2013级C++第14周(春)项目——多态性、虚函数和抽象类

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第一部分 阅读程序
1、阅读、改动和执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,并在上机时对比理解

#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) 直接用对象訪问成员函数: "<<endl;
Vehicle v;
v.run();
Car car;
Airplane airplane;
car.run();
airplane.run();
cout<<"(b)用指向基类的指针訪问成员函数: "<<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)假设将Vehicle类的定义改动为虚函数。其余不变。请写出程序的执行结果,并在上机时对比理解

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?请结合本例的执行结果说明。

(3)假设将Vehicle类的定义改动为纯虚函数,找出main()函数中将使编译出错的行删除(或改为凝视)。请写出程序的执行结果。并在上机时对比理解

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。并不是纯虚函数之必要
};

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,你会更明确。

2、阅读以下的程序,并写出执行结果
(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】以下是给出的基类Animal声明和main()函数。

class Animal
{
public:
virtual void cry()
{
cout<<"不知哪种动物,让我怎样学叫?"<<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;
}

  程序的执行结果将是:
2013级C++第14周(春)项目——多态性、虚函数和抽象类

  1、依据给出的main()函数和执行结果的提示,设计出相关的各个类。注意观察执行结果。提取出每个类中须要的数据成员,并匹配上须要的成员函数。

  2、显然,Animal设计为抽象类更合适,Animal不须要可以实例化,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)。用例如以下的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,c2,參数为圆半径
Rectangle r1(4.5,8.4),r2(5.0,2.5);//建立Rectangle类对象r1,r2,參数为矩形长、宽
Triangle t1(4.5,8.4),t2(3.4,2.8); //建立Triangle类对象t1,t2,參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,完毕编号为2478的题目。

2013级C++第14周(春)项目——多态性、虚函数和抽象类

【项目3-立体类族共同拥有的抽象类】设计一个抽象类CSolid。含实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,可以求出正方体、球体及圆柱体对象的表面积及体积。

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