练习2：创建对象并计算长方形面积¶

任务描述¶

设计一个长方形类 Rectangle。通过普通函数创建 Rectangle 对象，并通过对象调用成员函数计算长方形面积。

本题将练习对象的创建、对象作为函数返回值与参数，以及通过对象访问公有成员函数。

相关知识¶

对象¶

类是对一组具有共同特征的对象的抽象描述；类的实例称为对象。创建对象的语法与声明普通变量类似：

Rectangle rect;  // 创建一个 Rectangle 对象

每个对象分别拥有自己的数据成员存储空间，而同一个类的对象共享该类定义的成员函数。

通过对象访问成员¶

使用成员访问运算符 . 可以访问对象的公有成员。对于成员函数，使用对象名、. 和函数名调用：

rect.Set(10, 15);
int area = rect.GetArea();

私有数据成员不能在类外直接访问，因此下面的写法是错误的：

// rect.height = 10;  // 错误：height 是私有成员

应当通过公有成员函数 Set 设置长方形的高和宽。

对象作为函数的返回值和参数¶

对象可以作为普通函数的返回值或参数：

Rectangle GetRect(int h, int w);  // 返回 Rectangle 对象
int GetRectArea(Rectangle rect);  // 接收 Rectangle 对象并返回面积

在 GetRect 中创建对象、设置其数据后返回；在 GetRectArea 中通过 rect.GetArea() 调用对象的公有成员函数。

编程要求¶

使用 C++11 标准编写程序。
在文件 Rectangle.h 中声明类 Rectangle，包含以下成员：

private:
    int height;
    int width;

public:
    void Set(int h, int w);
    int GetArea();

在 Rectangle.h 中同时声明以下普通函数：

Rectangle GetRect(int h, int w);
int GetRectArea(Rectangle rect);

在文件 Rectangle.cpp 中包含 Rectangle.h，并完成两个成员函数和两个普通函数的定义。
Set 将参数 h、w 分别赋给 height、width；GetArea 返回 height * width。
GetRect 创建一个 Rectangle 对象，调用 Set(h, w) 设置长和宽后返回该对象。
GetRectArea 调用参数对象的 GetArea()，并返回得到的面积。
在 main.cpp 的 test 函数中使用 assert 验证两组面积计算结果，并断言输出字符串与预期完全一致；在 main 函数中调用 test。

待完成代码¶

Rectangle.h¶

#ifndef RECTANGLE_H
#define RECTANGLE_H

// TODO：声明 Rectangle 类和两个普通函数

#endif

Rectangle.cpp¶

#include "Rectangle.h"

// TODO：定义 Rectangle 的成员函数和两个普通函数

main.cpp¶

#include "Rectangle.h"

#include <cassert>
#include <iostream>
#include <sstream>

void test() {
    Rectangle rect1 = GetRect(10, 15);
    assert(GetRectArea(rect1) == 150);

    std::ostringstream output1;
    std::streambuf* oldBuffer = std::cout.rdbuf(output1.rdbuf());
    std::cout << "长方形的面积为：" << GetRectArea(rect1) << '\n';
    std::cout.rdbuf(oldBuffer);
    assert(output1.str() == "长方形的面积为：150\n");

    Rectangle rect2 = GetRect(100, 100);
    assert(GetRectArea(rect2) == 10000);

    std::ostringstream output2;
    oldBuffer = std::cout.rdbuf(output2.rdbuf());
    std::cout << "长方形的面积为：" << GetRectArea(rect2) << '\n';
    std::cout.rdbuf(oldBuffer);
    assert(output2.str() == "长方形的面积为：10000\n");
}

int main() {
    test();
    std::cout << "本关测试通过" << std::endl;
    return 0;
}

测试说明¶

测试包含两组长方形尺寸。assert 既验证 GetRectArea 的返回值，也验证输出格式：

高度	宽度	预期面积	预期输出
`10`	`15`	`150`	`长方形的面积为：150`
`100`	`100`	`10000`	`长方形的面积为：10000`

可使用以下命令编译三个文件：

g++ -std=c++11 Rectangle.cpp main.cpp -o rectangle

开始你的任务吧，祝你成功！