计算机程序设计实验教学大纲：C++编程实践

"该文档是‘计算机程序设计’实验教学大纲，主要针对非计算机专业的学生，采用C++作为编程语言，课程编号为COMP1001，总学时64学时，实验学时占比50%，即32学时。课程适用于一、二年级学生，先修课程为大学计算机基础，春季和秋季开课。实验内容分为程序设计语言基础和面向对象技术两部分，旨在提升学生的编程和调试技能。实验性质为必修基础课程，目的是加深学生对课程的理解，训练编程和异常处理能力。实验任务包括函数和类模板的编写、异常处理机制的应用以及标准库和输入输出流的掌握。" 在实验教学大纲中，学生需要掌握以下几个关键知识点： 1. 程序设计语言基础：涵盖程序设计语言概述、数据类型、运算符与表达式、控制结构（如if语句、循环）、数组、函数、编译预处理、结构体和共用体、指针以及文件操作。这些基础知识是编写程序的基础，让学生理解如何组织和管理代码。 2. 面向对象技术：学生将学习C++中的类和对象、继承与派生的概念，多态性以及模板的使用。这些面向对象的特性使得代码可重用性更强，更易于维护和扩展。 3. 函数模板和类模板：函数模板允许创建通用的函数，可以处理不同类型的数据。类模板则用于创建泛型类，提供了一种创建可适应多种数据类型的数据结构和函数的方法。学生需要通过编写和测试模板来熟悉这些概念。 4. 异常处理机制：异常处理是程序中处理错误的一种方式，学生需要理解何时和如何使用try-catch块来捕获和处理程序运行时可能出现的错误，例如数组下标超界或计算过程中出现的错误。 5. 标准库和输入输出流：C++的标准库提供了许多便利的功能，如流和流类库，它们用于输入输出操作，包括格式化输入输出。学生需要学会如何有效地使用iostream库进行文件读写、用户交互等。 实验中的具体任务让学生通过实际操作来加深理解，例如： - 编写求绝对值的函数模板并测试，这涉及到模板的编写和函数的泛型应用。 - 将冒泡排序函数改写成模板函数，让学生实践模板的灵活性和泛用性。 - 实现带有虚拟类型参数和常规参数的函数模板，锻炼他们处理不同类型数据的能力。 - 异常处理部分，如处理阶乘函数中输入过大导致的溢出问题，以及正确处理sqrt()和log()函数的参数异常。 通过这些实验，学生不仅可以掌握理论知识，还能提高编程实践能力，为后续的计算机科学学习打下坚实基础。