面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程設(shè)計--分數(shù)計算器

1、<p>　　《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課程設(shè)計報告書</p><p>　　課題名稱： 《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號： </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、</p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　二〇一二年七月八日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計目標………………………………………………………………2</p><

3、;p>　　二、任務(wù)描述……………………………………………………………………2</p><p>　　三、程序總體結(jié)構(gòu)………………………………………………………………2</p><p>　　四、實驗形式與分工……………………………………………………………2</p><p>　　五、程序的詳細設(shè)計……………………………………………………………2</p&

4、gt;<p>　　六、程序清單……………………………………………………………………2</p><p>　　七、系統(tǒng)測試……………………………………………………………………2</p><p>　　八、分析與討論…………………………………………………………………2</p><p>　　一、課程設(shè)計目標 </p><p>　　1

5、、學(xué)會用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想編程。尤其是抽象、封裝、繼承和多態(tài) </p><p><b>　　性等要素。 </b></p><p>　　2 、注重綜合訓(xùn)練。在實際編程中，要求程序具有可讀性、實用性、可維護 </p><p>　　性、可重用性和健壯性，盡量運用異常處理機制來處理程序中的錯誤。 </p><p>　　3

6、、掌握多文件編程和使用文件。</p><p>　　二、任務(wù)描述 </p><p>　　分數(shù)計算器，進行分數(shù)的算術(shù)運算和邏輯運算。實現(xiàn)以下功能： </p><p>　?。?） 能夠像使用基本數(shù)據(jù)那樣，對分數(shù)進行算術(shù)運算和比較分數(shù)的大?。?</p><p>　?。? ）以a/b 的形式輸入輸出分數(shù)，允許輸入輸出整數(shù)這種特殊形式； <

7、;/p><p>　?。? ）對不是約化型的分數(shù)進行約化，避免分母為負數(shù)。 </p><p>　?。? ）如果分數(shù)的分母為 0、除數(shù)為 0 或輸入是格式有誤，采用異常處理機制解決。 </p><p>　　三、程序總體結(jié)構(gòu) </p><p>　　1、 以下為循環(huán)計算二元分數(shù)計算式的流程圖：</p><p>　　在實驗中還

8、需要面對六個運算符重載，通過運算符重載，我們可以簡單的使用分數(shù)計算，而不需要關(guān)心它的結(jié)構(gòu)，運算符重載，我們根據(jù)基本的數(shù)學(xué)定理，將加減乘除包裝，并重載了輸入輸出運算符，這樣，在輸入輸出時便可直接輸出用戶方便接收的格式。</p><p>　　2、函數(shù)功能的實現(xiàn) </p><p>　　四、實驗形式與分工 </p><p>　　課題由我一人完成，有請教別人幫忙調(diào)試和修改的

9、地方。</p><p>　　五、程序的詳細設(shè)計 </p><p><b>　　1、主函數(shù)main</b></p><p><b>　　2、函數(shù)功能的實現(xiàn)</b></p><p><b>　　3、流程圖如下</b></p><p><b>　　

10、六、程序清單 </b></p><p>　　1、源程序的設(shè)計（在此附上源程序（cpp文件）清單）</p><p>　　#include<iostream></p><p>　　#include<fstream></p><p>　　#include<cmath></p><

11、p>　　using namespace std;</p><p>　　//-------------------------------創(chuàng)建分數(shù)類------------------------------------</p><p>　　class Fraction</p><p><b>　　{</b></p><

12、p><b>　　private:</b></p><p>　　int nume; //分子</p><p>　　int deno; //分母</p><p>　　int Gcf(int m,int n);

13、 //輔助函數(shù)，返回m和n最大公因數(shù)</p><p><b>　　public:</b></p><p>　　Fraction(int n=1,int d=1);</p><p>　　virtual~Fraction(){}</p><p>　　void Reduction();

14、 //約分</p><p>　　int GetNume() const{return nume;} //返回分子</p><p>　　int GetDeno() const{return deno;} //返回分母</p><p>　　void SetNume(

15、int n); //設(shè)置分子</p><p>　　void SetDeno(int d); //設(shè)置分母</p><p>　　Fraction operator+(const Fraction &a) const; //重載加法符+</p>

16、<p>　　Fraction operator-(const Fraction &a) const; //重載加法符-</p><p>　　Fraction operator*(const Fraction &a) const; //重載加法符*</p><p>　　Fraction operator/(const Fraction &a

17、) const;//重載加法符/</p><p><b>　　};</b></p><p>　　ostream &operator << (ostream &out,const Fraction &a); //重載輸出運算符<<</p><p>　　istream &oper

18、ator >> (istream &in,Fraction &a); //重載輸入運算符>></p><p>　　//---------------------------------最大公因數(shù)函數(shù)------------------------------</p><p>　　int Fraction::Gcf(int m,

19、int n)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(n==0) return m; //如果n=0，m為最大公因數(shù)</p><p>　　else return Gcf(n,m%n);//否者輾轉(zhuǎn)相除</p><p>&

20、lt;b>　　}</b></p><p>　　//------------------------------------約分函數(shù)---------------------------------</p><p>　　void Fraction::Reduction()</p><p><b>　　{</b></p>

21、;<p>　　if(deno<0) //若分母小于0，將符號提前</p><p><b>　　{</b></p><p>　　nume=-nume;</p><p>　　deno=-deno;</p><p><b>　　}</b></p><

22、;p>　　int f=Gcf(abs(nume),deno);</p><p>　　nume=nume/f;//實現(xiàn)約數(shù)</p><p>　　deno=deno/f;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//-------------------------------

23、---構(gòu)造函數(shù)-----------------------------------</p><p>　　Fraction::Fraction(int n,int d):nume(n),deno(d)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(deno==0) cout<<"分母為0"&

24、lt;<endl; //查出異常</p><p>　　Reduction();//約分</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//----------------------------------設(shè)置分母函數(shù)-------------------------------</

25、p><p>　　void Fraction::SetNume(int n)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　nume=n;</b></p><p>　　Reduction();</p><p><b>　　}</b><

26、;/p><p>　　//----------------------------------設(shè)置分子函數(shù)-------------------------------</p><p>　　void Fraction::SetDeno(int d)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(d==0)

27、cout<<"分母為0"<<endl;//查出異常</p><p><b>　　deno=d;</b></p><p>　　Reduction();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//--------------

28、--------------------重載運算符+--------------------------------</p><p>　　Fraction Fraction::operator+(const Fraction &a) const</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Fraction result;

29、</p><p>　　result.nume=this->nume*a.deno+this->deno*a.nume;//求和的分子</p><p>　　result.deno=this->deno*a.deno;//求和的分母</p><p>　　result.Reduction(); //約分</

30、p><p>　　return result; //返回和</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//----------------------------------重載運算符---------------------------------</p><p>　　Fracti

31、on Fraction::operator-(const Fraction &a) const</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Fraction result;</p><p>　　result.nume=this->nume*a.deno-this->deno*a.nume;//求差的分子&

32、lt;/p><p>　　result.deno=this->deno*a.deno;//求差的分母</p><p>　　result.Reduction(); //約分</p><p>　　return result; //返回差</p><p><b>　　}<

33、;/b></p><p>　　//----------------------------------重載運算符*--------------------------------</p><p>　　Fraction Fraction::operator * (const Fraction &a) const</p><p><b>　　{&

34、lt;/b></p><p>　　Fraction result;</p><p>　　result.nume=this->nume*a.nume;//求積的分子</p><p>　　result.deno=this->deno*a.deno;//求積的分母</p><p>　　result.Re

35、duction(); //約分</p><p>　　return result; //返回積</p><p><b>　　} </b></p><p>　　//----------------------------------重載運算符/----------------------------

36、----</p><p>　　Fraction Fraction::operator / (const Fraction &a) const</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(a.nume==0) cout<<"除數(shù)為0"<<endl;//如果除數(shù)為0

37、，輸出異常</p><p>　　Fraction result;</p><p>　　result.nume=this->nume*a.deno;//求商的分子</p><p>　　result.deno=this->deno*a.nume;//求商的分母</p><p>　　result.Reduct

38、ion(); //約分</p><p>　　return result; //返回商</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//----------------------------------重載運算符<<--------------------------

39、------</p><p>　　ostream &operator << (ostream &out,const Fraction &a)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　out<<a.GetNume()<<"/"<<a.G

40、etDeno();//按一定格式輸出分數(shù)</p><p>　　return out;//返回輸出流</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//----------------------------------重載運算符>>---------------------------

41、-----</p><p>　　istream &operator >> (istream &in,Fraction &a)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char ch;//接收字符</p><p>　　int m,n;

42、//定義分子和分母</p><p>　　in>>m;//輸入分子</p><p>　　in>>ch;//輸入//</p><p>　　if(ch !='/') cout<<"非法字符"<<endl;</p>

43、<p>　　in>>n;//輸入分母</p><p>　　if(n==0) cout<<"分母為0"<<endl;//如果分母為0，輸出異常</p><p>　　a.SetNume(m);//設(shè)置分子</p><p>　　a.SetDeno

44、(n);//設(shè)置分母</p><p>　　a.Reduction();//約分</p><p>　　return in;//返回輸入流</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int main(void)</p><

45、;p><b>　　{</b></p><p>　　Fraction obj1,obj2,result;//定義兩個分數(shù)和結(jié)果</p><p>　　char index,ch;//定義符號</p><p>　　ifstream infile("input.txt",ios::in);

46、 //以輸入的方式打開文件</p><p>　　if(!infile)//若文件打開失敗</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"打開文件input.txt失??！"<<endl;</p><p>

47、<b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　ofstream outfile("output.txt",ios::app); //以輸出的方式打開文件</p><p>　　if(!outfile)//若文件打開失敗<

48、;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"打開文件output.txt失敗"<<endl;</p><p><b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p>

49、<p>　　outfile<<"---------------------本次計算結(jié)果如下--------------------"<<endl;</p><p>　　for(;;)//無限次循環(huán)直到求解完成</p><p><b>　　{</b></p><p>

50、　　infile>>obj1;//輸入第一個分數(shù)</p><p>　　infile>>index;//輸入需要執(zhí)行的操作符號</p><p>　　infile>>obj2;//輸入第二個分數(shù)</p><p>　　infile>>ch;//選擇

51、繼續(xù)或者計算結(jié)果</p><p>　　if(index=='+') result=obj1+obj2;//加法</p><p>　　else if(index=='-') result=obj1-obj2; //減法</p><p>　　else if(index=='*') result=ob

52、j1*obj2;//乘法</p><p>　　else if(index=='/') result=obj1/obj2;//除法</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　system("PA

53、USE");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　cout<<"正在計算"<<obj1<<" "<<index<<" &qu

54、ot;<<obj2<<"..."<<endl;;</p><p>　　ofstream outfile("output.txt",ios::app);</p><p>　　if(!outfile)</p><p><b>　　{</b></p><p

55、>　　cout<<"打開文件output.txt失敗"<<endl;</p><p><b>　　exit(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　outfile<<obj1<<" "<&

56、lt;index<<" "<<obj2<<" "<<"="<<" "<<result<<endl;</p><p>　　//輸出結(jié)果到output.txt</p><p>　　cout<<"計算完成，結(jié)果保

57、存在output.txt中"<<endl<<endl;</p><p>　　if(ch==';') continue;//若遇到";"，繼續(xù)執(zhí)行</p><p>　　else if(ch=='=')//若遇到"="，計算結(jié)果</p>&l

58、t;p><b>　　{</b></p><p>　　outfile<<"-------------------------謝謝使用------------------------"<<endl<<endl;</p><p><b>　　break;</b></p><

59、;p><b>　　}</b></p><p>　　outfile.close();//文件輸出流關(guān)閉</p><p><b>　　}</b></p><p>　　infile.close();//文件輸出流關(guān)閉</p><p>　　system("

60、;PAUSE");</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　七、系統(tǒng)測試 </b></p><p><b>　　1、運行結(jié)果分析</b></p>

61、<p>　　input.txt 輸入截圖如下：</p><p><b>　　QQ軟件截圖如下</b></p><p>　　Output.txt輸出截圖如下</p><p>　　Input.txt、QQ軟件截圖以及output.txt 輸出截圖如下：</p><p>　　2、系統(tǒng)測試調(diào)試分析 </p&g

62、t;<p>　?。?）、在VC++ 6.0環(huán)境中頭文件要改成#include<iostream.h>。</p><p>　　（2）、重載輸入輸出流時未加引用，導(dǎo)致輸入輸出結(jié)果錯誤，加了引用以后成功解決；</p><p>　　（3）、在異常處理中，格式錯誤就會顯示“非法字符”字樣；當分母是0時，會出現(xiàn)計算機內(nèi)部給出一個隨機數(shù)代替0，從而出現(xiàn)不斷的循環(huán)計算。<

63、/p><p><b>　　八、分析與討論</b></p><p>　　1、討論與程序的整理</p><p>　　由于是一個人完成，但是有些模塊還是一個人無法完成，比如說程序出現(xiàn)報錯，有些很生疏，上網(wǎng)搜素后，按照網(wǎng)上的解釋做也不能解決的，于是就把那一個函數(shù)給刪掉了，所以函數(shù)的有些功能就沒有實現(xiàn)，比如說Compare函數(shù)，報錯多次無效后，就刪掉了。雖然

64、無法實現(xiàn)那個功能，但是我從自己思考分析的過程以及不會調(diào)試某些錯誤的請教中，逐步對整個流程有了一個較為全面的認識，于是就在一次次的整理中稍稍改動使之完善。</p><p><b>　　2、總結(jié)與分析</b></p><p>　　通過對課本的重新溫故，我們最終將可行的代碼編寫出，并在不斷地修改之下做到方便使用的要求；編碼的速度有一個從慢到快的過程，在本次試驗中，我們的速度

65、依然比較慢，這看出我們平時編碼比較少，缺乏熟練度，并對算法了解不深入；但是我們的代碼看起來仍然有些凌亂，效率還沒有帶到真正的高效，每次運行都需要等待幾秒鐘。再以后我們將通過練習基礎(chǔ)功，簡化程序代碼，實現(xiàn)簡單代碼完善功能的理想。通過此次的課程設(shè)計，我課本上所學(xué)習的有關(guān)內(nèi)容應(yīng)用到實踐當中，使我們在應(yīng)用過程中更加清楚的了解并掌握C++語言的各部分的內(nèi)容，進一步加深了對C++語言的認識與理解，尤其注重了C++語言與C語言不同的部分，同時提高了個

66、人程序設(shè)計思想，及時發(fā)現(xiàn)一些錯誤，并在調(diào)試過程中更加深刻的認識到C++語言程序的嚴謹性。在編寫程序的過程中我們會遇到很多錯誤，語法錯誤在編譯時就會被發(fā)現(xiàn)，連接錯誤在連接時就會被發(fā)現(xiàn)。但程序內(nèi)部的邏輯錯誤只能由我們自己去發(fā)現(xiàn)并定位修改，在調(diào)試程序時，首先對整個程序流程有全面的認識，調(diào)試過程中需細心。同時，我們這次還利用了VC++6.0的單步調(diào)試功能，更加清楚的了解了每條語句的調(diào)用過程和結(jié)果。</p><p>　　總