华工C++Ⅱ试卷解析：有理数类与加法运算

"这是一份华工大学C++进阶课程的模拟试卷，包含了C++程序设计中的有理数类实现及其相关操作，如加法运算、注释编写、友元函数、对象构造与析构、函数重载等知识点。" 在高级语言程序设计（C++II）中，这份试卷重点考察了以下几个核心C++概念： 1. **有理数类（Rational）的设计**：类`Rational`包含了两个私有成员变量`numerator`和`denominator`，分别表示有理数的分子和分母。通过这个类，可以实现对有理数的存储和操作。 2. **友员函数（Friend Function）**：题目中`friend`关键字用于声明`ostream& operator<<`为类`Rational`的友元函数，使得可以访问类的私有成员，以便于输出有理数对象。 3. **运算符重载（Operator Overloading）**：`Rational operator+`和`void plus`两个函数都用于实现有理数的加法运算，前者是成员函数，后者是非成员函数，但它们都能完成相同的操作。`operator+`通过返回一个新的`Rational`对象来实现加法，而`plus`则是在当前对象上进行加法运算。 4. **构造函数与析构函数（Constructor & Destructor）**：`Rational(int n, int d=1)`是带有默认参数的构造函数，用于初始化有理数对象；`Rational(double x=0)`则通过浮点数创建有理数；`~Rational()`是析构函数，负责在对象销毁时进行必要的清理工作。 5. **成员函数**： - `void simplify()`用于简化有理数，通过找到分子和分母的最大公约数来去除公共因子。 - `void DtoF(double x, int &numerator, int &denominator)`将双精度浮点数转换为有理数形式。 - `void showFraction()`显示有理数的分数形式。 - `operator double()`是一个类型转换运算符，允许将有理数对象隐式转换为`double`类型。 6. **函数定义的补充**： - `int Rational::maxcommonFactor(int a, int b)`中，当`b`能整除`a`时，最大公约数就是`b`，否则递归调用自身，直到找到最大公约数。此处缺少递归调用的部分。 - `void Rational::simplify()`中，找到最大公约数后，如果最大公约数为1，则无需简化；否则，分子和分母都除以最大公约数。 - `void Rational::DtoF(double x, int &numerator, int &denominator)`中，该函数应该将`x`转换为分数形式，并通过引用参数更新`numerator`和`denominator`的值。 这份试卷旨在考察学生对C++面向对象编程的理解，包括类的构建、数据封装、运算符重载、友元函数以及对象生命周期管理等关键概念的掌握情况。通过解答这些问题，学生可以巩固并深化对C++程序设计的知识。