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在程序设计方面，我们进入了有对象的时代。坏消息是，我们需要在思维方式和表达方式方面再有所改变了，需要再跨一道坎；好消息是，新的方式将更加靠近我们人类本来的思维模式。我们要意识到，大学就是要让自己发生改变的，不断改变自己，改变我们的学习，这本身也是一件令人兴奋的事。
由于教材中这部分注重概念，而对展示程序本身的形态方面有所不足，我们在课后，要阅读教材中的相关部分。然后从项目1开始，对课堂、教材所讲知识进行再现，从而达到掌握面向对象程序的基本结构，以及辨识程序中的基本要素的目的。教材中讲的原理，值得多次阅读。
【项目1-掌握有对象的程序结构】
（1）阅读第一个面向对象的程序，程序结构是所有成员函数都在类内定义，阅读程序，回答相关问题（请写在博客中，程序及问题在BB平台中提供）
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class Student
{
private:
int num;
char name[20];
char sex;
public:
void set_data(int n, char *p,char s)
{
num=n;
strcpy(name,p);
sex=s;
}
void display( )
{
cout<<"num: "<<num<<endl;
cout<<"name: " <<name<<endl;
cout<<"sex: " <<sex<<endl;
}
};
int main()
{
Student stud1,stud2;
stud1.set_data(1,"He",'f');
stud2.set_data(2,"She",'m');
stud1.display();
stud2.display();
return 0;
}
问题：
- l 程序中定义的类名是________?
- l 在main函数中，定义的stud1和stud2称为____________?
- l 该类中，num、name、sex称为类的_________，其访问权限为________，意味着_________。
- l 该类中，set_data和display称为类的_______，其访问权限为________，意味着_________。
- l 在main()函数中26行后，调用stud1.display();，将会出现什么结果？请解释原因。________
- l 请删除上面加的一行代码，在main()函数的28行后，调用stud2.sex='f';，记录提示的错误_____？为什么会这样？_______
- l 将第9行char sex;移到第10行后面，即将sex成员声明为公共数据成员，再次编译程序。请解释不会出错的原因，并对这种做法进行评价。________________________
- l 将第6行private: 去掉，结果是否发生变化，请解释原因。_______
- l 将第10行public: 去掉，记录出现的情况，并解释原因。_______
（2）第二个面向对象的程序——同样功能的程序，提倡以下面的形式书写，这是专业人员更愿意使用的方式。
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class Student
{
public:
void set_data(int n, char *p,char s);
void display( );
private:
int num;
char name[20];
char sex;
};
void Student::set_data(int n, char *p,char s)
{
num=n;
strcpy(name,p);
sex=s;
}
void Student::display( )
{
cout<<"num: "<<num<<endl;
cout<<"name: " <<name<<endl;
cout<<"sex: " <<sex<<endl;
}
int main()
{
Student stud1,stud2;
stud1.set_data(1,"He",'f');
stud2.set_data(2,"She",'m');
stud1.display();
stud2.display();
return 0;
}
问题：
- l 概括这种写法的特点________。
- l 在类定义中，公共成员在前，私有成员在后，有何好处？___
- l 成员函数的实现写在类定义之外，有何好处？________
- l 将第5行public: 去掉，记录出现的问题______，原因是_____。加上public，将程序改回正确状态。
- l 将第18行void Student::display( )写作为void display( )，即去掉Student::，结果会是_____？Student::的作用是_____。将程序改回正确状态。
- l 在第30行后加一句：stud1.num=3，记录出现的情况，并解释原因。______
- l 去掉刚加的那一行，将第31行stud1.display();中的stud1.去掉，记录出现的情况，并解释原因。________
- l 在32行后增加cout<<sizeof(stud1)语句，看输出的结果，请做出解释___？
- l 初学者常将类定义后的分号丢掉，试将13行最后的分号去掉，记录出现的提示，并做出解释。_________
- l 你能想到的其他“坏”点子继续折腾吗？折腾出真知！
（3）在阅读上面两个程序的基础上再次深入体会下面的基本概念
- 声明一个类，可以定义出结构相同的一组对象——类是对象的抽象，对象是类的实例；
- 类/对象中包括数据成员和成员函数两部分——类/对象实现了对程序设计中要描述的实体的封装处理：将有关的数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位，各个对象（如程序中stud1和stud2）之间相对独立，互不干扰。
- 信息隐蔽(imformation hiding)——将对象中某些部分（通过private限定符）对外隐蔽，即隐蔽其内部细节，只留下少量接口，以便与外界联系，接收外界的消息。
- 封装和信息隐蔽的优点：把对象的一部分属性和功能对外界屏蔽，从外界是看不到的，甚至是不可知的，有利于数据安全，防止无关的人了解和修改数据。同时，大大降低了操作对象的复杂程度。
【项目2 - 旱冰场造价】一个圆形的旱冰场地，场地内抹水泥，造价为每平方米M元，围栏用木条围成，每米造价N元，输入旱冰场半径，用程序计算出其造价。
请在下面提示的基础上完成程序，其中需要做的工作包括：（1）在类声明中声明相关的公共成员函数；（2）在类声明和main()函数之间，定义声明的成员函数。
const int M=20; //水泥场地每平米造价
const int N=35; //围栏每米造价
class Circle
{
//下面声明需要的成员函数（从已经提供的main函数中可以找出需要哪些成员函数）
private:
double radius;
};
//下面定义需要的成员函数
int main()
{
double r;
cout<<"请输入旱冰场的半径: ";
cin>>r;
Circle c;
c.setRadius(r);
cout<<"旱冰场的造价为 "<<M*c.area()+N*c.circumference()<<" 元。"<<endl;
return 0;
}
【项目3 - 时间类】阅读、运行程序后，按要求增加类的功能
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
void set_time( );
void show_time( );
private:
bool is_time(int, int, int); //这个成员函数设置为私有的，是合适的，请品味
int hour;
int minute;
int sec;
};
void Time::set_time( )
{
char c1,c2;
cout<<"请输入时间(格式hh:mm:ss)";
while(1)
{ cin>>hour>>c1>>minute>>c2>>sec;
if(c1!=':'||c2!=':')
cout<<"格式不正确，请重新输入"<<endl;
else if (!is_time(hour,minute,sec))
cout<<"时间非法，请重新输入"<<endl;
else
break;
}
}
void Time::show_time( )
{
cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}
bool Time::is_time(int h,int m, int s)
{
if (h<0 ||h>24 || m<0 ||m>60 || s<0 ||s>60)
return false;
return true;
}
int main( )
{
Time t1;
t1.set_time( );
T1.show_time( );
return 0;
}
要求：请在原类基础上，增加下列成员函数，要求前三个在类内定义（将是内置成员函数），后三个在类内声明，类外定义。在main()数中增加适当的调用以展示扩充类定义后的功能。
add_a_sec() //增加1秒钟
add_a_minute() //增加1分钟
add_an_hour() //增加1小时
add_seconds(int) //增加n秒钟
add_minutes(int) //增加n分钟
add_hours(int) //增加n小时
提示：（1）要考虑增加后超出取值范围的情形；（2）增加n秒后，秒数可能会超过60，调整秒数，并可以调用增加分钟数的成员函数，使时间合法；同理，增加分钟数也有类似问题。
【项目3扩展（自选）】是否可以设计一个DateTime类了？实施一下吧。
【项目4 - 长方柱类】（改自教材P262第6题）仿照你阅读过的程序，编写基于对象的程序，求3个长方柱（Bulk）的体积。数据成员包括长（length）、宽（width）、高（heigth）、体积，要求设计成员函数实现下面的功能：
（1）由键盘输入3个长方柱的长、宽、高；
（2）计算长方柱的体积（volume）和表面积（areas）；
（3）输出这3个长方柱的体积和表面积；
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