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;    
18. } 

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;  
28. } 

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。