头歌Educoder实验: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

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:


  1. 学号:1
  2. 姓名:小郭
  3. 班级:计科1班
  4. 手机号:12312340000

测试输入:2 小王 计科2班 12312340001 预期输出:


  1. 学号:2
  2. 姓名:小王
  3. 班级:计科2班
  4. 手机号:12312340001

开始你的任务吧,祝你成功!

#include 
using namespace std;

class StInfo
{
    /********* Begin *********/
    //在此处声明StInfo类
    public:
        int SID;
        char *Name;
        char *Class;
        char *Phone;
        void SetInfo(int sid, char *name, char *cla, char *phone);
        void PrintInfo();
    
    
    /********* 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:"<

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!

/********* Begin *********/
class Rectangle
{
    //在此处实现Rectangle类
    private:
        int height;
        int width;
    public:
        void Set(int h, int w){
            height = h;
            width = w;
        }
        int GetArea(){
            return height * width;
        };
        Rectangle GetRect(int h, int w);
        int GetRectArea(Rectangle rect);
    
    
};
/********* End *********/

Rectangle GetRect(int h,int w)
{
    /********* Begin *********/
    //返回一个 h*w 的 Rectangle 对象
    Rectangle rect;
    rect.Set(h, w);
    return rect;
    
    
    /********* 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:


  1. 车门 ON
  2. 车灯 ON
  3. 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:


  1. 车门 ON
  2. 车灯 ON
  3. 速度 10

测试输入:135562 预期输出:


  1. 车门 OFF
  2. 车灯 ON
  3. 速度 10

开始你的任务吧,祝你成功!

#include 
using namespace std;

/********* Begin *********/
//在此处实现一个汽车类
class Car
{
    public:
        short Door = 0;//0关,1开
        short Light = 0;//0关,1开
        int Speed = 0;
        void open_Door(){
            Door = 1;
        }
        void shut_Door(){
            Door = 0;
        }
        void open_Light(){
            Light = 1;
        }
        void shut_Light(){
            Light = 0;
        }
        void up_Speed(){
            Speed += 10;
        }
        void down_Speed(){
            Speed -= 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;
    Car car;
    for(int i = 0; i < 20;i++){
        char number = cmds[i];
        switch(number){
            case '1': car.open_Door();break;
            case '2': car.shut_Door();break;
            case '3': car.open_Light();break;
            case '4': car.shut_Light();break;
            case '5': car.up_Speed();break;
            case '6': car.down_Speed();break;
            default: break;
        }
    }
    if(car.Door == 1){
        cout<<"车门 ON"<

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