实验3 构造函数与析构函数(P279)

实验目的和要求

  1、熟悉类的定义格式和类中成员的访问权限。

  2、构造函数与析构函数的调用时机与顺序。

  3、掌握对象的定义以及对象的初始化的时机与方法。

实验内容

  1、下面程序sy3_1.cpp中用ERROR标明的语句有错,在不删除和增加代码行的情况下,改正错误语句,使其正确运行。

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class Aa  
  4. {  
  5.   public:  
  6.       Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}  
  7.       ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}  
  8.       void print(){cout<<a<<endl;}  
  9.   private:  
  10.     int a;  
  11. };  
  12. int main()  
  13. {  
  14.     Aa a1(1),a2(2);  
  15.     a1.print();  
  16.    cout<<a2.a<<endl;//ERROR  
  17.     return 0;  
  18. }

运行结果如下:


修改程序如下:

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>    
  2. using namespace std;    
  3. class Aa    
  4. {    
  5.   public:    
  6.       Aa(int i=0){a=i;cout<<"Constructor"<<a<<endl;}    
  7.       ~Aa(){cout<<"Destructor"<<a<<endl;}    
  8.       void print(){cout<<a<<endl;}    
  9.   private:    
  10.     int a;    
  11. };    
  12. int main()    
  13. {    
  14.     Aa a1(1),a2(2);    
  15.     a1.print();    
  16.     a2.print();    
  17.     return 0;    

正确程序运行结果如下:



2、调试下列程序。

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class TPoint  
  4. {  
  5. public:  
  6.     TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}  
  7.     TPoint(TPoint &p);  
  8.     ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}  
  9.     int getx(){return X;}  
  10.     int gety(){return Y;}  
  11. private:  
  12.     int X,Y;  
  13. };  
  14. TPoint::TPoint(TPoint &p)  
  15. {  
  16.     X=p.X;  
  17.     Y=p.Y;  
  18.     cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";  
  19. }  
  20. int main()  
  21. {  
  22.     TPoint p1(4,9);  
  23.     TPoint p2(p1);  
  24.     TPoint p3=p2;  
  25.     TPoint p4,p5(2);  
  26.     cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";  
  27.     return 0;  

在该程序中,将TPoint类的带有两个参数的构造函数进行修改,在函数体内增加下述语句:

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

(1)写出程序的输出结果,并解释输出结果。

修改程序如下:

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class TPoint  
  4. {  
  5. public:  
  6.     TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}  
  7.     TPoint(TPoint &p);  
  8.     ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}  
  9.     int getx(){return X;}  
  10.     int gety(){return Y;}  
  11. private:  
  12.     int X,Y;  
  13. };  
  14. TPoint::TPoint(TPoint &p)  
  15. {  
  16.     X=p.X;  
  17.     Y=p.Y;  
  18.     cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";  
  19.     cout<<"Constructor is called\n";  
  20. }  
  21. int main()  
  22. {  
  23.     TPoint p1(4,9);  
  24.     TPoint p2(p1);  
  25.     TPoint p3=p2;  
  26.     cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";  
  27.     return 0;  
  28. }


原程序运行结果如下:

修改后的程序运行结果如下:


输出结果解释:


(2)按下列要求进行调试:

在主函数体内,添加下列说明语句:

TPoint  P4,P5(2);

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class TPoint  
  4. {  
  5. public:  
  6.     TPoint(int x,int y){X=x,Y=y;}  
  7.     TPoint(TPoint &p);  
  8.     ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}  
  9.     int getx(){return X;}  
  10.     int gety(){return Y;}  
  11. private:  
  12.     int X,Y;  
  13. };  
  14. TPoint::TPoint(TPoint &p)  
  15. {  
  16.     X=p.X;  
  17.     Y=p.Y;  
  18.     cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";  
  19.     cout<<"Constructor is called\n";  
  20. }  
  21. int main()  
  22. {  
  23.     TPoint P4,P5(2);  
  24.     TPoint p1(4,9);  
  25.     TPoint p2(p1);  
  26.     TPoint p3=p2;  
  27.     cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";  
  28.     return 0;  
  29. }  
运行结果如下:


调试程序会出现什么现象?为什么?如何解决?(提示:对已有的构造函数进行适当修改)结合运行结果分析如何使用不同的构造函数创建不同的对象。

出现的现象:


为什么:因为在类中没有定义不带参数和带一个参数的构造函数;

如何解决:将带两个参数的构造函数改为缺省的构造函数,就是可以将TPoint(int x,int y)改为TPoint(int x=0,int y=0) ; 在运行过程中,TPoint p1(4,9)和TPoint p4,p5(2);调用了构造函数,而TPoint p2(p1)和TPoint p3=p2是使用了拷贝构造函数。如下所示:

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class TPoint  
  4. {  
  5. public:  
  6.     TPoint(int x=0,int y=0){X=x,Y=y;}  
  7.     TPoint(TPoint &p);  
  8.     ~TPoint(){cout<<"Destructor is called\n";}  
  9.     int getx(){return X;}  
  10.     int gety(){return Y;}  
  11. private:  
  12.     int X,Y;  
  13. };  
  14. TPoint::TPoint(TPoint &p)  
  15. {  
  16.     X=p.X;  
  17.     Y=p.Y;  
  18.     cout<<"Copy-initialization Constructor is called\n";  
  19.     cout<<"Constructor is called\n";  
  20. }  
  21. int main()  
  22. {  
  23.     TPoint P4,P5(2);  
  24.     TPoint p1(4,9);  
  25.     TPoint p2(p1);  
  26.     TPoint p3=p2;  
  27.     cout<<"p3=("<<p3.getx()<<","<<p3.gety()<<")\n";  
  28.     return 0;  
  29. }  


3、对教材中Li3_11.cpp的主函数做如下修改:

(1)将Heapclass *pa1,*pa2 改为Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;

(2)在语句pa2=new Heapclass 后增加语句pa3=new Heapclass(5);

(3)将语句 if(!pa1||!pa2) 改为if(!pa1||!pa2||!pa3)

(4)在语句delete pa2 后增加语句delete pa3;

写出程序的输出结果,并解释输出结果。

原程序如下:

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>    
  2. using namespace std;    
  3. class Heapclass    
  4. {    
  5.     public:    
  6.     Heapclass(int x);    
  7.     Heapclass();    
  8.     ~Heapclass();    
  9.     private:    
  10.     int i;    
  11. };    
  12. Heapclass::Heapclass(int x)    
  13. {    
  14.     i=x;    
  15.     cout<<"Contstructor is called."<<i<<endl;    
  16. }    
  17. Heapclass::Heapclass()    
  18. {    
  19. cout<<"Default Contstructor is called."<<endl;    
  20. }    
  21. Heapclass::~Heapclass()    
  22. {    
  23. cout<<"Default is called."<<endl;    
  24. }    
  25. int main()    
  26. {    
  27. Heapclass *pa1,*pa2,*pa3;    
  28. pa1=new Heapclass(4);    
  29. pa2=new Heapclass;    
  30. pa3=new Heapclass(5);    
  31. if(!pa1||!pa2||!pa3);    
  32. {    
  33.     cout<<"Out of Memory!"<<endl;    
  34.     return 0;    
  35. }    
  36. cout<<"Exit main"<<endl;    
  37. delete pa1;    
  38. delete pa2;    
  39. delete pa3;    
  40. return 0;    
  41. }  
原程序输出结果如下:


解释:pa1、pa2、pa3中是2个指向类Heapclass的对象指针,在能够赋给它们足够内存的情况下,使用运算符new给它们赋值,同时对它们所指向的对象进行初始化。使用delete释放这三个指针所指向的对象,由于不能够赋给pa1、pa2或pa3足够内存,所以输出“Out of Memory”。

4、请定义一个矩形类(Rectangle),私有数据成员为矩形的长度(len)和宽度(wid),无参构造函数置len和wid为0,有参构造函数置len和wid为对应形参的值,另外还包括求矩形周长、取矩形面积、取矩形长度和宽度、修改矩形长度和宽度为对应形参的值、输出矩形尺寸等公有成员函数。要求输出矩形尺寸的格式为“length:长度,width:宽度”。(sy3_3.cpp)

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. class Rectangle  
  4. {  
  5. public:  
  6.    Rectangle()  
  7.    {  
  8.        len=0;  
  9.        wid=0;  
  10.    }  
  11.    Rectangle(double Len,double Wid)  
  12.    {  
  13.        len=Len;  
  14.        wid=Wid;  
  15.     }  
  16.    double Circumference()  
  17.    {  
  18.        return 2*(len+wid);  
  19.     }  
  20.    double Area()  
  21.    {  
  22.        return len*wid;  
  23.     }  
  24.    double getl()  
  25.    {  
  26.        return len;  
  27.     }  
  28.    double getw()  
  29.    {  
  30.        return wid;  
  31.     }  
  32.    void charge(double a,double b)  
  33.    {  
  34.        len=a;  
  35.        wid=b;  
  36.     }  
  37.    void s()  
  38.    {  
  39.        cout<<"length:"<<len<<"  "<<"width:"<<wid<<endl;  
  40.     }  
  41. private:  
  42.     int len,wid;  
  43. };  
  44. int main()  
  45. {  
  46.   Rectangle q;  
  47.   Rectangle h(5.0,2.0);  
  48.   cout<<"q的矩形尺寸:"<<endl;  
  49.   q.s();  
  50.   cout<<"h的矩形尺寸:"<<endl;  
  51.   h.s();  
  52.   cout<<"h的周长:"<<h.Circumference()<<endl;  
  53.   cout<<"h的面积:"<<h.Area()<<endl;  
  54.   cout<<"h的长度:"<<h.getl()<<endl;  
  55.   cout<<"h的宽度:"<<h.getw()<<endl;  
  56.   h.charge(8.0,6.0);  
  57.   cout<<"修改后的矩形的尺寸:"<<endl;  
  58.    h.s();  
  59.    return 0;  
  60. }  
运行结果如下:



分析与讨论

  1、类中私有成员的访问权限。

    答:私有成员是被隐藏的数据,只有该类的成员函数或友元函数才可以引用它。

  2、构造函数与析构函数的调用顺序。

    答:构造函数在创建对象的时候被调用,析构函数在释放对象的时候被调用,释放由构造函数分配的内存,构造函数与析构函数的调用顺序正好相反。

  3、何时进行对象初始化?如何进行?(提示:注意分一般对象和堆对象讨论)

    答:一般对象:在对象创建时进行初始化,可以用构造函数或拷贝函数进行初始化。

        堆对象:使用运算符new分配内存,调用构造函数来进行初始化。

实验总结

    在这次实验中我学会了构造函数与析构函数的使用,掌握了它们的调用方法与调用顺序,当然对类的定义格式和类中成员的访问权限也更加的熟悉,同时还掌握了拷贝函数的使用方法,虽然对知识点的掌握不是很牢固,在编写程序时因为对知识点不能熟练运用,会导致不知道该怎么去构造这个程序,头脑里没有清晰地思路,在写程序前先不要着急写,应该先弄清楚所写得程序要运用到哪些基本知识,自己如果对某个知识不熟悉就得巩固一下,再按照题目要求弄清这个程序的思路,我相信通过长期反复的训练最终也会熟能生巧。

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