实训2:C++ 面向对象 - 类和对象的创建和使用

实训2:C++ 面向对象 - 类和对象的创建和使用

参考代码 by 小喾苦
答案仅供参考!


文章目录

  • 实训2:C++ 面向对象 - 类和对象的创建和使用
    • 第1关:设计一个学生信息类
      • 任务描述
      • 相关知识
          • 类的声明
          • 类的定义
      • 编程要求
      • 测试说明
      • 参考代码
    • 第2关:设计一个长方形类
      • 任务描述
      • 相关知识
        • 对象
        • 对象访问类的成员
      • 编程要求
      • 测试说明
      • 参考代码
    • 第3关:设计汽车类
      • 任务描述
      • 相关知识
      • 编程要求
      • 测试说明
      • 参考代码


第1关:设计一个学生信息类

任务描述

本关任务:声明并定义一个学生信息类。

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握类的声明和定义。

在现实世界中,经常有属于同一类的对象。例如,你的自行车只是世界上很多自行车中的一辆。在面向对象软件中,也有很多共享相同特征的不同的对象,可以利用这些对象的相同特征为它们建立一个集合,而这个集合就称为类。

C++ 中类是把各种不同类型的数据(称为数据成员)和对数据的操作(成员函数)组织在一起而形成的用户自定义的数据类型。它提供了可重用性的好处。

类定义包括声明实现两大部分。声明部分提供了对该类所有数据成员和成员函数的描述,而实现部分提供了所有成员函数的实现代码。

类的声明

类的声明,指的是描述一个类所拥有的结构。类的声明主要包含两个部分:成员变量和成员函数。

声明一个类的格式如下:

class 类名
{
    public:     // 类的公有成员
        int A;     // 公有的成员变量
        void PublicFunc();     // 公有的成员函数
    private:     // 类的私有成员
        long B;     // 私有的成员变量
        void PrivateFunc();     // 私有的成员函数
    public:     // public,private 块可以多次交替出现
        double C;
};     // 注意不要忘了最后的分号

class 是 C++ 中新增的关键字,专门用来声明类的,后面紧跟着类名,类名的首字母一般大写,以和其他的标识符区分开。{}内部是类所包含的成员变量和成员函数,它们统称为类的成员。public 也是 C++ 的新增关键字,它只能用在类的定义中,表示访问权限,下面这里介绍两种访问性:

  • public:公开访问性,代表这个成员能在类的定义以外的地方被使用
  • private:私有访问性,代表这个成员只能在类的定义内被使用

例如:

class Test
{
    public:
        int a;
    private:
        int b;
};
int main()
{
    Test t;
    t.a = 10;     // 访问公有成员变量,正确
    t.b = 10;     // 访问私有成员变量,错误
}
类的定义

如果说声明是书的目录,那么定义就是目录所指的具体内容。

类的定义,指的是根据声明具体实现类的功能,与一般的函数定义很相似。

比如:

class Test
{
    public:
        int a;
        void PubFun();
    private:
        int b;
        void PriFun();
};     // 声明一个带有两个成员函数的类
void Test::PubFun()     // 定义公有的那个成员函数
{
    a = 10;
    b = 10;     // b 是私有成员变量,只能在成员函数的定义中访问
}
void Test::PriFun()     //定义私有的那个成员函数
{
    a = 20;
    b = 20;     // b 是私有成员变量,只能在成员函数的定义中访问
}

定义普通函数与类成员函数只有一点不同:在函数名前面加了类名::的前缀。其中的::称之为作用域运算符,它指明了成员函数所属的类。

不管是 public 成员函数,还是 private 成员函数,定义它们的方式都是相同的。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,声明并定义一个学生信息类 StInfo,该类有四个成员变量和两个函数,其访问性都为公有,具体要求如下:

  • 学号:int SID
  • 姓名:char *Name
  • 班级:char *Class
  • 手机号:char *Phone
  • 给成员变量赋值的函数: void SetInfo(int sid,char *name,char* cla,char* phone)
  • 打印学生信息的函数:void PrintInfo(),格式请参考测试说明。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:1 小郭 计科1班 12312340000 预期输出:

学号:1
姓名:小郭
班级:计科1班
手机号:12312340000

测试输入:2 小王 计科2班 12312340001 预期输出:

学号:2
姓名:小王
班级:计科2班
手机号:12312340001

开始你的任务吧,祝你成功!

参考代码

step1/run.cpp

//设置编码格式
#ifdef UNICODE
typedef wchar_t TCHAR;
#else
typedef char TCHAR;
#endif

#include "stinfo.h"
#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
	
	int SID;
	string str1,str2,str3;
	cin >> SID >> str1 >> str2 >> str3;
	char * Name=(char*)str1.c_str(),* Class=(char*)str2.c_str(),* Phone=(char*)str3.c_str();
	StInfo info;
    info.SetInfo(SID,Name,Class,Phone);
    info.PrintInfo();
    return 0;
}

step1/stinfo.h

#include 
using namespace std;

class StInfo
{
    /********* Begin *********/
    //在此处声明StInfo类

    public:
        int SID; // 学号
        char *Name; // 姓名
        char *Class; // 班级
        char *Phone; // 手机号
        void SetInfo(int sid,char *name,char* cla,char* phone); // 给成员变量赋值的函数
        void PrintInfo(); // 给成员变量赋值的函数

    /********* End *********/
};

/********* Begin *********/
//在此处定义StInfo类

void StInfo::SetInfo(int sid,char *name,char* cla,char* phone) {
    SID = sid;
    Name = name;
    Class = cla;
    Phone = phone;
}

void StInfo::PrintInfo() {
    cout << "学号:" << SID << endl;
    cout << "姓名:" << Name << endl;
    cout << "班级:" << Class << endl;
    cout << "手机号:" << Phone << endl;
}

/********* End *********/


第2关:设计一个长方形类

任务描述

本关任务:设计一个长方形类,通过访问它的成员变量来计算面积。

相关知识

为了完成本关任务,你需要掌握对象的创建和通过对象访问类的成员。

对象

类只是一种形式化的定义,要使用类提供的功能,必须使用类的实例,即对象,一个类可以定义多个对象,而对象要占据一定的内存空间。类和对象的关系就像整形和变量的关系。

每个对象都包含类中定义的各个数据成员的存储空间,共享类中定义的成员函数。对象的创建方法与声明一个普通变量相同,也采用类型名 变量名的格式。

例如:

class Test
{
    //此处省略 Test 类成员
};
int main()
{
    int a;     // 声明一个普通变量
    Test t1;     // 创建一个类的对象
}

对象访问类的成员

通过对象也可以访问一个类的成员,通过.成员运算符,格式是对象名.成员名

如果是数据成员,就可以对它进行赋值,如果是函数成员,就可以调用它。我们可以将其看做为一般变量,只是在变量名前面多了代表它所属对象的前缀。

例如:

#include 
class Test
{
    public:     // 两个公有成员
        int a;
        void Hello();
};
void Test::Hello()     // 定义 Test 类的公有函数
{
    std::cout << "Hello " << a << std::endl;
}
int main()
{
    Test t1;
    t1.a = 10;     // 给 t1 对象的数据成员 a 赋值
    t1.Hello();     // 调用 t1 对象的成员函数 hello
}

输出结果为:Hello 10

注意:访问成员时要注意成员的访问性,详情见上一关。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,设计 Rectangle 类和实现两个普通函数,类中有两个成员变量和两个函数,其中成员变量的访问性为私有,函数的访问性为公有,具体要求如下:

  • 高度:int height
  • 宽度:int width
  • 设置长方形的高和宽函数:void Set(int h, int w)
  • 获取长方形的面积函数:int GetArea()
  • Rectangle GetRect(int h,int w)普通函数,h 、w 分别代表长方形的高宽,函数用来创建一个 Rectangle 对象并返回。
  • int GetRectArea(Rectangle rect)普通函数,函数用来获取 rect 对象的面积。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:10 15
预期输出:长方形的面积为:150

测试输入:100 100
预期输出:长方形的面积为:10000


开始你的任务吧,祝你成功!

参考代码

setp2/run.cpp

#include 
#include "usr.h"
using namespace std;

int main()
{
	int h,w;
	cin >> h >> w ;
    Rectangle rec = GetRect(h,w);
    cout<<"长方形的面积为:"<<GetRectArea(rec)<<endl;
}

step2/usr.h

/********* Begin *********/
class Rectangle {
  //在此处实现Rectangle类

  private:
    int height; // 高度
    int width; // 宽度

  public:
    void Set(int h, int w); // 设置长方形的高和宽函数
    int GetArea(); // 获取长方形的面积函数
};

void Rectangle::Set(int h, int w) {
    height = h;
    width = w;
}

int Rectangle::GetArea() {
    return height * width;
}

/********* End *********/

Rectangle GetRect(int h, int w) {
  /********* Begin *********/
  //返回一个 h*w 的 Rectangle 对象

    Rectangle rectangle;
    rectangle.Set(h, w);
    return rectangle;

  /********* End *********/
}

int GetRectArea(Rectangle rect) {
  /********* Begin *********/
  //返回 rect 对象的面积

  return rect.GetArea();

  /********* End *********/
}


第3关:设计汽车类

任务描述

本关任务:设计一个汽车类,并实现它的基本功能。

相关知识

完成本关需要具备的知识介绍请参见第一、二关卡。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,设计汽车类实现汽车的基本功能,根据输入的命令来输出汽车的整体状态。具体要求如下:

  1. 成员变量:车门,车灯,速度(类型以及变量名均自拟)。
  2. 成员函数:打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯、加速、减速。(学员可以根据自己情况增加或者减少函数)

其中打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯四个函数,用于改变对象内部对应的成员变量的值。加速,减速两个函数,每次调用就将内部的速度变量分别对应增加10或者减少10。车门,车灯两个函数的初始状态都为 OFF,速度的初始值为0。

根据输入的命令(命令由1-6表示,分别对应调用打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯、加速、减速函数)输出汽车的最终状态,若输入命令135则输出状态如下:

车门 ON
车灯 ON
速度 10

上述命令为135,则分表调用了打开车门、打开车灯、加速这三个函数,因此最后输出的汽车状态为车门打开,车灯打开和速度为10。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

注意:命令长度不超过 20,最短长度 1。

测试输入:135 预期输出:

车门 ON
车灯 ON
速度 10

测试输入:135562 预期输出:

车门 OFF
车灯 ON
速度 10

开始你的任务吧,祝你成功!

参考代码

step3/usr.cpp

#include 
#include 
using namespace std;

/********* Begin *********/
//在此处实现一个汽车类
class Car
{
    public:
        bool Door; // 车门
        bool Light; // 车灯
        int V; // 速度
        Car(); // 构造函数
        void openDoor(); //  打开车门
        void closeDoor(); //  关闭车门
        void openLight(); //  打开车灯
        void closeLight(); //  关闭车灯
        void accelerate(); // 加速
        void decelerate(); // 减速
};

Car::Car(): Door(false), Light(false), V(0) {
}

void Car::openDoor() {
    Door = true;
}

void Car::closeDoor() {
    Door = false;
}

void Car::openLight() {
    Light = true;
}

void Car::closeLight() {
    Light = false;
}

void Car::accelerate() {
    V += 10;
}

void Car::decelerate() {
    V -= 10;
}

/********* End *********/

int main()
{
    /********* Begin *********/
    //在此处解析执行输出汽车的整体状态
	char cmds[25];
    cin>>cmds;
    
    // 执行命令
    Car car;
    for (size_t i = 0; i < strlen(cmds); i = i + 1) {
        if (cmds[i] == '1') {
            car.openDoor();
        } else if (cmds[i] == '2') {
            car.closeDoor();
        } else if (cmds[i] == '3') {
            car.openLight();
        } else if (cmds[i] == '4') {
            car.closeLight();
        } else if (cmds[i] == '5') {
            car.accelerate();
        } else if (cmds[i] == '6') {
            car.decelerate();
        } else {
            // undefind command
        }
    }
    
    // 输出状态
    cout << "车门 " << (car.Door ? "ON" : "OFF") << endl;
    cout << "车灯 " << (car.Light ? "ON" : "OFF") << endl;
    cout << "速度 " << car.V << endl;
    
    /********* End *********/
}

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