C++程序设计-第7周 静态成员、友元、类模板

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第一部分 阅读程序 要阅读的程序中存在语法错误，请将其找出来，能用自己的话说清梦理由

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Box
{
 public:
 Box(int h,int w,int l):height(h),width(w),length(l){}
 int volume( ){return height*width*length;};
 private:
 static int height;  //静态的数据成员
 int width;
 int length;
};
int main()
{
    Box b(2,3,4);
    cout<<"volume is "<<b.volume()<<endl;
    return 0;
}

第二部分 上机实践
【项目1-静态成员应用】设计含有静态数据成员和成员函数的Time类：静态数据成员类中所有的对象共有的数据

class Time{
public:
	Time(int=0,int=0,int=0);
	void show_time( ); //根据is_24和from0，输出适合形式-20:23:5/8:23:5 pm/08:23:05 pm
	void add_seconds(int); //增加n秒钟
	void add_minutes(int); //增加n分钟
	void add_hours(int); //增加n小时
	static void change24();  //改变静态成员is_24，在12和24时制之间转换
	static void changefrom0();   //改变静态成员from0，切换是否前导0
 private:
	static bool is_24; //为true时，24小时制，如20:23:5；为flase，12小时制，显示为8:23:5 pm
	static bool from0; //为true时，前导0，8:23:5显示为08:23:05
	int hour;
	int minute;
	int sec;
};
//下面写出静态成员的初始化及各成员函数的定义……
int main( ) //运行结果如图所示
{  }

【项目2-成员函数、友元函数和一般函数之区别】阅读下面的程序，仔细阅读注释。然后模仿完成求点类中距离的任务。

//例：使用成员函数、友元函数和一般函数的区别
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
	Time(int h,int m,int s):hour(h),minute(m),sec(s){}
	void display1(); //成员函数声明
	friend void display2(Time &);  //友元函数声明
	int getHour(){return hour;}
	int getMinute(){return minute;}
	int getSec(){return sec;}
 private:
	int hour;
	int minute;
	int sec;
};
void display3(Time &);  //一般函数声明
void Time::display1()  //成员函数的实现，dispaly1前加Time::
{
	//以hour形式直接访问私有数据成员，实质是this->hour形式
	cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}
void display2(Time &t)  //友元函数的实现，dispaly2前不加Time::，并不是类的成员函数
{
	//不是类的成员函数，却可以t.hour的形式直接访问私有数据成员——友元
	cout<<t.hour<<":"<<t.minute<<":"<<t.sec<<endl;
}
void display3(Time &t)  //一般函数的实现，dispaly1前加Time::
{
	//不能直接访问，只能用公共接口t.getHour()形式访问私有数据成员
	cout<<t.getHour()<<":"<<t.getMinute()<<":"<<t.getSec()<<endl;
}
int main()
{
	Time t1(10,13,56);
	t1.display1();  //成员函数这样调用
	display2(t1);   //友员函数的调用和一般函数无异
	display3(t1);   //一般函数的调用
	system("pause");
	return 0;
}

    你需要完成的任务是，利用成员函数、友元函数和一般函数，实现三个版本的求两点间距离的函数，并设计main()函数完成测试。此项目和例子的区别在于“距离是一个点和另外一个点的距离”，参数个数上有体现。下面是点类的部分代码。

class CPoint
{
private:
    double x;  // 横坐标
    double y;  // 纵坐标
 public:
    CPoint(double xx=0,double yy=0):x(xx),y(yy){}
    ……//请继续写需要的代码
};

【项目3-友元类】定义下面两个类的成员函数（为体验友元类，实际上本例并不一定是一个好的设计，将两个类的合并为一个DateTime，日期、时间都处理更好）

class Date; //对Date类的提前引用声明
class Time
{
public:
    Time(int,int,int);
    void add_a_second(Date &);  //增加1秒，1秒后可能会到了下一天，乃到下一月、下一年
    void display(Date &);  //显示时间，格式：月/日/年 时:分:秒
private:
    int hour;
    int minute;
    int sec;
};

class Date
{
public:
    Date(int,int,int);
    friend class Time; //Time为Date的友元类
private:
    int month;
    int day;
    int year;
};

int main( )
{
    Time t1(23,59,32);
    Date d1(12,25,2012);
    for(int i=0; i<=80; i++)
    {
        t1.add_a_second(d1);
        t1.display(d1);
    }
    return 0;
}
//下面定义两个类中的成员函数，要求不得再增加成员函数
//注意体会在Time的成员函数中可以调用Date类的私有数据成员

【项目4-复数模板类】阅读P314的例10.1。该例实现了一个复数类，但是美中不足的是，复数类的实部和虚部都固定只能是double型的。可以通过模板类的技术手段，设计Complex，使实部和虚部的类型为定义对象时用的实际类型。
（1）要求类成员函数在类外定义。
（2）在此基础上，再实现减法、乘法和除法
你可以使用的main()函数如下。

int main( )
{
	Complex<int> c1(3,4),c2(5,-10),c3;
	c3=c1.complex_add(c2);
	cout<<"c1+c2=";
	c3.display( );
	Complex<double> c4(3.1,4.4),c5(5.34,-10.21),c6;
	c6=c4.complex_add(c5);
	cout<<"c4+c5=";
	c6.display( );
	//下面测试减法、乘法和除法
　　……
	system("pause");
	return 0;
}

【项目5-模板类中使用友元函数】友元函数提供了一种非成员函数访问私有数据成员的途径，模板类使类中的数据成员的类型变得灵活，这两种技术可以结合起来用。要求在项目4的基础上能够支持用友员函数实现的加法。用于测试的main()函数如下：

int main( )
{
	Complex<int> c1(3,4),c2(5,-10),c3;
	c3=c1.complex_add(c2);  //需要在模板类中有一个成员函数支持加法运算，有一个形参
	cout<<"c1+c2=";
	c3.display( );
	Complex<double> c4(3.1,4.4),c5(5.34,-10.21),c6;
	c6=c4.complex_add(c5);
	cout<<"c4+c5=";
	c6.display( );
	Complex<int> c7;
	c7=add_complex(c1,c2);  //需要在模板类中有一个友员函数支持加法运算，有两个形参
	cout<<"c1+c2=";
	c7.display( );
	system("pause");
	return 0;
}