实验1

1.实验任务1

#include<iostream>
#include<string>
#include<vector>

int main()
{
    using namespace std;
    string s1;
    string s2{ "c plus plus" };
    string s3{ s2 };
    string s4 = s2;

    s1 = "oop";
    vector<string> v1;
    v1.push_back(s1);
    v1.push_back(s2 + "1");
    v1.push_back(s3 + "2");
    v1.push_back(s4 + "3");

    cout << "output1: " << endl;
    for (auto item : v1)
        cout << item << endl;

    cout << "output2: ";
    for (auto p = v1.begin(); p != v1.end(); ++p)
        cout << *p << endl;

    cout << "output3: " << endl;
    for (auto i = 0; i < v1.size(); ++i)
        cout << v1[i] << endl;

            vector<string> v2{v1.rbegin(), v1.rend()};
    cout << "v2: " << endl;
    for (auto item : v2)
        cout << item << endl;
}

测试截图：

 

 

 

#include <iostream>
#include <string>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<cstdlib>
#include<time.h>

template<typename T>
void output(const T& obj)
{
    for (auto item : obj)
        std::cout << item << " ";
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    using namespace std;

    vector<int> v1{ 1,9,8,4 };
    v1.insert(v1.begin(), 2022);
    v1.insert(v1.end(), 2023);

    cout << "v1: ";
    output(v1);

    v1.pop_back();
    v1.erase(v1.begin());
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<string> v2{ "《1984》","《动物农场》","《美丽新世界》》" };
    cout << "v2: ";
    output(v2);
}

测试截图：

 

 

 

实验任务2

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Point {
public:
    Point(int x0 = 0, int y0 = 0);
    Point(const Point& p);
    ~Point() = default;
    int get_x() const { return x; } 
    int get_y() const { return y; } 
    void show() const;
private:
    int x, y;
};

Point::Point(int x0, int y0) : x{ x0 }, y{ y0 } {
    cout << "constructor called." << endl;
}

Point::Point(const Point& p) : x{ p.x }, y{ p.y } {
    cout << "copy constructor called." << endl;
}void Point::show() const {
    cout << "(" << x << ", "
        << y << ")" << endl;
}
int main() {
    Point p1(4, 5); 
    p1.show();
    Point p2 = p1; 
    p2.show();
    Point p3{ p2 }; 
    p3.show();
    cout << p3.get_x() << endl;
}

原数据测试截图：
 

 

 更换数据后测试截图

  

 

 

 

实验任务3

#include<iostream>
#include<iomanip>

using std::cout;
using std::endl;

class Clock {
public:
    Clock(int h = 0, int m = 0, int s = 0);
    Clock(const Clock& t);
    ~Clock() = default;

    void set_time(int h, int m = 0, int s = 0);
    void show_time() const;
private:
    int hour, minute, second;
};

Clock::Clock(int h, int m, int s) : hour{ h }, minute{ m }, second{ s } {
    cout << "constructor called" << endl;
}
Clock::Clock(const Clock& t) : hour{ t.hour }, minute{ t.minute },
second{ t.second } {
    cout << "copy constructor called" << endl;
}
void Clock::set_time(int h, int m, int s) {
    hour = h;
    minute = m;
    second = s;
}
void Clock::show_time() const {
    using std::setw;
    using std::setfill;
    cout << setfill('0') << setw(2) << hour << ":"
        << setw(2) << minute << ":"
        << setw(2) << second << endl;
}
Clock reset() {
    return Clock(0, 0, 0); 
}
int main()
{
    Clock c1(12, 0, 5);  
    c1.show_time();
    c1 = reset();  
    c1.show_time();
    Clock c2(c1);  
    c2.set_time(6);
    c2.show_time();
}

原数据测试截图：

  

 

更换数据后测试截图：

  

 

 

 

实验任务4

#include <iostream>

class X {
public:
    X(); 
    ~X(); 
    X(int m); 
    X(const X& obj); 
    X(X&& obj) noexcept; 
    void show() const;
private:
    int data;
};
X::X() : data{ 42 } {
    std::cout << "default constructor called.\n";
}
X::~X() {
    std::cout << "destructor called.\n";
}
X::X(int m) : data{ m } {
    std::cout << "constructor called.\n";
}
X::X(const X& obj) : data{ obj.data } {
    std::cout << "copy constructor called.\n";
}
X::X(X&& obj) noexcept : data{ obj.data } {
    std::cout << "move constructor called.\n";
}
void X::show() const {
    std::cout << data << std::endl;
}
int main() {
    X x1; 
    x1.show();
    X x2{ 2049 };
    x2.show(); 
    X x3{ x1 }; 
    x3.show();
    X x4{ std::move(x2) }; 
    x4.show();
}

测试结果截图

 

 

 

分析：

一、构造函数调用情况分析：

   line33  默认构造函数 X();被调用；

   line35  构造函数 X(int m);被调用；

   line37  复制构造函数 X(const X& obj);被调用

   line39  移动构造函数 X(X&& obj) noexcept;被调用

 

二、析构函数调用情况分析：

   该实验任务中，析构函数位于line6：~X(); 析构函数是在对象的生存期即将结束的时刻自动调用的。

   在本实验任务中，即于主函数语句全部执行完后，对象x1,x2,x3,x4的生存期结束，分别调用四次析构函数，用于清理相应的内存空间。但值得注意的是，析构函数调用顺序与构造顺序正好相反，即对象x4，x3，x2，x1依次调用析构函数。

 

 

实验任务五

#include <iostream>
#include <iomanip>

//创建矩形对象
class Rectangle {
private:
    double length, width;                 //数据成员
public:
    Rectangle();                          //默认构造函数
    Rectangle(double l, double w);        //默认构造函数
    Rectangle(Rectangle& r);              //复制构造函数
    ~Rectangle();                         //析构函数
    
    //各普通函数成员
    double len()const { return length; }  
    double wide()const { return width; }  
    double area()const { return length * width; }  
    double circumference()const { return 2 * length + 2 * width; }
    void resize(double times) { length *= times; width *= times; }
    void resize(double l_times, double w_times) { length *= l_times; width *= w_times; }
};

// 矩形类Rectangle的定义和实现
Rectangle::Rectangle() :length(2.0), width(1.0){};
Rectangle::Rectangle(double l, double w) :length(l), width(w){};
Rectangle::~Rectangle() {};
Rectangle::Rectangle(Rectangle& r)
{
    length = r.length;
    width = r.width;
}

// 普通函数, 用于输出矩形信息
void output(const Rectangle& rect) {
    using namespace std;
    cout << "矩形信息: \n";
    cout << fixed << setprecision(2);               // 控制输出格式：以浮点数形式输出、小数部分保留两位
    cout << "长：" << setw(10) << rect.len() << endl;
    cout << "宽：" << setw(10) << rect.wide() << endl;
    cout << "面积：" <<  setw(8) << rect.area() << endl;
    cout << "周长：" << setw(8) << rect.circumference() << endl<<endl;
}

// 主函数，测试Rectangle类
int main() {
    Rectangle rect1;                                // 默认构造函数被调用
    output(rect1);
    Rectangle rect2(10, 5);                         // 带有两个参数的构造函数被调用
    output(rect2);
    Rectangle rect3(rect1);                         // 复制构造函数被调用
    rect3.resize(2);                                // 矩形rect3的长和宽同时缩放2倍
    output(rect3);
    rect3.resize(5, 2);                             // 矩形rect3的长缩放5倍, 宽缩放2倍
    output(rect3);
}

测试结果截图：

 

 

实验总结

       在编写实验任务五时，于line38~line41中调用成员函数，发现调用的四个成员函数len()，wide()，area()，circumference()均出现错误提醒，显示“对象含有与成员函数不兼容的类型限定符”。后经搜索与探究发现，是在声明四个成员函数时，未用const关键字修饰。因为普通输出函数output的参数列表中用const修饰，这说明函数不允许修改这个参数，const对象是无法调用非const成员函数的，在调用其他成员函数时只能调用有const修饰的成员函数。

       在学习C++的过程中，发现const关键字经常出现，但对其却没有较深的理解与良好的运用。通过探究学习，发现C++中，const关键字的运用十分灵活，无论是函数参数，还是函数返回值，还是函数末尾都经常会看到const关键字，合理地使用const关键词能大大提高程序的健壮性。

const关键字的作用总结如下：

      1.可以用来修饰变量，修饰函数参数，修饰函数返回值，且被const修饰的东西，都受到强制保护，可以预防其它代码无意识的进行修改，从而提高了程序的健壮性；

      2.使编译器保护那些不希望被修改的参数，防止无意代码的修改，减少bug；

      3.增强代码的可读性，给读代码的人传递有用的信息，声明一个参数，是为了告诉用户这个参数的应用目的。

      4.可以节省空间，避免不必要的内存分配。

 

const关键字的用法:

1.定义常量

         常量在定义时必须赋值，声明后在整个程序运行期间其值固定，不能再发生变化，否则是非法的，编译器无法通过。

2.在函数中使用

 （1）const修饰函数参数

          a.传递过来的参数在函数内不可改变；

          b.参数指针所指内容为常量不可变；

          c.参数指针本身为常量不可变；

          d.参数为引用，为了增加效率同时防止修改。

  （2）const修饰函数返回值

           多用于操作符的重载。

3.在类中使用

  （1）const修饰成员变量

           const修饰类的成员函数，表示成员变量，不能被修改，同时它只能在初始化列表中赋值；

  （2）const修饰成员函数

           const修饰类的成员函数，则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰