5.1 类与对象的概念
 
1. 编程思想：面向过程侧重步骤，面向对象将数据+操作封装为类，核心三大特性：封装、继承、多态。
2. 类的定义：使用 class ，包含数据成员（属性）、成员函数（行为）。
3. 对象：类的实例， 类名 对象名 创建栈对象； new 类名 创建堆对象。访问成员：普通对象用 . ，对象指针用 -> 。
4. 三种存取控制权限
 
-  public  公有：任意位置均可访问；
-  private  私有：仅类内部访问，class默认权限；
-  protected  保护：类内、派生类可以访问。
 
5.2 构造函数、析构函数、拷贝构造函数
 
1. 构造函数：和类同名、无返回值，创建对象自动调用，用于初始化成员。
2. 析构函数： ~类名() ，对象销毁时自动调用，释放堆资源，一个类只能有1个析构。
3. 拷贝构造函数：用已有对象初始化新对象；区分浅拷贝、深拷贝
 
- 浅拷贝：直接复制地址，多个对象共用堆内存，析构重复释放内存报错；
- 深拷贝：手动开辟独立堆内存，避免内存错误。
 
5.3 对象的各类使用形式
 
1. 对象指针： 类名* p = &obj ，配合 -> 访问成员；
2. 对象引用： 类名 &r = obj ，对象别名，作为函数参数减少拷贝；
3. 对象数组：批量创建多个同类对象；动态对象依靠 new/delete 管理堆内存；
4.  this 指针：成员函数隐含参数，指向当前调用函数的对象；
5. 组合对象：类内包含其他类作为成员；构造顺序：先成员、再自身，析构顺序相反。
 
5.4 静态成员 static
 
1. 静态数据成员：属于整个类，所有对象共享同一份，需要在类外初始化；
2. 静态成员函数：无 this 指针，只能访问静态成员，可直接 类名::函数名() 调用。
 
5.5 友元（打破封装，访问私有成员）
 
1. 友元函数：类内声明 friend 外部函数，该函数能读取类私有成员；
2. 友元类：指定另一个类全部函数可访问本类私有；
特性：单向生效、不传递、不继承。
 
5.6 const 常对象与常成员
 
1. 常对象  const 类名 obj ：对象所有成员禁止修改，仅能调用常成员函数；
2. 常数据成员：只能在构造函数初始化列表赋值，全程不可修改；
3. 常成员函数：函数末尾加 const ，函数内不修改任何成员变量。
 
5.7 对象的内存分布与释放
 
1. 内存分配：只有普通成员变量占用对象内存；成员函数、静态成员全局共享，不占用单个对象空间；
2. 内存释放：栈对象出代码块自动调用析构； new 创建的堆对象必须手动 delete 释放，否则造成内存泄漏。

练习题

1.定义一个三角类Ctriangle，求三角形的面积和周长

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

// 题目：定义三角类CTriangle，求三角形的面积（海伦公式）和周长
class CTriangle
{
private:
    // 三角形的三条边（私有成员变量）
    double a, b, c;

public:
    // 构造函数：初始化三条边，并检查是否能构成三角形
    CTriangle(double x, double y, double z)
    {
        // 合法性检查：边长>0，且任意两边之和大于第三边
        if (x > 0 && y > 0 && z > 0 &&
            x + y > z && x + z > y && y + z > x)
        {
            a = x;
            b = y;
            c = z;
        }
        else
        {
            cout << "错误：输入的三条边无法构成有效的三角形！" << endl;
            // 为避免后续计算出错，强制退出程序
            exit(1);
        }
    }

    // 计算周长的成员函数
    double getPerimeter()
    {
        return a + b + c;
    }

    // 计算面积的成员函数（海伦公式）
    double getArea()
    {
        double p = getPerimeter() / 2; // 半周长
        // 海伦公式：面积 = √[p × (p-a) × (p-b) × (p-c)]
        return sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c));
    }
};

int main()
{
    double a, b, c;
    cout << "请输入三角形的三条边（用空格隔开）：";
    cin >> a >> b >> c;

    // 创建三角形对象
    CTriangle tri(a, b, c);

    // 输出结果
    cout << "-------------------------" << endl;
    cout << "三角形的周长为：" << tri.getPerimeter() << endl;
    cout << "三角形的面积为：" << tri.getArea() << endl;

    return 0;
}

2.定义成原函数，求两点间的距离（使用构造函数）d

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

class Point{
private:
    double x,y;
public:
    // 带默认参数的构造函数，初始化坐标点
    Point(double x=0,double y=0):x(x),y(y){}

    // 成员函数：计算两点的距离
    double Distance(const Point &p) const
    {
        double dx=x-p.x;
        double dy=y-p.y;
        return sqrt(dx*dx+dy*dy);
    }
};

int main()
{
    cout<<"2547102070翟艺佳";
    double x1,y1,x2,y2;

    cout<<"请输入第一个点的坐标：";
    cin>>x1>>y1;
    if(cin.fail())
    {
        cout<<"不能输入字符！"<<endl;
        return 0;
    }

    cout<<"请输入第二个点的坐标：";
    cin>>x2>>y2;
    if(cin.fail())
    {
        cout<<"不能输入字符！"<<endl;
        return 0;
    }

    // 使用构造函数创建两个点对象
    Point p1(x1,y1);
    Point p2(x2,y2);

    cout<<"两点之间的距离为："<<p1.Distance(p2)<<endl;
    return 0;
}

3.定义一个时钟clock，用run成员函数模拟时钟运行

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <windows.h>
using namespace std;

class Clock {
private:
    int hour, minute, second;
    int alarm_h, alarm_m, alarm_s;
    bool alarm_set;

public:
    // 构造函数：初始化当前时间和闹钟状态
    Clock(int h = 0, int m = 0, int s = 0)
        : hour(h), minute(m), second(s), alarm_h(0), alarm_m(0), alarm_s(0), alarm_set(false) {}

    // 设置闹钟时间
    void SetAlarm(int hour, int minute, int second) {
        alarm_h = hour;
        alarm_m = minute;
        alarm_s = second;
        alarm_set = true;
        cout << "闹钟已设置为：" 
             << (alarm_h < 10 ? "0" : "") << alarm_h << ":" 
             << (alarm_m < 10 ? "0" : "") << alarm_m << ":" 
             << (alarm_s < 10 ? "0" : "") << alarm_s << endl;
    }

    // 时间走时（秒+1，自动进位）
    void tick() {
        second++;
        if (second >= 60) {
            second = 0;
            minute++;
            if (minute >= 60) {
                minute = 0;
                hour++;
                if (hour >= 24) {
                    hour = 0;
                }
            }
        }
    }

    // 模拟时钟运行
    void run() {
        while (true) {
            system("cls"); // Windows清屏

            // 显示学号姓名和当前时间
            cout << "上机实验2 - 时钟闹钟程序" << endl;
            cout << "学号：2547102070   姓名：翟艺佳" << endl;
            cout << "---------------------------" << endl;
            cout << "当前时间：" 
                 << (hour < 10 ? "0" : "") << hour << ":" 
                 << (minute < 10 ? "0" : "") << minute << ":" 
                 << (second < 10 ? "0" : "") << second << endl;

            // 检查是否到达闹钟时间
            if (alarm_set && hour == alarm_h && minute == alarm_m && second == alarm_s) {
                cout << "\n🔔 响铃！响铃！响铃！" << endl;
                break;
            }

            tick();
            Sleep(1000); // 暂停1秒，模拟真实时间流逝
        }
    }
};

int main() {
    cout << "===== 时钟闹钟程序 =====" << endl;
    cout << "学号：2547102070   姓名：翟艺佳" << endl;
    cout << "---------------------------" << endl;

    Clock myClock(0, 0, 0); // 初始时间设为00:00:00

    int h, m, s;
    cout << "请设置闹钟时间（时 分 秒）：";
    cin >> h >> m >> s;

    myClock.SetAlarm(h, m, s);

    cout << "时钟开始运行..." << endl;
    Sleep(1500);
    myClock.run();

    return 0;
}

4.设计一个学生类，包含学生姓名，学号，课程，成绩等信息，计算平均成绩

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    string stu_id;    // 学号
    string stu_name;  // 姓名
    string course[5]; // 课程名数组（最多5门课）
    double score[5];  // 成绩数组
    int course_num;   // 实际课程数量

public:
    // 构造函数：只初始化课程数，学号姓名后面再输入
    Student() {
        course_num = 0; // 初始课程数为0
    }

    // 1. 输入学号和姓名
    void inputBasicInfo() {
        cout << "请输入学生学号：";
        cin >> stu_id;
        cout << "请输入学生姓名：";
        cin >> stu_name;
    }

    // 2. 输入一门课程和成绩
    void inputCourse() {
        if (course_num >= 5) {
            cout << "⚠️  课程数量已达上限（最多5门），无法继续添加！" << endl;
            return;
        }

        cout << "请输入第" << course_num + 1 << "门课程名称：";
        cin >> course[course_num]; // 输入课程名

        cout << "请输入该课程成绩：";
        cin >> score[course_num]; // 输入成绩

        // 简单判断成绩是否合理（0-100）
        while (score[course_num] < 0 || score[course_num] > 100) {
            cout << "❌ 成绩输入无效，请输入0-100之间的数字：";
            cin >> score[course_num];
        }

        course_num++; // 课程数+1
    }

    // 3. 计算平均成绩
    double getAverage() {
        if (course_num == 0) {
            cout << "还没有录入任何课程成绩！" << endl;
            return 0;
        }

        double sum = 0;
        for (int i = 0; i < course_num; i++) {
            sum += score[i];
        }
        return sum / course_num;
    }

    // 4. 显示所有信息
    void showInfo() {
        cout << "\n===== 学生信息汇总 =====" << endl;
        cout << "学号：" << stu_id << endl;
        cout << "姓名：" << stu_name << endl;
        cout << "课程与成绩：" << endl;

        for (int i = 0; i < course_num; i++) {
            cout << "  " << course[i] << "：" << score[i] << " 分" << endl;
        }

        cout << "-------------------------" << endl;
        cout << "平均成绩：" << getAverage() << " 分" << endl;
    }
};

// 主函数：控制整个流程
int main() {
    // 1. 创建学生对象
    Student stu;

    // 2. 输入学号和姓名
    stu.inputBasicInfo();

    // 3. 让用户决定输入几门课（最多5门）
    int n;
    cout << "\n请输入需要录入的课程数量（最多5门）：";
    cin >> n;

    // 限制输入的课程数在1-5之间
    while (n < 1 || n > 5) {
        cout << "❌ 输入无效，请输入1-5之间的数字：";
        cin >> n;
    }

    // 4. 循环输入每一门课的信息
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        stu.inputCourse();
    }

    // 5. 显示所有信息和平均分
    stu.showInfo();

    return 0;
}