《C++课程设计》指导

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1、《C++程序设计课程设计》指导1.任务描述和需求分析⑴用C++设计一个业务处理系统，其业务就是进行简单的几何计算：l输入圆的半径，计算并输出圆的周长和面积；l输入圆柱的半径和高，计算并输出圆柱的表面积和体积；l输入圆球的半径，计算并输出圆球的表面积和体积；l输入长方形的长和宽，计算并输出长方形的周长和面积；l输入长方体的长、宽和高，计算并输出长方体的表面积和体积。⑵系统启动时显示版本等信息。设计要求：①必须应用类的继承和派生，尽力实现代码重用、减少重复；②必须设计一个抽象基类，在其中声明4个公共接口函数：计算周长、面积和体积的函数为虚或纯虚函数，显示输出结果的函数为纯虚函数；③必须设计圆、圆柱

2、、圆球、长方形、长方体等类，实现各类的构造、计算、输出等函数；④能反复计算，除非用户选择退出。⑤分組完成设计（或者不分組，每个人独立完成设计）。一个星期的时间很紧，希望大家赶紧行动起来。希望大家首先一定要理解和明白我们这次实训的目的和意图：学习和掌握C++面向对象的程序设计思想和方法。因此，凡是没有采用C++面向对象的程序设计思想和方法来实现的都是不合格的。为什么我们会选择如此简单的计算问题？主要是希望大家把精力集中在实现方法上，而不是将注意力放在对问题本身的理解上。第11页共11页2.系统分析与设计通过分析，可以设计出完整的系统的总体框架和流程图。譬如，某银行综合业务系统的总体框架和流程图，

3、如下图1。fnShowInfo()是业务处理用户管理开始显示版本信息系统用户?用户登录显示欢迎信息终止图1否fnLogin()fnWelcome()fnUsrAdm()fnDoWork()为了方便设计和调试，可以先单独实现各功能模块。我们的系统没有“用户管理”等功能要求，因此，系统的总体框架可简化为图2。图2业务处理终止开始显示版本信息fnShowInfo())fnDoWork()第11页共11页2.1分析与设计功能模块的总体框架和流程图单独实现“业务处理”的系统的总体框架和流程图如图3。图3函数fnDoWork()的工作流程其中，创建各对象的函数返回指向对象的指针，并存入基类指针变量pSha

4、pe中，该变量作为函数virtualViaPointer的实参，由virtualViaPointer函数实现统一的计算并输出。当然，该图只是程序的一个框架结构，具体的程序还有很多细节需要补充，如释放动态创建的对象，输出计算结果后实现停顿以让用户看清结果等。请同学们自己画出函数fnCircle()，fnCylinder()，fnSphere()，fnRectangle()，fnCuboid()的流程图。第11页共11页2.2分析与设计数据结构通过对任务⑴的分析，发现有5个对象：圆、圆柱、圆球、长方形和长方体。它们都可用相应的类来实现。圆和长方形的输出都是周长和面积，圆柱、圆球、长方体的输出都是表

5、面积和体积，即要计算输出的项是周长、面积和体积，对应于3个函数：circum()，area()，volume()。再加输出对象名称和对象属性的函数print(),可以构成一个包含公共接口的抽象类。总共6个类。由于所有计算与对象的位置无关，因此，圆和圆球的属性只有半径，圆柱的属性只有半径和高，长方形的属性只有长和宽，长方体的属性只有长、宽和高。若公共接口的抽象类为Shape,则圆类Circle继承Shape,圆柱类Cylinder继承Circle，圆锥类Cone继承Cylinder；长方形类Rectangle继承Shape,长方体类Cuboid继承Rectangle。它们的层次结构图如下。Con

6、eShapeCircleRectangleCuboidCylinderSphere类族的设计步骤：①设计基类Shape②通过继承Shape，设计圆类Circle和长方形类Rectangle③通过继承Circle，设计圆柱类Cylinder和圆球类Sphere④通过继承Rectangle，设计长方体类Cuboid⑤通过继承Cylinder，设计圆锥类Cone第11页共11页C++程序设计的思想精髓就是这样顺其自然地重用已有的代码，在现有的基础上再加扩展，从而使程序设计和维护的代价大大减小，极大地提高了软件的生产率。每个类的属性和方法（成员函数）如下：Shape+circum()const:vir

7、tualdouble+volume()const:virtualdouble+area()const:virtualdouble+print()const=0:virtualvoid抽象基类基类Shape泛指所有图形类，根本不知它是圆的还是方的，也不知它的大小，所以没有或没法确定它的数据成员。设计该类的目的是为整个类族提供一组公共的接口函数，并可利用虚函数这一多态机制实现统一的操作界面。Circl