厦大计算机系C++程序设计实验（二）

1 实验目的

熟悉C++中类与对象的相关关系，掌握如何定义一个类，如何使用构造函数初始化一个类，并了解公有成员、私有成员之间的区别。

2 实验内容

（1）定义一个满足如下要求的Date类和对象。

①其数据成员包括day、month、year；

②可设置日期；

③用下面的格式输出日期：日/月/年；

④可运行在日期上加一天操作；

⑤可判断是否是闰年

⑥定义Date对象，设置时间，输出该对象提供的时间。

（2）定义一个学生类：

①其数据成员为：姓名、学号、总学分、平均成绩；

②其成员函数有：

a.      构造函数：能对学生类的姓名和学号进行初始化，同时应默认将学生类中的学分和平均成绩初始化为0。

b.      Show函数： 显示该学生总学分和平均成绩。

定义一个班级类：

①其数据成员为：学生总数，学生信息；

②其成员函数有：

a.      构造函数；

b.      显示所有学生信息；

c.      根据学生查找指定学生信息；

d.      增加学生信息；

e.      为学生添加成绩和学分，并适时修改平均成绩。

定义一个班级类对象和若干个学生类对象，进行初始化操作、把学生对象添加进班级，并尝试为学生添加成绩和学分信息。

3 实验步骤

（1）Date类与对象

将年、月、日作为私有成员予以保护。setDate()用来设置具体日期，缺省值为1970年1月1日。plusOneDay()用来将日期加一，但是特别考虑了需要对月份、年份进位加一的情形。isLeap()则用来判断现在的年份是不是闰年。源代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int daysOfEachMonth[13] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};

class Date
{
public:
    void setDate(int new_date = 1, int new_month = 1, int new_year = 1970);
    void showDate();
    void plusOneDay();
    bool isLeap();
    int getYear() { return year; }
private:
    int date, month, year;
};

void Date::setDate(int new_date, int new_month, int new_year)
{
    date = new_date;
    month = new_month;
    year = new_year;

    if( year < 0 || month < 0 || month > 12 )
    {
        year = 1970;
        month = 1;
        date = 1;
    }
    else if( (year % 4 == 0 && year % 100 != 4) || (year % 400 == 0) )
    {
        if((month == 2 && date > daysOfEachMonth[month] + 1) || ( month != 2 && date > daysOfEachMonth[month]))
        {
            year = 1970;
            month = 1;
            date = 1;
        }
    }
    else if(date > daysOfEachMonth[month])
    {
        year = 1970;
        month = 1;
        date = 1;
    }
}

inline void Date::showDate()
{
    cout << date << "/" << month << "/" << year << endl;
}

void Date::plusOneDay()
{
    if(isLeap() == true)
    {
        if(month == 2)
        {
            if(date == daysOfEachMonth[month] + 1)
            {
                month = 3;
                date = 1;
            }
            else
                ++date;
        }
        else
        {
            if(date == daysOfEachMonth[month])
            {
                if(month == 12)
                {
                    ++year;
                    month = 1;
                    date = 1;
                }
                else
                {
                    ++month;
                    date = 1;
                }
            }
            else
                ++date;
        }
    }
    else
    {
        if(date == daysOfEachMonth[month])
        {
            if(month == 12)
            {
                ++year;
                month = 1;
                date = 1;
            }
            else
            {
                ++month;
                date = 1;
            }
        }
        else
            ++date;
    }
}

bool Date::isLeap()
{
    if( (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0 )
        return true;
    else
        return false;
}

int main()
{
    Date d;
    int day, month, year;
    cout << "Please input date(day month year):";
    cin >> day >> month >> year;
    d.setDate(day, month, year);
    d.showDate();
    d.plusOneDay();
    d.showDate();
    if(d.isLeap() == true)
        cout << d.getYear() << " is leap year" << endl;
    else
        cout << d.getYear() << " is not leap year" << endl;
    return 0;
}

（2）学生类、班级类的实现

首先定义学生类。在学生类中，构造函数Student用来初始化学生类，其中学分、平均分都默认为0。函数show用来显示学分和平均分。之后的公有成员都是用来获取和存储私有成员的函数。

在班级类中，函数showStudentMessage用来显示所有学生的信息；Find用来查找指定学号的学生并予以显示；addStudent用来添加学生信息；fillMessage则用来填充指定学号学生的学分和平均分。

源代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

const int NUM_STU = 5;

class Student
{
public:
    Student(string stu_name, long long stu_no, int stu_credits = 0, double stu_average = 0);
    void show();
    string getName(){ return name; }
    void setName(string stu_name){ name = stu_name; }
    long long getNo(){ return no; }
    void setNo(long long stu_no){ no = stu_no; }
    int getCredits(){ return totalCredits; }
    void setCredits(int stu_credits){ totalCredits = stu_credits; }
    double getAverage(){ return averageScore; }
    void setAverage(double stu_average){ averageScore = stu_average; }
private:
    string name;
    long long no;
    int totalCredits;
    double averageScore;
};

Student::Student(string stu_name, long long stu_no, int stu_credits, double stu_average)
{
    name = stu_name;
    no = stu_no;
    totalCredits = stu_credits;
    averageScore = stu_average;
}

void Student::show()
{
    cout << name << ": " << endl;
    cout << "  Total Credits: " << totalCredits <<endl;
    cout << "  Average Score: " << averageScore <<endl;
}

class Class
{
public:
    Class();
    void showStudentMessage();
    void Find(long long stu_no);//find student by his NO.
    void addStudent(string stu_name, long long stu_no, int stu_credits, double stu_average);
    void fillMessage(long long no, int totalCredits, double averageScore);//fill message for the student with No.
private:
    int numbers;
    Student *stu[NUM_STU];
};

Class::Class()
{
    numbers = 0;
    for(int i = 0;i < NUM_STU;++i)
    {
        stu[i] = new Student("", 0);
    }
}

void Class::showStudentMessage()
{
    cout << "All message in this class: " << endl;
    for(int i = 0;i < numbers;++i)
    {
        stu[i]->show();
    }
}

void Class::Find(long long stu_no)
{
    bool isFind = false;
    for(int i = 0;i < numbers;++i)
    {
        if(stu[i]->getNo() == stu_no)
        {
            cout << "Successful to find!" << endl;
            stu[i]->show();
            isFind = true;
            break;
        }
    }
    if(isFind == false)
    {
        cout << "Fail to find!" << endl;
    }
}

void Class::addStudent(string stu_name, long long stu_no, int stu_credits, double stu_average)
{
    if(numbers < NUM_STU)
    {
        bool canInsert = true;
        for(int i = 0;i < numbers;++i)
        {
            if( stu[i]->getNo() == stu_no )
            {
                canInsert = false;
                break;
            }
        }
        if(canInsert == true)
        {
            stu[numbers]->setName(stu_name);
            stu[numbers]->setNo(stu_no);
            stu[numbers]->setCredits(stu_credits);
            stu[numbers]->setAverage(stu_average);
            ++numbers;
        }
    }
}

void Class::fillMessage(long long no, int totalCredits, double averageScore)
{
    bool isFind = false;
    for(int i = 0;i < numbers;++i)
    {
        if(stu[i]->getNo() == no)
        {
            stu[i]->setCredits(totalCredits);
            stu[i]->setAverage(averageScore);
            isFind = true;
            break;
        }
    }
    if(isFind == false)
        cout << "Fail to find!" << endl;
}

int main()
{
    Class c;
    int number;
    string name;
    long long no;
    int credits;
    double average;

    cout << "input the number of students:";
    cin >> number;
    cout << "input students' message:" << endl;
    for(int i = 1;i <= number;++i)
    {
        cin >> name >> no >> credits >> average;
        c.addStudent(name,no,credits,average);
    }

    c.showStudentMessage();

    cout << "student you want to find, his no:";
    cin >> no;
    c.Find(no);

    cout << "student you want to fill, his message:";
    cin >> no >> credits >> average;
    c.fillMessage(no,credits,average);

    c.showStudentMessage();
    return 0;
}

4 实验结果

（1）Date类与对象

将当前日期设置为2016年3月26日，之后予以显示，同时加一，再显示。效果如下：

若设置当前日期为2016年2月29日，则输出：

若设置为2016年12月31日，则输出：

若设置为2016年12月32日，则输出：

（2）学生类、班级类与对象

对于相应的输入，输出如下：

5 心得小结

通过本次实验，我学会了如何定义一个类，如何使用构造函数进行初始化，如何利用公有函数访问私有成员，如何申请并初始化对象数组等等技能。在定义对象数组时，遇到了初始化的难题，通过查阅相关书籍，采用了先定义一个一维对象数组指针，然后逐一分配内存并在申请时进行初始化。同时，在编写时，没有很好的注意不能在外部访问私有成员，导致先前编译时出错，后编写了几个公有的访问函数，解决了问题。