《C++语言基础》实践参考——体验常成员函数

更新时间：2022-10-12 17:06:05

【项目1-体验常成员函数】
设计平面坐标点类，计算两点之间距离、到原点距离、关于坐标轴和原点的对称点等。在设计中，由于求距离、求对称点等操作对原对象不能造成任何改变，所以，将这些函数设计为常成员函数是合适的，能够避免数据成员被无意更改。

class CPoint
{
private:
  double x;  // 横坐标
  double y;  // 纵坐标
public:
  CPoint(double xx=0,double yy=0);
  double Distance1(CPoint p) const; //两点之间的距离(一点是当前点——想到this了吗?，另一点为p)
  double Distance0() const;          // 到原点(0,0)的距离
  CPoint SymmetricAxis(char style) const;//style取'x','y'和'o'分别表示按x轴, y轴, 原点对称
  void input();  //以x,y 形式输入坐标点
  void output(); //以(x,y) 形式输出坐标点
};

[参考解答]

#include "iostream"
#include "Cmath"
using namespace std;


class CPoint
{
private:
  double x;  // 横坐标
  double y;  // 纵坐标
public:
  CPoint(double xx=0,double yy=0);
  double Distance1(CPoint p) const;   // 两点之间的距离
  double Distance0() const;          // 到原点的距离
  CPoint SymmetricAxis(char style) const;   // 返回对称点
  void input();  //以x,y 形式输入坐标点
  void output(); //以(x,y) 形式输出坐标点
};

CPoint::CPoint(double xx,double yy)
{
  x=xx;
  y=yy;
}

// 输入坐标点
void CPoint::input()
{
  char ch;
  cout<<"请输入坐标点(格式x,y )：";
  while(1)
  {
    cin>>x>>ch>>y;
    if (ch==',') break;
    cout<<"输入的数据格式不符合规范，请重新输入\n";
  }
}

// 输出坐标点
void CPoint::output()
{
  cout<<"("<<x<<", "<<y<<")"<<endl;
}

// 求两点之间的距离
double CPoint::Distance1(CPoint p) const
{
  double d;
  d=sqrt((p.x-x)*(p.x-x)+(p.y-y)*(p.y-y));
  return d;
}

// 求点到原点的距离
double CPoint::Distance0() const
{
  double d;
  d=sqrt(x*x+y*y);
  return d;
}

// 求对称点, style取'x','y'和'o'分别表示按x轴, y轴, 原点对称
CPoint CPoint::SymmetricAxis(char style) const
{
  CPoint p(this->x,this->y);//用复制构造函数时，写作p(*this)
  switch(style)
  {
  case 'x':
    p.y=-y; break;
  case 'y':
    p.x=-x; break;
  case 'o':
    p.x=-x;p.y=-y;
  }
  return p;
}

int main( )
{
  double distance;
  CPoint p1,p2,p;
  cout<<"第1个点p1，";
  p1.input();
  cout<<"第2个点p2，";
  p2.input();
  distance=p1.Distance1(p2);
  cout<<"两点的距离为："<<distance<<endl;
  distance=p1.Distance0();
  cout<<"p1到原点的距离为："<<distance<<endl;
  p=p1.SymmetricAxis('x');
  cout<<"p1关于x轴的对称点为：";
  p.output();
  p=p1.SymmetricAxis('y');
  cout<<"p1关于y轴的对称点为：";
  p.output();
  p=p1.SymmetricAxis('o');
  cout<<"p1关于原点的对称点为：";
  p.output();
  return 0;
}

　　对比CPoint::Distance1(CPoint p)函数定义理解下面的内容。

【要点理解】

　　有同学提出能不能在参数中给出两点，求这两点间的距离？当然可以。看下面的例子

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

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){};
	double getX(){return x;}
	double getY(){return y;}
};

double distance1(CPoint p1,CPoint p2)
{
	double d;
	d=sqrt((p1.getX()-p2.getX())*(p1.getX()-p2.getX())+(p1.getY()-p2.getY())*(p1.getY()-p2.getY()));
	return d;
}


void main( )
{
	double d;
	CPoint p1(2,3),p2(-5,1);
	d=distance1(p1,p2);
	cout<<"两点的距离为："<<d<<endl;
	system("pause");
}

【讨论】这里涉及到两种对求距离的处理方法

　　方法1：用类的成员函数实现

　　成员函数的定义：

// 求两点之间的距离
double CPoint::Distance1(CPoint p) const
{
	double d;
	d=sqrt((p.x-x)*(p.x-x)+(p.y-y)*(p.y-y));//将(p.x-x)更改为(p.x-this->x)可以更便于理解，d是当前点*this和参数给出的点p间的距离
	return d;
}

　　调用成员函数求距离：

	double d;
	CPoint p1(2,3),p2(-5,1);
	d=p1.distance1(p2); //或d=p2.distance(p1);

　　方法2：用一般函数实现

double distance1(CPoint p1,CPoint p2)//注意：这不是类的成员函数
{
	double d;
	d=sqrt((p1.getX()-p2.getX())*(p1.getX()-p2.getX())+(p1.getY()-p2.getY())*(p1.getY()-p2.getY()));
	return d;
}

　　调用函数求距离：

	double d;
	CPoint p1(2,3),p2(-5,1);
	d=distance1(p1,p2);

　　（1）在方法1中函数调用d=p1.distance1(p2);是典型的面向对象思维，求距离distance是对象p1的行为，是p1的功能，是p1求对p2的距离，p1是这个动作的发起者，p2为这个动作提供数据；方法2是面向过程的思维，在main()函数中，由main()作主求距离，求的是p1和p2距离，p1和p2地位平等。

　　（2）在方法1中，p1的数据成员x和y在类的成员函数中可以直接使用，也可以用this->x和this->y访问，这是内部事务；而在方法2中，已经不是类的地盘所在，p1.x、p1.y不能访问对象中的私有成员，需要定义访问私有成员的接口getX()和getY()，才能得到对象中x和y的值，信息隐藏在此发威。

#include "iostream"
#include "Cmath"
using namespace std;


class CPoint
{
private:
  double x;  // 横坐标
  double y;  // 纵坐标
public:
  CPoint(double xx=0,double yy=0);
  double Distance1(CPoint p) const;   // 两点之间的距离
  double Distance0() const;          // 到原点的距离
  CPoint SymmetricAxis(char style) const;   // 返回对称点
  void input();  //以x,y 形式输入坐标点
  void output(); //以(x,y) 形式输出坐标点
};

CPoint::CPoint(double xx,double yy)
{
  x=xx;
  y=yy;
}

// 输入坐标点
void CPoint::input()
{
  char ch;
  cout<<"请输入坐标点(格式x,y )：";
  while(1)
  {
    cin>>x>>ch>>y;
    if (ch==',') break;
    cout<<"输入的数据格式不符合规范，请重新输入\n";
  }
}

// 输出坐标点
void CPoint::output()
{
  cout<<"("<<x<<", "<<y<<")"<<endl;
}

// 求两点之间的距离
double CPoint::Distance1(CPoint p) const
{
  double d;
  d=sqrt((p.x-x)*(p.x-x)+(p.y-y)*(p.y-y));
  return d;
}

// 求点到原点的距离
double CPoint::Distance0() const
{
  double d;
  d=sqrt(x*x+y*y);
  return d;
}

// 求对称点, style取'x','y'和'o'分别表示按x轴, y轴, 原点对称
CPoint CPoint::SymmetricAxis(char style) const
{
  CPoint p(this->x,this->y);//用复制构造函数时，写作p(*this)
  switch(style)
  {
  case 'x':
    p.y=-y; break;
  case 'y':
    p.x=-x; break;
  case 'o':
    p.x=-x;p.y=-y;
  }
  return p;
}

int main( )
{
  double distance;
  CPoint p1,p2,p;
  cout<<"第1个点p1，";
  p1.input();
  cout<<"第2个点p2，";
  p2.input();
  distance=p1.Distance1(p2);
  cout<<"两点的距离为："<<distance<<endl;
  distance=p1.Distance0();
  cout<<"p1到原点的距离为："<<distance<<endl;
  p=p1.SymmetricAxis('x');
  cout<<"p1关于x轴的对称点为：";
  p.output();
  p=p1.SymmetricAxis('y');
  cout<<"p1关于y轴的对称点为：";
  p.output();
  p=p1.SymmetricAxis('o');
  cout<<"p1关于原点的对称点为：";
  p.output();
  return 0;
}