C++实验课程:分数类的设计与实现

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资源摘要信息: "C++2021_Ex4_.rar" 本压缩包资源涉及到C++编程语言的学习,特别是在2021年的C++编程实践环节中,对C++类和对象的应用进行了深入研究。其中,实验主题为“分数类”,重点在于掌握C++中类的定义、对象的创建以及如何封装一个特定功能的类。 在C++编程中,“类”是一种数据结构,它将数据成员(即变量)和函数成员(即方法)组织在一起,模拟现实世界中的对象。一个“对象”是类的实例,它拥有类中定义的所有属性和行为。C++类的概念是面向对象编程(OOP)的核心部分。 本实验的目的是通过编写一个分数类来加深对C++类和对象的理解。分数类的作用是能够更好地处理数学计算中的分数问题,包括分数的输入、输出、加、减、乘、除等基本运算。在实验中,通常会涉及到以下几个方面的知识点: 1. 类的基本结构:包括类的声明和类的实现。类声明部分定义了类的接口,即类的属性和方法。类实现部分则提供方法的具体实现。 2. 对象的创建和使用:对象是类的实例,通过类创建对象的过程称为实例化。了解如何创建对象,以及如何通过对象调用类中定义的方法。 3. 构造函数和析构函数:构造函数用于初始化对象,而析构函数则在对象生命周期结束时执行一些清理工作。 4. 成员函数(方法):包括数据成员和成员函数,成员函数定义了对象可以执行的操作。 5. 私有成员和公有成员:在C++中,类的成员可以被声明为私有(private)或公有(public)。私有成员只能在类的内部被访问,而公有成员则可以在类的外部被访问。 6. 封装:封装是面向对象编程的基本原则之一,它涉及到将数据和操作数据的代码捆绑在一起形成一个类,并对外隐藏类的实现细节。 7. 访问修饰符:C++使用访问修饰符(如private、public)来控制类成员的访问权限。 8. 运算符重载:在分数类中,一个重要的学习点是运算符重载,即对已有的运算符赋予新的含义,使其能够用于类的对象。例如,重载加法运算符使得分数对象可以直接使用加号进行相加。 9. 输入输出操作符重载:实现<<和>>运算符重载,以便能够使用标准输入输出流对分数对象进行读写操作。 在压缩包文件名称列表中的“exp2_3”很可能是指实验2中的第三个练习或者实验任务。该实验文件可能包含C++源代码文件,这些文件中定义了分数类,并展示了如何使用该类进行各种运算和操作。具体的代码实现将包含类定义、成员函数的实现、以及主函数中对分数类对象进行测试和操作的示例代码。 针对“分数类”这一实验主题,学习者应当能够熟练地完成以下任务: - 设计并实现一个分数类,包括必要的私有数据成员(如分子和分母)和公有成员函数(如构造函数、访问器函数、设置器函数以及加减乘除等运算函数)。 - 使用构造函数来初始化分数对象。 - 实现运算符重载以支持分数的加、减、乘、除运算。 - 实现输入输出操作符重载,使得分数对象可以直接与标准输入输出流交互。 - 编写测试代码,验证分数类实现的功能正确性。 通过完成这个实验,学习者将加深对C++类和对象的使用以及面向对象编程的理解,并能在实际编程中更加灵活地运用这些概念和技巧。