2013级C++第14周(春)项目——多态性、虚函数和抽象类

简介: 课程首页在:http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/11890759,内有完整教学方案及资源链接第一部分 阅读程序1、阅读、修改和运行关于交通工具类的程序,回答问题,以理解相关技术方法(1)请写出程序的执行结果,并在上机时对照理解#include <iostream>using namespace std;class

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第一部分 阅读程序
1、阅读、修改和运行关于交通工具类的程序,回答问题,以理解相关技术方法
(1)请写出程序的执行结果,并在上机时对照理解

#include <iostream>
using namespace std;
class Vehicle  //交通工具
{
public:
    void run() const
    {
        cout << "run a vehicle. "<<endl; 
    }
};
class Car: public Vehicle  //汽车
{
public:
    void run() const
    {
        cout << "run a car. "<<endl;
    }
};
class Airplane: public Vehicle  //飞机
{
public:
    void run() const
    {
        cout << "run a airplane. "<<endl;
    }
};
int main()
{
    cout<<"(a) 直接用对象访问成员函数: "<<endl;
    Vehicle v;
    v.run();
    Car car;
    Airplane airplane;
    car.run();
    airplane.run();
    cout<<"(b)用指向基类的指针访问成员函数: "<<endl;
    Vehicle *vp;
    vp=&car;
    vp->run();
    vp=&airplane;
    vp->run();
    return 0;
}
请回答:当基类的指针指向派生类时,用指针调用同名成员函数,执行的是基类的成员函数,还是派生类的成员函数?为什么会这样?

(2)如果将Vehicle类的定义修改为虚函数,其余不变,请写出程序的执行结果,并在上机时对照理解

class Vehicle {
public: 
    virtual void run() const { cout << "run a vehicle. "<<endl; } //(2) run()为虚函数
};
请回答:当基类的指针指向派生类时,用指针调用同名虚成员函数,执行的是基类的成员函数,还是派生类的成员函数?为什么会这样?什么是多态性?请结合本例的运行结果说明。


(3)如果将Vehicle类的定义修改为纯虚函数,找出main()函数中将使编译出错的行删除(或改为注释),请写出程序的执行结果,并在上机时对照理解

class Vehicle{
public: 
    virtual void run() const = 0; //(3) run()为纯虚函数,const意指其为常成员函数,并非纯虚函数之必要
}; 
请回答:当基类同名成员函数定义为纯虚函数后,发生了什么现象?为什么会这样?

(4)提交博文,记录实验过程和结果,用自己的话回答上面提出的问题,概括你对虚函数、多态性和抽象类的理解。——不要忽视回答问题,写出来,你会更明白。

2、阅读下面的程序,并写出运行结果
(1)

#include <iostream>
using namespace std;
class BASE
{
private:
    char c;
public:
    BASE(char n):c(n) {}
    virtual ~BASE()
    {
        cout<<c;
    }
};
 
class DERIVED:public BASE{
private:
    char c;
public:
    DERIVED(char n):BASE(n+1),c(n) {}
    ~DERIVED()
    {
        cout<<c;
    }
};
int main(){
    DERIVED d('X');
    return 0;
}  

(2)
#include <iostream>
using namespace std;
class Mammal
{
public:
  Mammal( ){
    cout<<"Mammal constructor called."<<endl;
  }
  virtual ~Mammal(){
    cout<<"Mammal destructor called."<<endl;
  }
  virtual void Speak() const{
    cout<<"Mammal speak."<<endl;
  }
};
  
class Dog : public Mammal{
public:
  Dog(){
    cout<<"Dog constructor called."<<endl;
  }
  ~Dog(){
    cout<<"Dog destructor called."<<endl;
  }
  void Speak() const{
    cout<<"Woof!"<<endl;
  }
};
int main(){
  Mammal *p=new Dog;
  p->Speak();
  delete p;
  return 0;
}

第二部分 实践项目
【项目1-动物这样叫】下面是给出的基类Animal声明和main()函数。
class Animal
{
public:
  virtual void cry()
    {
      cout<<"不知哪种动物,让我如何学叫?"<<endl;
    }
};

int main( ){
    Animal *p;
    p = new Animal();
    p->cry(); 
    Mouse m1("Jerry",'m'); 
    p=&m1;
    p->cry(); 
    Mouse m2("Jemmy",'f');
    p=&m2;
    p->cry(); 
    Cat c1("Tom");
    p=&c1;
    p->cry(); 
    Dog d1("Droopy");
    p=&d1;
    p->cry(); 
    Giraffe g1("Gill",'m');
    p=&g1;
    p->cry(); 
    return 0;
}
  程序的运行结果将是:


  1、根据给出的main()函数和运行结果的提示,设计出相关的各个类,注意观察运行结果,提取出每个类中需要的数据成员,并匹配上需要的成员函数。
  2、显然,Animal设计为抽象类更合适,Animal不需要能够实例化,是专门作基类使用的。改造程序,使Animal设计为抽象类,这时main()函数中p = new Animal();将出错,将此行删除。
  3、每一个Animal的派生类都有一个“名字”数据成员,这个成员设置为基类Animal的成员更好。改造上面的程序,将“名字”成员作为抽象类Animal数据成员被各派生类使用。
  
【项目2-形状类族的中的纯虚函数】写一个程序,定义抽象基类Shape,由它派生出3个派生类,Circle(圆形)、Rectangle(矩形)、Triangle(三角形)。用如下的main()函数,求出定义的几个几何体的面积和。 
int main()
{
    Circle c1(12.6),c2(4.9);//建立Circle类对象c1,c2,参数为圆半径
    Rectangle r1(4.5,8.4),r2(5.0,2.5);//建立Rectangle类对象r1,r2,参数为矩形长、宽
    Triangle t1(4.5,8.4),t2(3.4,2.8); //建立Triangle类对象t1,t2,参数为三角形底边长与高
    Shape *pt[6]= {&c1,&c2,&r1,&r2,&t1,&t2}; //定义基类指针数组pt,使它每一个元素指向一个派生类对象
    double areas=0.0; //areas为总面积
    for(int i=0; i<6; i++)
    {
        areas=areas + pt[i]->area();
    }
    cout<<"totol of all areas="<<areas<<endl;   //输出总面积
    return 0;
}
【项目2-平面面积OJ版】请到烟大OJ平台(202.194.119.110)中,完成编号为2478的题目。


【项目3-立体类族共有的抽象类】设计一个抽象类CSolid,含有用于求表面积及体积的两个纯虚函数。设计派生类CCube、CBall、CCylinder,分别表示正方体、球体及圆柱体。在main()函数中,定义CSolid *p;(p是指向基类的指针,且这个基类是个抽象类)。要求利用这个p指针,能够求出正方体、球体及圆柱体对象的表面积及体积。





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