實驗3 構造函數與析構函數（P279）

實驗目的和要求

1、熟悉類的定義格式和類中成員的訪問權限。

2、構造函數與析構函數的調用時機與順序。

3、掌握對象的定義以及對象的初始化的時機與方法。

實驗內容

1、下面程序sy3_1.cpp中用ERROR標明的語句有錯，在不刪除和增加代碼行的情況下，改正錯誤語句，使其正確運行。

//sy3_1.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Aa
{
  public:
      Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}
      ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}
      void print(){cout<<a<<endl;}
  private:
    int a;
};
int main()
{
    Aa a1(1),a2(2);
    a1.print();
   cout<<a2.a<<endl;//ERROR
    return 0;
}

運行結果如下:

修改程序如下：

//sy3_1.cpp
#include<iostream>  
using namespace std;  
class Aa  
{  
  public:  
      Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}  
      ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}  
      void print(){cout<<a<<endl;}  
  private:  
    int a;  
};  
int main()  
{  
    Aa a1(1),a2(2);  
    a1.print();  
    a2.print();  
    return 0;  
}

正確程序運行結果如下：

2、調試下列程序。

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}
    TPoint(TPoint &p);
    ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}
    int getx(){return X;}
    int gety(){return Y;}
private:
    int X,Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint &p)
{
    X=p.X;
    Y=p.Y;
    cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint p1(4,9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3=p2;
    TPoint p4,p5(2);
    cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";
    return 0;
}

在該程序中，將TPoint類的帶有兩個參數的構造函數進行修改，在函數體內增加下述語句：

cout<<"Constructor is called.\n";

（1）寫出程序的輸出結果，並解釋輸出結果。

修改程序如下：

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}
    TPoint(TPoint &p);
    ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}
    int getx(){return X;}
    int gety(){return Y;}
private:
    int X,Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint &p)
{
    X=p.X;
    Y=p.Y;
    cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";
    cout<<"Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint p1(4,9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3=p2;
    cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";
    return 0;
}

原程序運行結果如下：

修改後的程序運行結果如下：

輸出結果解釋：

（2）按下列要求進行調試：

在主函數體內，添加下列說明語句：

TPoint P4，P5(2);

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}
    TPoint(TPoint &p);
    ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}
    int getx(){return X;}
    int gety(){return Y;}
private:
    int X,Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint &p)
{
    X=p.X;
    Y=p.Y;
    cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";
    cout<<"Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint P4,P5(2);
    TPoint p1(4,9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3=p2;
    cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";
    return 0;
}

運行結果如下：

調試程序會出現什麼現象？爲什麼？如何解決？（提示：對已有的構造函數進行適當修改）結合運行結果分析如何使用不同的構造函數創建不同的對象。

出現的現象：

爲什麼：因爲在類中沒有定義不帶參數和帶一個參數的構造函數；

如何解決：將帶兩個參數的構造函數改爲缺省的構造函數，就是可以將TPoint(int x,int y)改爲TPoint(int x=0,int y=0) ；在運行過程中，TPoint p1(4,9)和TPoint p4,p5(2);調用了構造函數，而TPoint p2(p1)和TPoint p3=p2是使用了拷貝構造函數。如下所示：

//sy3_2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class TPoint
{
public:
    TPoint(int x=0,int y=0){X=x,Y=y;}
    TPoint(TPoint &p);
    ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}
    int getx(){return X;}
    int gety(){return Y;}
private:
    int X,Y;
};
TPoint::TPoint(TPoint &p)
{
    X=p.X;
    Y=p.Y;
    cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";
    cout<<"Constructor is called\n";
}
int main()
{
    TPoint P4,P5(2);
    TPoint p1(4,9);
    TPoint p2(p1);
    TPoint p3=p2;
    cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";
    return 0;
}

3、對教材中Li3_11.cpp的主函數做如下修改：

（1）將Heapclass *pa1,*pa2 改爲Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;

（2）在語句pa2=new Heapclass 後增加語句pa3=new Heapclass(5);

（3）將語句 if(!pa1||!pa2) 改爲if(!pa1||!pa2||!pa3)

（4）在語句delete pa2 後增加語句delete pa3;

寫出程序的輸出結果，並解釋輸出結果。

原程序如下：

//程序Li3_11.cpp
//new和delete的用法
#include<iostream>  
using namespace std;  
class Heapclass  
{  
    public:  
    Heapclass(int x);  
    Heapclass();  
    ~Heapclass();  
    private:  
    int i;  
};  
Heapclass::Heapclass(int x)  
{  
    i=x;  
    cout<<"Contstructor is called."<<i<<endl;  
}  
Heapclass::Heapclass()  
{  
cout<<"Default Contstructor is called."<<endl;  
}  
Heapclass::~Heapclass()  
{  
cout<<"Default is called."<<endl;  
}  
int main()  
{  
Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;  
pa1=new Heapclass(4);  
pa2=new Heapclass;  
pa3=new Heapclass(5);  
if(!pa1||!pa2||!pa3);  
{  
    cout<<"Out of Memory!"<<endl;  
    return 0;  
}  
cout<<"Exit main"<<endl;  
delete pa1;  
delete pa2;  
delete pa3;  
return 0;  
}

原程序輸出結果如下：

解釋：pa1、pa2、pa3中是2個指向類Heapclass的對象指針，在能夠賦給它們足夠內存的情況下，使用運算符new給它們賦值，同時對它們所指向的對象進行初始化。使用delete釋放這三個指針所指向的對象，由於不能夠賦給pa1、pa2或pa3足夠內存，所以輸出“Out of Memory”。

4、請定義一個矩形類（Rectangle），私有數據成員爲矩形的長度（len）和寬度（wid），無參構造函數置len和wid爲0，有參構造函數置len和wid爲對應形參的值，另外還包括求矩形周長、取矩形面積、取矩形長度和寬度、修改矩形長度和寬度爲對應形參的值、輸出矩形尺寸等公有成員函數。要求輸出矩形尺寸的格式爲“length：長度，width：寬度”。（sy3_3.cpp）

//sy3_4.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Rectangle
{
public:
   Rectangle()
   {
       len=0;
       wid=0;
   }
   Rectangle(double Len,double Wid)
   {
       len=Len;
       wid=Wid;
    }
   double Circumference()
   {
       return 2*(len+wid);
    }
   double Area()
   {
       return len*wid;
    }
   double getl()
   {
       return len;
    }
   double getw()
   {
       return wid;
    }
   void charge(double a,double b)
   {
       len=a;
       wid=b;
    }
   void s()
   {
       cout<<"length:"<<len<<"  "<<"width:"<<wid<<endl;
    }
private:
    int len,wid;
};
int main()
{
  Rectangle q;
  Rectangle h(5.0,2.0);
  cout<<"q的矩形尺寸："<<endl;
  q.s();
  cout<<"h的矩形尺寸："<<endl;
  h.s();
  cout<<"h的周長:"<<h.Circumference()<<endl;
  cout<<"h的面積："<<h.Area()<<endl;
  cout<<"h的長度："<<h.getl()<<endl;
  cout<<"h的寬度："<<h.getw()<<endl;
  h.charge(8.0,6.0);
  cout<<"修改後的矩形的尺寸："<<endl;
   h.s();
   return 0;
}

運行結果如下：

分析與討論

1、類中私有成員的訪問權限。

答：私有成員是被隱藏的數據，只有該類的成員函數或友元函數纔可以引用它。

2、構造函數與析構函數的調用順序。

答：構造函數在創建對象的時候被調用，析構函數在釋放對象的時候被調用，釋放由構造函數分配的內存，構造函數與析構函數的調用順序正好相反。

3、何時進行對象初始化？如何進行？（提示：注意分一般對象和堆對象討論）

答：一般對象：在對象創建時進行初始化，可以用構造函數或拷貝函數進行初始化。

堆對象：使用運算符new分配內存，調用構造函數來進行初始化。

實驗總結

在這次實驗中我學會了構造函數與析構函數的使用，掌握了它們的調用方法與調用順序，當然對類的定義格式和類中成員的訪問權限也更加的熟悉，同時還掌握了拷貝函數的使用方法，雖然對知識點的掌握不是很牢固，在編寫程序時因爲對知識點不能熟練運用，會導致不知道該怎麼去構造這個程序，頭腦裏沒有清晰地思路，在寫程序前先不要着急寫，應該先弄清楚所寫得程序要運用到哪些基本知識，自己如果對某個知識不熟悉就得鞏固一下，再按照題目要求弄清這個程序的思路，我相信通過長期反覆的訓練最終也會熟能生巧。

這次實驗的過程不是非常的順利，在編寫程序是，由於疏忽大意將private的p寫成大寫的，並且把文件格式存錯了，本該是.cpp爲後綴的，存成了.c爲後綴，導致一直運行都出現錯誤，在一次次的排查之後才找到了問題的出處，所以，在寫程序是一定要細心，只有細心纔能有所所獲。

實驗3 構造函數與析構函數（P279）

實驗目的和要求

實驗5 繼承與派生（P283）

實驗7 運算符重載（P289-P292）

第三章課後習題

實驗4 靜態成員與友元（P281）

第六章課後習題（P171-P172）

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