第四周项目三 对象数组操作长方体类

这是一个编程项目,要求创建一个长方体类Bulk,包含长度、宽度和高度属性。项目中,需要定义一个包含5个长方体对象的数组,并通过不同的方式初始化它们。数组的前三个对象使用带默认参数的构造函数初始化,第四个对象使用默认构造函数,第五个对象的值通过成员函数get_value从键盘输入。所有对象的体积和表面积将通过成员函数output进行输出。

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【项目3-用对象数组操作长方柱类】
编写基于对象的程序,求5个长方柱的体积和表面积。长方柱类Bulk的数据成员包括长(length)、宽(width)、高(heigth)等。
对照已经给出的代码,要做的工作及要求有:

  • 需要你定义长方柱类,代码中已经给出由5个长方柱对象构成的对象数组b;
  • B数组中的前3个对象b[0]、b[1]、b[2]直接参数初始了,需要定义构造函数,而初始化中,各对象提供的参数数目不同,需要有默认参数的构造函数(未给出的参数默认为1.0)
  • 第4个对象b[3]用默认构造函数初始化;
  • 第5个长方柱b[4]定义时不初始化,设计成员函数get_value,由键盘输入长、宽、高;
  • 设计成员函数output,在main中调用输出这5个长方柱的体积和表面积;
<think>我们正在讨论C++中面向对象编程的相关概念。根据引用内容,我们可以总结如下:1.(Class)是面向对象程序设计的基本概念,是一种数据型,它包含了数据成员(成员变量)和函数成员(成员函数,也称为方法)。2.对象(Object)是的实例。3.可以包含公有(public)、私有(private)等访问权限,用于控制成员的可访问性。4.成员函数可以在内定义,也可以在外定义(使用作用域解析运算符::)。引用中给出了一个具体的例子(长方体体积计算),我们可以以此为基础进行讲解。下面我将按照以下结构进行回答:1.的定义2.对象的创建3.成员变量和成员函数4.访问权限(public,private)5.成员函数的内定义和外定义6.示例代码解析注意:在回答中,我们会使用行内数学表达式(如$O(n\logn)$)和独立公式(如排序算法时间复杂度)的LaTeX格式,但当前问题不涉及数学公式,因此主要关注代码和文字描述。**C++面向对象编程:的使用与定义**###1.的定义在C++中,使用关键字`class`来定义,其基本语法如下:```cppclassClassName{//访问修饰符(如public,private)public://公有成员(通常为成员函数)private://私有成员(通常为数据成员)};```-`public`:公有成员,在外部可以直接访问。-`private`:私有成员,只能在内部访问(通过公有成员函数进行间接访问)。例如,我们定义一个表示长方体`Cube`:```cppclassCube{public://公有成员函数voidset_cube();//设置长方体的长宽高voidhandle_cube();//计算体积voidshow_cube(intj);//显示体积private://私有数据成员intlength;intwidth;intheight;intV;//体积};```###2.对象的创建定义后,可以像使用基本数据型一样创建对象:```cppCubecube1;//创建一个Cube对象Cubecubes[3];//创建Cube对象数组,包含3长方体对象```###3.成员变量和成员函数-成员变量:描述对象的属性(如长方体的长、宽、高)。-成员函数:描述对象的行为(如设置属性、计算体积、显示结果)。###4.访问权限-私有成员(`private`)只能由内部的成员函数访问,外部无法直接访问。这实现了数据封装,保证了数据的安全性。-公有成员(`public`)提供了与外部交互的接口。###5.成员函数的定义成员函数可以在内定义,也可以在外定义(此时需要使用作用域解析运算符`::`)。**内定义**:将函数体直接写在内部(如引用[2]中的`makeSound`函数)。```cppclassAnimal{public:virtualvoidmakeSound(){cout<<"Somegenericanimalsound"<<endl;}};```**外定义**:在内部声明函数,在外部定义函数(如引用[4]中的长方体)。```cppvoidCube::set_cube(){cout<<"请输入长方体的长、宽、高:"<<endl;cin>>length>>width>>height;}```###6.示例代码解析以下是一个完整的示例,用于计算3长方体的体积(基于引用[4]稍作修改):```cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classCube{public:voidset_cube();//输入长宽高voidcalculate_volume();//计算体积voidshow_volume(intindex);//显示体积private:intlength;intwidth;intheight;intvolume;//体积};intmain(){Cubecubes[3];//创建3长方体对象for(inti=0;i<3;i++){cubes[i].set_cube();cubes[i].calculate_volume();cubes[i].show_volume(i);}return0;}//外定义成员函数voidCube::set_cube(){cout<<"请输入长方体的长、宽、高:"<<endl;cin>>length>>width>>height;}voidCube::calculate_volume(){volume=length*width*height;}voidCube::show_volume(intindex){cout<<"第"<<index+1<<"个长方体的体积为:"<<volume<<endl;}```**代码说明**:-在`main`函数中,创建了`Cube`型的数组`cubes`,包含3个元素。-循环中,对每个长方体对象依次调用`set_cube`(设置尺寸)、`calculate_volume`(计算体积)和`show_volume`(显示结果)。-数据成员(长、宽、高和体积)被封装在的私有部分,外部无法直接修改,只能通过公有成员函数进行访问和修改。###总结作为C++面向对象编程的核心,通过将数据与操作数据的函数绑定在一起,实现了封装性。的定义包括数据成员和成员函数,并通过访问修饰符控制访问权限。对象的实例,通过对象可以调用其成员函数来操作数据成员。§§相关问题§§1.C++中与结构体(struct)有什么区别?2.构造函数和析构函数在中起什么作用?3.什么是的继承?如何在C++中实现继承?4.如何实现多态性?虚函数的作用是什么?</think>### C++ 面向对象编程:的使用与定义 #### 1. **的基本概念** (Class)是面向对象编程的核心概念,它是一种用户自定义的数据型,用于封装**数据(成员变量)** 和**操作数据的方法(成员函数)**。 - **对象**:的实例化实体(如 `Cube myCube;`) - **封装性**:通过 `public`/`private` 控制访问权限 - **数据安全**:私有成员(`private`)只能通过公有方法访问 #### 2. **的定义语法** ```cpp class ClassName { public: // 公有成员(外部可访问) // 成员函数声明 void set_data(int a, int b); private: // 私有成员(仅内访问) int data1; int data2; }; // 外定义成员函数 void ClassName::set_data(int a, int b) { data1 = a; data2 = b; } ``` #### 3. **关键组成部分** | 部分 | 说明 | 示例 | |---------------|----------------------------------------------------------------------|------------------------------| | **构造函数** | 初始化对象时自动调用 | `ClassName() { data1=0; }` | | **成员变量** | 描述对象属性的数据(建议设为 `private`) | `private: int width;` | | **成员函数** | 操作数据的函数(如 `getVolume()`) | `public: void calculate();` | | **访问修饰符**| `public`(外部可访问)、`private`(仅内访问)、`protected`(继承相关) | | #### 4. **完整示例:长方体体积计算** 基于引用[4]的案例,展示定义、成员函数实现和对象使用: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Cube { // 定义 public: // 公有接口 void set_dimensions(); // 设置长宽高 void calculate_volume(); // 计算体积 void display(int id); // 显示结果 private: // 私有数据 int length; int width; int height; int volume; }; // 外实现成员函数 void Cube::set_dimensions() { cout << "输入长、宽、高:"; cin >> length >> width >> height; } void Cube::calculate_volume() { volume = length * width * height; // $V = l \times w \times h$ } void Cube::display(int id) { cout << "长方体" << id+1 << "的体积:" << volume << endl; } int main() { Cube cubes[3]; // 创建3对象 for (int i=0; i<3; i++) { cubes[i].set_dimensions(); // 设置属性 cubes[i].calculate_volume(); // 计算体积 cubes[i].display(i); // 输出结果 } return 0; } ``` #### 5. **核心原则** 1. **封装性** - 数据成员通常设为 `private`(如引用[3]所述) - 通过公有方法(如 `set_dimensions()`)间接访问私有数据 2. **代码复用** - 可多次实例化(如 `cubes[3]`) 3. **扩展性** - 通过继承实现功能扩展(如引用[2]中的 `Animal` 基) #### 6. **使用场景** - 建模现实实体(如长方体、用户账户) - 需要数据保护的场景(如银行系统) - 大型项目中的模块化开发 > 面向对象设计将数据与操作结合,使程序更贴近现实世界的逻辑结构[^3]。
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