第三章????? 函數(shù)
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3-1 C++中的函數(shù)是什么？什么叫主調函數(shù)，什么叫被調函數(shù)，二者之間有什么關系？如何調用一個函數(shù)？
解：
一個較為復雜的系統(tǒng)往往需要劃分為若干子系統(tǒng)，高級語言中的子程序就是用來實現(xiàn)這種模塊劃分的。C和C++語言中的子程序就體現(xiàn)為函數(shù)。調用其它函數(shù)的函數(shù)被稱為主調函數(shù)，被其它函數(shù)調用的函數(shù)稱為被調函數(shù)。一個函數(shù)很可能既調用別的函數(shù)又被另外的函數(shù)調用，這樣它可能在某一個調用與被調用關系中充當主調函數(shù)，而在另一個調用與被調用關系中充當被調函數(shù)。
調用函數(shù)之前先要聲明函數(shù)原型。按如下形式聲明：
類型標識符 被調函數(shù)名 (含類型說明的形參表);
聲明了函數(shù)原型之后，便可以按如下形式調用子函數(shù)：
函數(shù)名（實參列表）
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3-2 觀察下面程序的運行輸出，與你設想的有何不同？仔細體會引用的用法。
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源程序：
#include <iostream.h>
int main()
{
int intOne;
int &rSomeRef = intOne;
intOne = 5;
cout << "intOne:\t\t" << intOne << endl;
cout << "rSomeRef:\t" << rSomeRef << endl;
int intTwo = 8;
rSomeRef = intTwo; // not what you think!
cout << "\nintOne:\t\t" << intOne << endl;
cout << "intTwo:\t\t" << intTwo << endl;
cout << "rSomeRef:\t" << rSomeRef << endl;
return 0;
}
程序運行輸出：
intOne: 5
rSomeRef: 5
intOne: 8
intTwo: 8
rSomeRef: 8
3-3 比較值調用和引用調用的相同點與不同點。
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解：
值調用是指當發(fā)生函數(shù)調用時，給形參分配內存空間，并用實參來初始化形參（直接將實參的值傳遞給形參）。這一過程是參數(shù)值的單向傳遞過程，一旦形參獲得了值便與實參脫離關系，此后無論形參發(fā)生了怎樣的改變，都不會影響到實參。
引用調用將引用作為形參，在執(zhí)行主調函數(shù)中的調用語句時，系統(tǒng)自動用實參來初始化形參。這樣形參就成為實參的一個別名，對形參的任何操作也就直接作用于實參。
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3-4 什么叫內聯(lián)函數(shù)?它有哪些特點？
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解：
定義時使用關鍵字 inline的函數(shù)叫做內聯(lián)函數(shù)；
編譯器在編譯時在調用處用函數(shù)體進行替換,節(jié)省了參數(shù)傳遞、控制轉移等開銷；
內聯(lián)函數(shù)體內不能有循環(huán)語句和switch語句；
內聯(lián)函數(shù)的定義必須出現(xiàn)在內聯(lián)函數(shù)第一次被調用之前；
對內聯(lián)函數(shù)不能進行異常接口聲明；
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3-5 函數(shù)原型中的參數(shù)名與函數(shù)定義中的參數(shù)名以及函數(shù)調用中的參數(shù)名必須一致嗎？
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解：
不必一致，所有的參數(shù)是根據(jù)位置和類型而不是名字來區(qū)分的。
3-6 重載函數(shù)時通過什么來區(qū)分？
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解：
重載的函數(shù)的函數(shù)名是相同的，但它們的參數(shù)的個數(shù)和數(shù)據(jù)類型不同，編譯器根據(jù)實參和形參的類型及個數(shù)的最佳匹配，自動確定調用哪一個函數(shù)。
3-7 編寫函數(shù)，參數(shù)為兩個unsigned short int型數(shù)，返回值為第一個參數(shù)除以第二個參數(shù)的結果，數(shù)據(jù)類型為short
int；如果第二個參數(shù)為0，則返回值為-1。在主程序中實現(xiàn)輸入輸出。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
short int Divider(unsigned short int a, unsigned short int b)
{
if (b == 0)
return -1;
else
return a/b;
}
typedef unsigned short int USHORT;
typedef unsigned long int ULONG;
int main()
{
USHORT one, two;
short int answer;
cout << "Enter two numbers.\n Number one: ";
cin >> one;
cout << "Number two: ";
cin >> two;
answer = Divider(one, two);
if (answer > -1)
cout << "Answer: " << answer;
else
cout << "Error, can't divide by zero!";
return 0;
}
程序運行輸出：
Enter two numbers.
Number one:8
Number two:2
Answer: 4
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3-8 編寫函數(shù)把華氏溫度轉換為攝氏溫度，公式為：C = (F - 32) * 5/9; 在主程序中提示用戶輸入一個華氏溫度，轉化后輸出相應的攝氏溫度。
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解：
源程序見"實驗指導"部分實驗三
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3-9 編寫函數(shù)判斷一個數(shù)是否是質數(shù)，在主程序中實現(xiàn)輸入、輸出。
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解：
#include <iostream.h>
#include <math.h>
int prime(int i); //判一個數(shù)是否是質數(shù)的函數(shù)
void main()
{
int i;
cout << "請輸入一個整數(shù)：";
cin >> i;
if (prime(i))
cout << i << "是質數(shù)." << endl;
else
cout << i << "不是質數(shù)." << endl;
}
int prime(int i)
{
int j,k,flag;
flag = 1;
k = sqrt(i);
for (j = 2; j <= k; j++)
{
if(i%j == 0)
{
flag = 0;
break;
}
}
if (flag)
return 1;
else
return 0;
}
程序運行輸出：
請輸入一個整數(shù)：1151
1151是質數(shù).
3-10 編寫函數(shù)求兩個整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
#include <math.h>
int fn1(int i,int j); //求最大公約數(shù)的函數(shù)
void main()
{
int i,j,x,y;
cout << "請輸入一個正整數(shù)：";
cin >> i ;
cout << "請輸入另一個正整數(shù)：";
cin >> j ;
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x = fn1(i,j);
y = i * j / x;
cout << i << "和" << j << "的最大公約數(shù)是：" << x << endl;
cout << i << "和" << j << "的最小公倍數(shù)是：" << y << endl;
}
int fn1(int i, int j)
{
int temp;
if (i < j)
{
temp = i;
i = j;
j = i;
}
while(j != 0)
{
temp = i % j;
i = j;
j = temp;
}
return i;
}
程序運行輸出：
請輸入一個正整數(shù)：120
請輸入另一個正整數(shù)：72
120和72的最大公約數(shù)是：24
120和72的最小公倍數(shù)是：360
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3-11 什么叫作嵌套調用？什么叫作遞歸調用？
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解：
函數(shù)允許嵌套調用，如果函數(shù)1調用了函數(shù)2，函數(shù)2再調用函數(shù)3，便形成了函數(shù)的嵌套調用。
函數(shù)可以直接或間接地調用自身，稱為遞歸調用。
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3-12 在主程序中提示輸入整數(shù)n，編寫函數(shù)用遞歸的方法求1 + 2 + … + n的值。
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解：
#include <iostream.h>
#include <math.h>
int fn1(int i);
void main()
{
int i;
cout << "請輸入一個正整數(shù)：";
cin >> i ;
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cout << "從1累加到" <<i << "的和為：" << fn1(i) << endl;
}
int fn1(int i)
{
if (i == 1)
return 1;
else
return i + fn1(i -1);
}
程序運行輸出：
請輸入一個正整數(shù)：100
從1累加到100的和為：5050
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3-13 編寫遞歸函數(shù)GetPower(int x， int y)計算x的y次冪， 在主程序中實現(xiàn)輸入輸出。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
long GetPower(int x， int y);
int main()
{
int number， power;
long answer;
cout << "Enter a number: ";
cin >> number;
cout << "To what power? ";
cin >> power;
answer = GetPower(number，power);
cout << number << " to the " << power << "th power is " <<answer << endl;
return 0;
}
long GetPower(int x， int y)
{
if(y == 1)
return x;
else
return (x * GetPower(x，y-1));
}
程序運行輸出：
Enter a number: 3
To what power? 4
3 to the 4th power is 81
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3-14 用遞歸的方法編寫函數(shù)求Fibonacci 級數(shù)，公式為fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)，n>2;
fib(1) = fib(2) = 1;觀察遞歸調用的過程。
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解：
源程序見"實驗指導"部分實驗三
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3-15 用遞歸的方法編寫函數(shù)求n階勒讓德多項式的值，在主程序中實現(xiàn)輸入、輸出；
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解：
#include <iostream.h>
float p(int n, int x);
void main()
{
int n,x;
cout << "請輸入正整數(shù)n：";
cin >> n;
cout << "請輸入正整數(shù)x：";
cin >> x;
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cout << "n = " << n << endl;
cout << "x = " << x << endl;
cout << "P" << n << "(" << x << ") = " << p(n,x) << endl;
}
float p(int n, int x)
{
if (n == 0)
return 1;
else if (n == 1)
return x;
else
return ((2*n-1)*x*p(n-1,x) - (n-1)*p(n-2,x)) /n ;
}
程序運行輸出：
請輸入正整數(shù)n：1
請輸入正整數(shù)x：2
n = 1
x = 2
P1(2) = 2
請輸入正整數(shù)n：3
請輸入正整數(shù)x：4
n = 3
x = 4
P3(4) = 154
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3-16 使用模板函數(shù)實現(xiàn)Swap( x， y )，函數(shù)功能為交換x、y的值。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
template <typename T> void swap(T &x， T &y)
{
T z;
z = x;
x = y;
y = z;
}
void main()
{
int j = 1， k = 2;
double v = 3.0， w = 4.0;
cout << "j = " <<j << " k = " << k << endl;
cout << "v = " <<v << " w = " << w << endl;
swap(j， k); //int
swap(v， w); //double
cout << "After swap:" << endl;
cout << "j = " <<j << " k = " << k << endl;
cout << "v = " <<v << " w = " << w << endl;
}
程序運行輸出：
j = 1 k = 2
v = 3.14 w = 4.35
After swap:
j = 2 k = 1
v = 4.35 w = 3.14
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第 四 章 ? ? 類
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4-1 解釋public和private的作用，公有類型成員與私有類型成員有些什么區(qū)別？
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解：
公有類型成員用public關鍵字聲明，公有類型定義了類的外部接口；私有類型的成員用private關鍵字聲明，只允許本類的函數(shù)成員來訪問，而類外部的任何訪問都是非法的，這樣，私有的成員就整個隱蔽在類中，在類的外部根本就無法看到，實現(xiàn)了訪問權限的有效控制。
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4-2 protected關鍵字有何作用？
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解：
protected用來聲明保護類型的成員，保護類型的性質和私有類型的性質相似，其差別在于繼承和派生時派生類的成員函數(shù)可以訪問基類的保護成員。
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4-3 構造函數(shù)和析構函數(shù)有什么作用？
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解：
構造函數(shù)的作用就是在對象被創(chuàng)建時利用特定的值構造對象，將對象初始化為一個特定的狀態(tài)，使此對象具有區(qū)別于彼對象的特征，完成的就是是一個從一般到具體的過程，構造函數(shù)在對象創(chuàng)建的時候由系統(tǒng)自動調用。
析構函數(shù)與構造函數(shù)的作用幾乎正好相反，它是用來完成對象被刪除前的一些清理工作，也就是專門作掃尾工作的。一般情況下，析構函數(shù)是在對象的生存期即將結束的時刻由系統(tǒng)自動調用的，它的調用完成之后，對象也就消失了，相應的內存空間也被釋放。
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4-4 數(shù)據(jù)成員可以為公有的嗎？成員函數(shù)可以為私有的嗎？
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解：
可以，二者都是合法的。數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)都可以為公有或私有的。但數(shù)據(jù)成員最好定義為私有的。
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4-5 已知class A中有數(shù)據(jù)成員int a，如果定義了A的兩個對象A1、A2，它們各自的數(shù)據(jù)成員a的值可以不同嗎？
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解：
可以，類的每一個對象都有自己的數(shù)據(jù)成員。
4-6 什么叫做拷貝構造函數(shù)？拷貝構造函數(shù)何時被調用？
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解：
拷貝構造函數(shù)是一種特殊的構造函數(shù)，具有一般構造函數(shù)的所有特性，其形參是本類的對象的引用，其作用是使用一個已經(jīng)存在的對象，去初始化一個新的同類的對象。在以下三種情況下會被調用：在當用類的一個對象去初始化該類的另一個對象時；如果函數(shù)的形參是類對象，調用函數(shù)進行形參和實參結合時；如果函數(shù)的返回值是類對象，函數(shù)調用完成返回時；
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4-7 拷貝構造函數(shù)與賦值運算符(=)有何不同？
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解：
賦值運算符(=)作用于一個已存在的對象；而拷貝構造函數(shù)會創(chuàng)建一個新的對象。
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4-8 定義一個Dog 類，包含的age、weight等屬性，以及對這些屬性操作的方法。實現(xiàn)并測試這個類。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
class Dog
{
public:
Dog (int initialAge = 0， int initialWeight = 5);
~Dog();
int GetAge() { return itsAge;} // inline!
void SetAge (int age) { itsAge = age;} // inline!
int GetWeight() { return itsWeight;} // inline!
void SetWeight (int weight) { itsAge = weight;} // inline!
private:
int itsAge， itsWeight;
};
Dog::Dog(int initialAge， int initialWeight)
{
itsAge = initialAge;
itsWeight = initialWeight;
}
Dog::~Dog() //destructor， takes no action
{
}
int main()
{
Dog Jack(2，10);
cout << "Jack is a Dog who is " ;
cout << Jack.GetAge() << " years old and";
cout << Jack.GetWeight() << " pounds weight.\n";
Jack.SetAge(7);
Jack.SetWeight(20);
cout << "Now Jack is " ;
cout << Jack.GetAge() << " years old and";
cout << Jack.GetWeight() << " pounds weight.";
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return 0;
}
程序運行輸出：
Jack is a Dog who is 2 years old and 10 pounds weight.
Now Jack is 7 years old 20 pounds weight.
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4-9 設計并測試一個名為Rectangle的矩形類，其屬性為矩形的左下角與右上角兩個點的坐標，能計算矩形的面積。
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解：
源程序：
#include <iostream.h>
class Rectangle
{
public:
Rectangle (int top, int left, int bottom, int right);
~Rectangle () {}
int GetTop() const { return itsTop; }
int GetLeft() const { return itsLeft; }
int GetBottom() const { return itsBottom; }
int GetRight() const { return itsRight; }
void SetTop(int top) { itsTop = top; }
void SetLeft (int left) { itsLeft = left; }
void SetBottom (int bottom) { itsBottom = bottom; }
void SetRight (int right) { itsRight = right; }
int GetArea() const;
private:
int itsTop;
int itsLeft;
int itsBottom;
int itsRight;
};
Rectangle::Rectangle(int top, int left, int bottom, int right)
{
itsTop = top;
itsLeft = left;
itsBottom = bottom;
itsRight = right;
}
int Rectangle::GetArea() const
{
int Width = itsRight-itsLeft;
int Height = itsTop - itsBottom;
return (Width * Height);
}
int main()
{
Rectangle MyRectangle (100, 20, 50, 80 );
int Area = MyRectangle.GetArea();
cout << "Area: " << Area << "\n";
return 0;
}
程序運行輸出：
Area: 3000
Upper Left X Coordinate: 20
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4-10
設計一個用于人事管理的People（人員）類?？紤]到通用性，這里只抽象出所有類型人員都具有的屬性：number（編號）、sex（性別）、birthday（出生日期）、id（身份證號）等等。其中"出生日期"定義為一個"日期"類內嵌子對象。用成員函數(shù)實現(xiàn)對人員信息的錄入和顯示。要求包括：構造函數(shù)和析構函數(shù)、拷貝構造函數(shù)、內聯(lián)成員函數(shù)、帶缺省形參值的成員函數(shù)、聚集。
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解：
本題用作實驗四的選做題，因此不給出答案。
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4-11 定義一個矩形類，有長、寬兩個屬性，有成員函數(shù)計算矩形的面積
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解：
#include <iostream.h>
class Rectangle
{
public:
Rectangle(float len, float width)
{
Length = len;
Width = width;
}
~Rectangle(){};
float GetArea() { return Length * Width; }
float GetLength() { return Length; }
float GetWidth() { return Width; }
private:
float Length;
float Width;
};
void main()
{
float length, width;
cout << "請輸入矩形的長度：";
cin >> length;
cout << "請輸入矩形的寬度：";
cin >> width;
Rectangle r(length, width);
cout << "長為" << length << "寬為" << width << "的矩形的面積為："
<< r.GetArea () << endl;
}
程序運行輸出：
請輸入矩形的長度：5
請輸入矩形的寬度：4
長為5寬為4的矩形的面積為：20
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/*4-11-2 已有點類Point定義，定義一個矩形類，有左下角，右上角兩個點，面積，周長屬性，面積，周長由左下角，右上角兩個點決定；有成員函數(shù)有（1）構造函數(shù)（2）返回矩形的面積（3）返回周長
（提示：用類組合實現(xiàn)）
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解：
*/
#include <iostream.h>
class Point
{
?? public:
?????? ? ?Point(int xx=0,int yy=0){X=xx; Y=yy;}//構造函數(shù)
?????? ?? Point(Point&? p);
?????? ?? int GetX() {return X;}
?????? ?? int GetY() {return Y;}
?? private:
?????? ?? int? X,Y;
};
Point::Point (Point& p)
{ X=p.X;
Y=p.Y;
//cout<<"拷貝構造函數(shù)被調用"<<endl;
}
?
class Rectangle
{public:
Rectangle(Point xp1, Point xp2);//構造函數(shù)
Rectangle(Rectangle &);//拷貝構造函數(shù)
float getarea(){return area;}
float getlen(){return len;}
private:
Point p1,p2;
float area,len;
};
?
Rectangle::Rectangle(Point xp1,Point xp2):p1(xp1),p2(xp2)
{ float h=p2.GetY()-p1.GetY();
? float w=p2.GetX()-p1.GetX();
? area=h*w;
? len=2*(h+w);
}
Rectangle::Rectangle(Rectangle &Rect):p1(Rect.p1),p2(Rect.p2)
{ area=Rect.area;
? len=Rect.len;
}
void main()
{
?????? int x,y;
?????? cout << "請輸入矩形的左下角點坐標p1的x y坐標：";
?????? cin >> x>>y;? Point myp1(x,y);
?????? cout << "請輸入矩形的右上角點坐標p2的x y坐標：";
?????? cin >> x>>y;? Point myp2(x,y);
?????? Rectangle Rect1(myp1, myp2);
?????? Rectangle Rect2(Rect1);
??????
?????? cout << "第一個矩形的面積為：" << Rect1.getarea() << "? 周長為：" << Rect1.getlen()<<endl;
?????? cout << "第二個矩形的面積為：" << Rect2.getarea() << "? 周長為：" << Rect2.getlen()<<endl;
}
?
?
?
4-12 定義一個"數(shù)據(jù)類型" datatype類，能處理包含字符型、整型、浮點型三種類型的數(shù)據(jù)，給出其構造函數(shù)。
?
解：
#include <iostream.h>
class datatype{
enum{
character,
integer,
floating_point
} vartype;
union
{
char c;
int i;
float f;
};
public:
datatype(char ch) {
vartype = character;
c = ch;
}
datatype(int ii) {
vartype = integer;
i = ii;
}
datatype(float ff) {
vartype = floating_point;
f = ff;
}
void print();
};
void datatype::print() {
switch (vartype) {
case character:
cout << "字符型: " << c << endl;
break;
case integer:
cout << "整型: " << i << endl;
break;
case floating_point:
cout << "浮點型: " << f << endl;
break;
}
}
void main() {
datatype A('c'), B(12), C(1.44F);
A.print();
B.print();
C.print();
}
程序運行輸出：
字符型: c
整型: 12
浮點型: 1.44
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4-13 定義一個Circle類，有數(shù)據(jù)成員半徑Radius，成員函數(shù)GetArea()，計算圓的面積，構造一個Circle的對象進行測試。
?
解：
#include <iostream.h>
class Circle
{
public:
Circle(float radius){ Radius = radius;}
~Circle(){}
float GetArea() { return 3.14 * Radius * Radius; }
private:
float Radius;
};
void main()
{
float radius;
cout << "請輸入圓的半徑：";
cin >> radius;
Circle p(radius);
cout << "半徑為" << radius << "的圓的面積為：" << p.GetArea ()
<< endl;
}
程序運行輸出：
請輸入圓的半徑：5
半徑為5的圓的面積為：78.5
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4-14 定義一個tree類，有成員ages，成員函數(shù)grow(int years)對ages加上years,age()顯示tree對象的ages的值。
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解：
#include <iostream.h>
class Tree {
int ages;
public:
Tree(int n=0);
~Tree();
void grow(int years);
void age();
};
Tree::Tree(int n) {
ages = n;
}
Tree::~Tree() {
age();
}
void Tree::grow(int years) {
ages += years;
}
void Tree::age() {
cout << "這棵樹的年齡為" << ages << endl;
}
void main()
{
Tree t(12);
?
t.age();
t.grow(4);
}
?
程序運行輸出：
這棵樹的年齡為12
這棵樹的年齡為16
