復制構造函數(shù)。3. 主要儀器設備及軟件： PC+Windows 2000+VC 6.0實驗二C+ 程序的結構( 設計性實驗2 學時)1. 目的要求：1) 觀察程序運行中變量的作用域、生存期和可見性；2) 學習類的靜態(tài)成員的使用；3) 學習多文件結構在 C+ 程序中的使用。2. 實驗內容：1) 實現(xiàn)客戶機 (CLIENT) 類。定義字符型靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 ServerName，保存其服務器名 稱；整 型靜態(tài) 數(shù)據(jù)成員 ClientNum ，記

7、錄已定義的客戶數(shù)量； 定義靜 態(tài)函 數(shù) ChangeServerName()改變服務器名稱。2) 利用多文件結構實現(xiàn)題目 1)，在頭文件 client.h 中定義類，在文件 client.cpp 中實 現(xiàn)該類，在文件 test.cpp 中測試這個類，觀察相應的成員變量取值的變化情況，要求 ClientNum 能夠實時記錄客戶機對象的數(shù)量。3) 思考并回答以下概念： 類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，類的靜態(tài)函數(shù)成員，多文件結構，文 件包含。3. 主要儀器設備及軟件： Windows 2000+VC 6.0實驗三 數(shù)組、指針與字符串實驗(設計性實驗4 學時)1. 目的要求：1) 學習使用數(shù)組；學習字符串數(shù)據(jù)的組

8、織和處理；學習標準 C+ 庫的使用；2) 掌握指針的使用方法；練習通過 debug 觀察指針的內容及其所指的對象的內容；練 習通過動態(tài)內存分配實現(xiàn)動態(tài)數(shù)組，并體會指針在其中的作用；3) 分別使用字符數(shù)組和標準 C+ 庫練習處理字符串的方法。2. 實驗內容：1) 編寫一個類用于處理 33 矩陣轉置，測試轉置的效果，輸出轉置前后的矩陣。2) 定義一個具有構造函數(shù)和析構函數(shù)的類， 如實驗一的 CPU 類，定義一個 CPU 的對 象數(shù)組，觀察構造函數(shù)的析構函數(shù)的調用過程。3) 利用動態(tài)內存分配的方式重新完成題目2)。4) 使用系統(tǒng)提供的 string 類定義字符串對象并初始化， 實現(xiàn)從原始字符串中提取

9、一個 子串。5) 選做：定義一個 Point(二維點類)的對象數(shù)組，利用該數(shù)組實現(xiàn)直線的線性擬合。6) 選做：定義一個動態(tài)數(shù)組類。7) 思考并回答：數(shù)組，指針，對象數(shù)組，動態(tài)內存分配，默認構造函數(shù)，標準類庫， 字符串類 string ，線性擬合。3. 主要儀器設備及軟件： Windows 2000+VC 6.0實驗四 繼承與派生(設計性實驗 2 學時)1. 目的要求：1) 學習定義和使用類的繼承關系，定義派生類；熟悉不同繼承方式下對基類成員的訪 問控制；2) 學習利用虛基類解決二義性問題。2. 實驗內容：1) 定義一個基類 Animal ，有私有整型成員變量 age，構造其派生類 dog ，在

10、其成員函 數(shù) SetAge(int n) 中直接給 age 賦值，看看會有什么問題，把 age 改為公有成員變量，還 會有問題嗎？編程試試看。2) 定義一個基類 BaseClass,有整型成員變量 Number ，構造其派生類 DerivedClass,定義 該派生類的對象 ,觀察構造函數(shù)和析構函數(shù)的執(zhí)行情況。3) 定義一個車( vehicle )基類，具有 MaxSpeed、Weight 等成員變量， Run、 Stop 等 成員函數(shù)，由此派生出自行車( bicycle )類，汽車( motorcar )類。自行車( bicycle ) 類有高度( Height )等屬性，汽車( motor

11、cycle )類有座位數(shù)( SeatNum )等屬性。從 bicycle 和 motorcycle 派生出摩托車 (Motorcar) 類， 在繼承過程中， 注意把 vehicle 設置為 虛基類。如果不把 vehicle 設置為虛基類，會有什么問？編程實驗及分析原因。4) 思考并回答：繼承，派生，子類對基類成員的訪問權限，繼承方式，繼承時的構造函數(shù)和析構函數(shù)的調用順序，虛基類3. 主要儀器設備及軟件： PC+Windows 2000+VC 6.0實驗五 多態(tài)和運算符重載（ 設計性實驗2 學時）1. 目的要求：掌握運算符重載的方法；學習使用虛函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)多態(tài)性。2. 實驗內容：1）定義 Poi

12、nt 類，有坐標 x,y 兩個私有成員變量 ;對 Point 類重載 “ + ”（相加）、“ -”（相 減）和“ = ”（相等）運算符，實現(xiàn)對坐標的改變，要求用友元函數(shù)和成員函數(shù)兩種方 法實現(xiàn)。對 Point 類重載 運算符，以使得代碼 Point p; coutpendl; 可以輸出該點對 象的坐標。2）定義一個車 （vehicle） 基類，有虛函數(shù) Run、 Stop 等成員函數(shù)，由此派生出自行車 （bicycle ）類、汽車（ motorcar）類，它們都有 Run、 Stop 等成員函數(shù)。在主函數(shù)中用 不同的方法調用 Run、Stop 成員函數(shù)，觀察這些函數(shù)的執(zhí)行結果，思考如何實現(xiàn)動態(tài)

13、多 態(tài)性，如果 Run、Stop 沒有被定義為虛函數(shù)，執(zhí)行結果會怎樣，把結果和分析寫入實驗 報告。3）選做，利用類完成求函數(shù)的積分（參考教材） 。4）思考并回答：多態(tài)，實現(xiàn)多態(tài)性的方法，虛函數(shù)，運算符重載，前+，后 +，實現(xiàn)運算符重載的方式。3. 主要儀器設備及軟件： PC+Windows 2000+VC 6.0實驗六 模板和文件（設計性實驗 2 學時）1. 目的要求：1） 理解模板的作用和語法。2） 學習掌握 C+ 文件處理類的基本用法。2. 實驗內容：1） 使用函數(shù)模板實現(xiàn)一個求 3 個數(shù)最大值的函數(shù)，并完成測試。2） 編寫程序，用二進制方式打開指定的一個文件，在每一行前加行號。3）選做，

14、練習使用 STL 中的 vector 模板類。4）選做，定義一個異常類 CException, 有成員函數(shù) Reason（）,用來顯示異常的類型。在 子函數(shù)中觸發(fā)異常，在主程序中處理異常，觀察程序的執(zhí)行過程。5）思考并回答：模板，函數(shù)模板，類模板，文件，文件讀寫，文件流類，文件操作方 式，文件存儲方式； STL ，容器，異常處理。3. 主要儀器設備及軟件： PC+Windows 2000+VC 6.0五 實驗報告的格式（本部分要求各學院設計成表格作為教學大綱附件） 實驗完畢，應用專門的實驗報告本，根據(jù)預習和實驗中的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄等，及時而 認真地寫出實驗報告。實驗報告一般包括以下內容：實驗（序

15、號） 實驗名稱（一）實驗目的（二）儀器工具及材料 列出實驗中所使用的主要儀器工具及材料。（三）內容及程序 應簡明扼要地寫出實驗步驟流程。（四）結果及分析 應用文字、表格、圖形等形式將數(shù)據(jù)表示出來。根據(jù)實驗要求對 數(shù)據(jù)進行分析和誤差處理。（五）問題討論 結合有關理論對實驗中的現(xiàn)象、產(chǎn)生的誤差等進行討論和分析，以 提高自己的分析問題、 解決問題的能力， 并提出應注意的事項， 也為以后的科學研究打下 定的基礎。六、考核方式、方法及實驗成績評定方法15%，即共 15 分?？己朔礁鶕?jù)學生完成情況及答辯情1、考核方式、方法：面向對象程序設計實驗課成績占面向對象程序設計總成績的 法為采用實驗課隨堂檢查學生完

16、成情況及現(xiàn)場提問讓學生回答，況給分次給出平時成績， 共 5 分。學生在完成實驗后應將自己的實驗過程， 結果， 經(jīng)驗寫入 實驗報告并提交實驗報告，實驗報告成績占10 分，根據(jù)學生實驗報告的書寫質量及實驗出勤情況打出。2、實驗成績評定方法： 評定各級成績時，可參考以下標準：（一）優(yōu)秀（很好） 14-15 能正確理解實驗的目的要求，能獨立、順利而正確地完成各項實驗操作，會分析和處 理實驗中遇到的問題， 能掌握所學的各項實驗技能， 能較好地完成實驗報告及其它各項實驗 作業(yè)，有一定創(chuàng)造精神和能力。有良好的實驗工作作風和習慣。（二）良好（較好） 13-14 能理解實驗的目的和要求，能認真而正確地完成各項實

17、驗操作，能分析和處理實驗中 遇到的一些問題。 能掌握所學實驗技能的絕大部分， 對難點較大的操作完成有困難。 能一般 完成實驗報告和其它實驗作業(yè)。有較好的實驗習慣和工作作風。（三）中等（一般） 11-12 能粗淺理解實驗目的要求，能認真努力進行各項實驗操作，但技巧較差。能分析和處 理實驗中一些較容易的問題，掌握實驗技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各項實驗作業(yè)和報告。 處理問題缺乏條理。 工作作風較好。 能認真遵守各項規(guī)章制度。學習努 力。（四）及格（較差） 8-9 只能機械地了解實驗內容，能一般性地按實驗步驟完成實驗操作，能完成60%所學的實驗技能， 有些雖作但不準確。 遇到問題常常缺乏解決的辦法， 在別人啟發(fā)下能作些簡單處 理，但效果不理想。 能一般完成實驗報告，能認真遵守實驗室各項規(guī)章制度，工作中有小的 習慣性毛?。ㄈ绻ぷ鳠o計劃，處理問題缺乏條理） 。（五）不及格（很差） 0-7盲目地操作，只掌握 50%的所學實驗技能。有些實驗雖能作，但一般效果不