c++上机实验

- 1 -目 录
1.绪言 ................................................................................................................................................... 2
1.1 上机实验的指导思想和要求 ................................................................................................. 2
1.2、关于程序的调试和测试 ...................................................................................................... 3
2.实验内容与安排................................................................................................................................ 8
2.1 C++实验环境 ......................................................................................................................... 8
A: Linux 操作系统下编译运行C++程序的方法步骤： ................................................... 8
B: Windows 操作系统下编译运行C++程序的方法和步骤 ............................................ 13
2．2 实验项目1 C++运行环境及基础语法 ....................................................................... 21
2.2.1 实验内容：最简单的C++程序运行调试 ............................................................... 21
2.2.2 实验内容. 结构化程序设计基础 ............................................................................ 21
2.2.3 实验内容 引用和函数 .............................................................................................. 22
2.2.4 实验内容 函数的重载和默认参数 ........................................................................ 22
2.3 实验项目2 运用类和对象进行程序设计 ....................................................................... 23
2.3.1 实验内容 类基本语法练习 ..................................................................................... 23
2.3.2 实验内容 运算符重载 ............................................................................................. 25
2.3.3 实验内容 构造和析构函数 ..................................................................................... 26
2.3.4 实验内容 I/O 流和文件操作 .................................................................................. 27
2．4 实验项目3 面向对象程序设计综合应用 ...................................................................... 27
2.4.1 实验内容 多态与虚函数基本概念 ......................................................................... 27
2.4.2 实验内容 多态的综合应用 ...................................................................................... 30
2. 5 实验项目4 小型综合程序设计（选做） ....................................................................... 31
附录： ................................................................................................................................................ 32
编辑器vi 的使用： ................................................................................................................... 32
使用g++编译c++程序 .............................................................................................................. 35
使用gdb 调试程序..................................................................................................................... 36
一个调试示例 ..................................................................................................................... 36
Makefile 介绍及简单Makefile 文件的编写 ............................................................................. 39
关于程序的编译和链接 ..................................................................................................... 39
什么是Makefile ................................................................................................................. 39
makefile 的“语法”规则 .................................................................................................. 40
- 2 -
1.绪言
1.1 上机实验的指导思想和要求
1.1.1 上机实验的目的
学习C++程序设计不能满足于"懂得了”，满足于了解了语法和能看懂书上的程序，而应当
掌握程序设计的全过程，即能独立编写出源程序，独立上机调试程序，独立运行程序和分析结
果。设计c++的初衷是为方便开发大型程序，虽然在学校中初学c++时还没有机会接触到大型
程序，更不可能编写出能供实际应用的大型程序，而只能接触到比较简单的程序。但是应当通
过学习 C++课程，对 C++有比较全面的、然而是初步的认识，为今后进一步学习和应用 C++打
下良好的基础。
程序设计是一门实践性很强的课程，必须十分重视实践环节。许多实际的知识不是靠听课
和看书学到手的，而是通过长时间的实践积累的。要提倡通过实践去掌握知识的方法。必须保
证有足够的上机实验时间。
上机实验的目的，绝不仅是为了验证教材和讲课的内容，或者验证自己所编的程序正确与
否。学习程序设计，上机实验的目的是：
1 加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法规定，光靠课堂讲授，既枯燥无味又难以记住，
但它们是很重要的，初学者的程序出错往往错在语法上。通过多次上机，就能自然地、熟练地
掌握。通过上机来掌握语法规则是行之有效的方法。
2 熟悉所用的计算机系统的操作方法，也就是了解和熟悉C++程序开发的环境。一个程序
必须在一定的外部环境下才能运行，所谓“环境”，就是指所用的计算机系统的硬件和软件条
件，或者说是工作平台。使用者应该了解为了运行一个 C++程序需要哪些必要的外部条件(例
如硬件配置、软件配置)，可以利用哪些系统的功能来帮助自己开发程序。每一种计算机系统
的功能和操作方法不完全相同，但只要熟练掌握一两种计算机系统的使用，再遇到其他系统时
便会触类旁通，很快地学会。
3 学会上机调试程序。也就是善于发现程序中的错误，并且能很快地排除这些错误，使程
序能正确运行。经验丰富的人，在编译连接过程中出现“出错信息”时，一般能很快地判断出
错误所在，并改正之。而缺乏经验的人即使在明确的“出错提示”下也往往找不出错误而求助
于别人。要真正掌握计算机应用技术，就不仅应当了解和熟悉有关理论和方法，还要求自己动
手实现。对程序设计来说，则要求会编程序并上机调试通过。因此调试程序不仅是得到正确程
序的一种手段，而且它本身就是程序设计课程的一个重要的内容和基本要求，应给予充分的重
视。调试程序固然可以借鉴他人的现成经验，但更重要的是通过自己的直接实践来累积经验，
而且有些经验是只能“会意”难以“言传”。别人的经验不能代替自己的经验。调试程序的能
力是每个程序设计人员应当掌握的一项基本功。
因此，在做实验时千万不要在程序通过后就认为万事大吉、完成任务了，而应当在已通过
的程序基础上作一些改动(例如修改一些参数、增加程序一些功能、改变某些语句等)，再进行
编译、连接和运行。甚至于“自设障碍”，即把正确的程序改为有错的(例如语句漏写分号；比
较符“==”错写为赋值号“=”；使数组下标出界；使整数溢出等)，观察和分析所出现的情况。
这样的学习才会有真正的收获，是灵活主动的学习而不是呆板被动的学习。
- 3 -
1.1.2 上机实验前的准备工作
在上机实验前应事先做好准备工作，以提高上机实验的效率，准备工作至少应包括：
1.了解所用的计算机系统(包括C++编译系统和工作平台)的性能和使用方法；
2.复习和掌握与本实验有关的教学内容；
3.准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机，以提高
上机效率。初学者切忌不编程序或抄别人程序去上机，应从一开始就养成严谨的科学作风；
4.对运行中可能出现的问题事先作出估计，对程序中自己有疑问的地方，应作出记号，以
便在上机时给予注意；
5.准备好调试和运行时所需的数据。
1.1.3 上机实验的步骤
上机实验时应该一人一组，独立上机。上机过程中出现的问题，除了是系统的问题以外，
一般应自己独立处理，不要轻易举手问教师。尤其对“出错信息”，应善于自己分析判断。这
是学习调试程序的良好机会。
上机实验一般应包括以下几个步骤：
1.进入C++工作环境(如Linux 的终端)。
2.输入自己所编好的程序。
3.检查一遍已输入的程序是否有错(包括输入时打错的和编程中的错误)，如发现有错，及
时改正。
4.进行编译和连接。如果在编译和连接过程中发现错误，屏幕上会出现“出错信息”，根
据提示找到出错位置和原因，加以改正。再进行编译??，如此反复直到顺利通过编译和连接
为止。
5.运行程序并分析运行结果是否合理和正确。在运行时要注意当输入不同数据时所得到的
结果是否正确。
6.输出程序清单和运行结果。
1.1.4．实验报告
实验后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：
(1)题目：
(2)程序清单(计算机打印出的程序清单)；
(3)运行结果(必须是上面程序清单所对应打印输出的结果)；
(4)对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验。如果程序未能通过，应分析其
原因。
1.1.5 实验内容的安排
每个实验包括若干个题目，上机时间每次为2 学时。各单位在组织上机实验时可以根据条
件做必要的调整，增加或减少某些部分。在实验内容中有“*”的部分是选做的题目，如有时
间可以选做这些部分。
学生应在实验前将教师指定的题目编好程序，然后上机输入和调试。
1.2、关于程序的调试和测试
1.2.1 程序错误的类型
- 4 -
为了帮助读者调试程序和分析程序，下面简单介绍程序出错的种类。
1.语法错误。即不符合C++语言的语法规定，例如将main 错写为naim ，括号不
匹配，语句最后漏了分号等，这些都会在编译时被发现并指出。这些都属于“致命错误”，
不改正是不能通过编译的。对一些在语法上有轻微毛病但不影响程序运行的错误(如定义了变
量但始终未使用)，编译时会发出“警告”，虽然程序能通过编译，但不应当使程序“带病工作”，
应该将程序中所有导致“错误(error)”和“警告(warning)”的因素都消除，再使程序投入运
行。
2.逻辑错误。这是指程序无语法错误，也能正常运行，但是结果不对。
例如 求s=l+2+3+?+100，有人写出以下语句：