c++友员，静态数据成员，常数据成员实验

实验目的：
（1）掌握在类内定义静态数据成员以实现共享的基本方法，并根据需要定义相应的静态成员函数专门操作静态数据成员；
（2）掌握类中常数据成员的定义及初始化方法，正确使用常数据成员；
（3）理解常成员函数的意义及常对象的意义，在程序中正确定义常对象，并正确调用相应的成员函数。
（4）掌握友元的定义和应用；
（5）掌握对象成员的定义和应用。
实验内容：
1、定义一个Girl类和一个Boy类，这两个类中都有表示姓名、年龄的私有数据成员，都要定义构造函数、析构函数、输出成员变量信息的公有成员函数。
（1）在Girl类中定义成员函数VisitBoy(Boy &),并声明为Boy类的友元成员,从而访问Boy类的私有成员。
（2）删除Girl类的成员函数VisitBoy(Boy &)，定义一个普通函数 VisitBoyGirl(Boy &,Girl &)，作为以上两个类的友元，通过调用该函数输出Boy和Girl的信息。
定义友元类的主函数可参考如下：
int main()
{ Girl girl(“ZHOU Yuxing”,16);
Boy boy(“Chen Qi”,15);
girl.Print();
boy.Print();
girl.VisitBoy(boy);
return 0;
}

定义友元函数的主函数可参考如下：
int main()
{ Girl girl(“ZHOU Yuxing”,16);
Boy boy(“Chen Qi”,15);
girl.Print();
boy.Print();
VisitBoyGirl(boy,girl);
return 0;
}

代码如下：
#include
using namespace std;
class Boy;
class Girl
{
private:
string name;
int age;
public:
Girl(string N, int A);
~Girl()
{
cout << “Girl的析构函数正在调用。” << endl;
}
void print();
void visitboy(Boy &boy);
};
class Boy
{
private:
string name;
int age;
public:
Boy(string N, int A);
~Boy()
{
cout << “Boy的析构函数正在调用。” << endl;
}
void print();
friend Girl;//声明Boy的友员，使得Girl也可以调用Boy的成员变量
};
Girl::Girl(string N, int A)
{
name = N;
age = A;
cout << “Girl的构造函数正在调用。” << endl;
}
void Girl::print()
{
cout << "Girl’s name is " << name< cout << “Girl’s age is” << age << endl;
}
void Girl::visitboy(Boy& boy)
{
cout << “通过Girl调用Boy。” << endl;
cout << "Boy’s name is " << boy.name << endl;
cout << “Boy’s age is” << boy.age << endl;
}
Boy::Boy(string N, int A)
{
name = N;
age = A;
cout << “Boy的构造函数正在调用。” << endl;
}
int main()
{
Girl girl(“zhouyun”, 16);
Boy boy(“chenqi”, 18);
girl.print();
girl.visitboy(boy);
return 0;
}
运行结果如下：

2、编写一个程序,定义一个Circle类，按下述内容要求定义相关的数据成员及成员函数，最后在主函数中输出各圆的半径及对应面积，并一次性输出平均面积。
（1）Circle类中定义4个数据成员：常数据成员PI代表圆周率，静态数据成员count用于统计圆对象的个数，普通的double型数据成员r代表圆的半径，普通的double型数据成员area代表圆面积，所有数据成员均为私有属性。再定义成员函数：构造函数、析构函数、用于输出圆的半径及面积的Print()，获取静态数据成员count的值的Count()函数。
（2）主函数中以一维对象数组定义若干个圆类的对象，输出每个圆的半径及对应面积，并且输出一次圆的个数。
（3）在Circle类中增加一个友元函数的声明，用来求所有圆面积的平均值，并实现该函数的代码，主函数中调用此函数，输出所有圆面积的平均值。
定义友元类的主函数可参考如下：
int main()
{ Circle c[5]={Circle(3),Circle(5),Circle(8),Circle(4),Circle(2)};
for(int i=0;i<5;i++)
{ cout<<“第”< c[i].Print();
}
cout<<“圆的个数为：”< cout<<“圆面积的平均值为：”< return 0;
}
代码如下：
#include
using namespace std;
class Circle
{
friend double average(Circle arr[], int length);//声明average函数是Circle类的友员使得average函数得以访问Circle类中的私有数据成员
private:
const double PI;//常数据成员的初始化必须在类–的构造函数–初始化列表中实现
static int count;//静态数据成员必须在类–外初始化
double r;
double area;
public:
Circle(double R):PI(3.14)
{
cout << “Cirle的构造函数正在调用。” << endl;
count++;
r = R;
area = PIrr;

}
~Circle()
{
	cout << "Cirle的析构函数正在调用。" << endl;
	count--;
}
void print()
{
	cout << "半径r为：" << r << endl;
	cout << "面积area为：" << area << endl;
}
int Count()
{
	return count;
}

};
int Circle::count = 0;
double average(Circle arr[], int length)
{
int i = 0;
double sum=0;
double average;
for (i = 0; i < length; i++)
{
sum = sum + arr[i].area;
}
average = sum / length;
return average;
}
int main()
{
Circle c[5] = { Circle(3),Circle(5),Circle(8),Circle(4),Circle(2)};
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << “第” << i + 1 << “个圆：”;
c[i].print();
}
cout << “圆的个数为：” << c[0].Count() << endl;
cout << “圆面积的平均值为：” << average(c, 5) << endl;
return 0;
}
运行结果如下：

3、根据下面的主函数，补充定义点类Point及相关函数，主要成员如下：
（1）两个double型私有数据成员x,y，分别表示横坐标和纵坐标。
（2）几个公有成员函数：
a.构造函数：带有默认值，横坐标/纵坐标的默认值均为0；
b.常成员函数GetX()，用来返回横坐标的值；
c.常成员函数GetY()，用来返回纵坐标的值；
d.成员函数Print()，用来输出普通点坐标；
e.常成员函数Print()，用来输出常对象点的坐标。
（3）定义友元函数Area，用来求以形式参数指定的两个点之间的长度为半径所得的圆面积。

主函数代码如下：
int main()
{
const Point p1(2,2);
Point p2(-5,3);
p1.Print();
p2.Print();
cout<<“s1=”< return 0;
}
代码如下：
#include
#include
using namespace std;
class point
{
friend double area(point p1, point p2);
private:
double x;//横坐标
double y;//纵坐标
const double PI;
public:
point(double X=0,double Y=0):PI(3.14)
{
x = X;
y = Y;
}
double GetX()
{
return x;
}
double GetY()
{
return y;
}
void print()
{
cout << “x的坐标值为：” << x << endl;
cout << “y的坐标值为：” << y << endl;
}
void print()const
{
cout << “x的坐标值为：” << x << endl;
cout << “y的坐标值为：” << y << endl;
}
};
double area(point p1, point p2)
{
double r;
double aera;
r = sqrt((p1.x - p2.x) * (p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y) * (p1.y - p2.y));
aera =p1. PI * r * r;
return aera;
}
int main()
{
const point p1(2, 2);
point p2(-5, 3);
p1.print();
p2.print();
cout << “s1=” << area(p1, p2) << endl;
return 0;
}
运行结果如下：

实验总结
1.静态数据成员需要在类内定义，必须要在内外初始化。（内外初始化时不用再加上static关键字）
例：int Student::total=0;
2.常数据成员需要在类内定义，必须要在构造函数的初始化列表中初始化。
例：

3.使用friend可以声明类的友员（友员函数，友员类），友员函数可以在其内部访问和使用friend类的private属性的数据成员。friend 声明的友员对象；
4.注意静态成员函数的返回类型为int。（不用加static关键字）
5.常成员函数的const的位置在函数参数列表后。（既不在前，也不在中间）
例：

6.可以直接根据类名访问静态数据成员（public），但在没有对象时不能根据成员函数去访问或者调用静态数据成员。