C实验报告-实验5多态性与虚函数
虚函数与多态性实验

一.实验目的及要求1.进一步熟悉类的设计、运用继承与派生机制设计派生类,合理设置数据成员和成员函数。
2.掌握通过继承、虚函数、基类的指针或引用实现动态多态性的方法。
3.理解并掌握具有纯虚函数的抽象类的作用,在各派生类中重新定义各纯虚函数的方法,以及此时实现的动态多态性。
二.实验内容在自己的文件夹下建立一个名为exp5的工程,在该工程中做如下操作:定义一个抽象类容器类,其中定义了若干纯虚函数,实现求表面积、体积、输出等功能。
由此抽象类派生出正方体、球体和圆柱体等多个派生类,根据需要定义自己的成员变量,在各个派生类中重新定义各纯虚函数,实现各自类中相应功能,各个类成员的初始化均由本类构造函数实现。
(1)在主函数中,定义容器类的指针和各个派生类的对象,使指针指向不同对象处调用相同的函数能执行不同的函数代码,从而实现动态多态性。
(2)定义一个顶层函数void TopPrint(Container &r);使得主函数中调用该函数时,根据实在参数所有的类自动调用对应类的输出函数。
(3)主函数中定义一个Container类对象,观察编译时的错误信息,从而得出什么结论三.实验程序及运行结果#include <iostream>using namespace std;class Base{public:virtual void f(){ cout << "调用Base::f()" << endl; }};class Derived: public Base{public:void f(){ cout << "调用Derived::f()" << endl; } // 虚函数};int main(void){Derived obj; // 定义派生类对象Base *p = &obj; // 基类指针p->f(); // 调用函数f()system("PAUSE");return 0;}2.#include <iostream>using namespace std; //class Base{public:virtual void Show() const{ cout << "调用Base::Show()" << endl; } // 虚函数};class Derived: public Base{public:void Show() const{ cout << "调用Derived::Show()" << endl; }};void Refers(const Base &obj) // 基类引用{obj.Show(); // 调用函数Show()}int main(void){Base obj1;Derived obj2; // 定义对象Refers(obj1); // 调用函数Refers()Refers(obj2);system("PAUSE");return 0;}3.#include <iostream>using namespace std; /class Base{private:int m;public:Base(int a): m(a){ }virtual void Show() const{ cout << m << endl; }// 虚函数};class Derived: public Base{private:int n;public:Derived(int a, int b): Base(a), n(a){ } // 构造函数void Show() const{cout << n << ","; /Base::Show(); // 调用基类的Show() }};int main(void){Base obj1(168);Derived obj2(158, 98);Base *p;p = &obj1;p->Show();p = &obj2;p->Show();p->Base::Show();system("PAUSE");return 0;}4.#include <iostream>using namespace std;class A{public:virtual void Show() const{ cout << "基类A" << endl; } };class B: public A{public:void Show() const{ cout << "派生类B" << endl; } };int main(void){B obj;A *p = &obj;p->Show();system("PAUSE");return 0;}5.#include <iostream>using namespace std;const double PI = 3.1415926;class Shape{public:virtual void Show() const = 0;static double sum;};class Circle: public Shape{private:double radius;public:Circle(double r): radius(r){ sum += PI * radius * radius; }void Show() const{cout << "圆形:" << endl;cout << "半径:" << radius << endl;cout << "面积:" << PI * radius * radius << endl;}};class Rectangle: public Shape{private:double height;double width;public:Rectangle(double h, double w): height(h), width(w){ sum += height * width; }void Show() const{cout << "矩形:" << endl;cout << "高:" << height << endl;cout << "宽:" << width << endl;cout << "面积:" << height * width << endl;}};double Shape::sum = 0;int main(void){char flag = 'Y'; 'Shape *p;while (toupper(flag) == 'Y'){cout << "请选择输入类别(1.圆形2.矩形)";int select;cin >> select;switch (select){case 1:double r;cout << "输入半径:";cin >> r;p = new Circle(r);p->Show();delete p;break;case 2:double h, w;cout << "输入高:";cin >> h;cout << "输入宽:";cin >> w;p = new Rectangle(h, w);p->Show(); // 显示相关信息delete p; // 释放存储空间break;default: // 其它情况, 表示选择有误cout << "选择有误!"<< endl;break;}cout << endl << "是否继续录入信息?(Y/N)";cin >> flag;}cout << "总面积:" << Shape::sum << endl;system("PAUSE");return 0;}6.#include <iostream>using namespace std;const double PI = 3.1415926;const int NUM = 10;class Shape{public:virtual void ShowArea() const = 0;static double sum;};class Circle: public Shape{private:double radius;public:Circle(double r): radius(r){ sum += PI * radius * radius; }void ShowArea() const{ cout << "圆面积:" << PI * radius * radius << endl; }};class Rectangle: public Shape{private:double height;double width;public:Rectangle(double h, double w): height(h), width(w){ sum += height * width; }void ShowArea() const{ cout << "矩形面积:" << height * width << endl; }};class Square: public Shape{private:double length;public:Square(double a): length(a){ sum += length * length; }void ShowArea() const{ cout << "正方形面积:" <<length * length << endl; } };double Shape::sum = 0;int main(void){Shape *shape[NUM];int count = 0;while (count < NUM){cout << "请选择(1.圆形2.矩形3.正方形4.退出):";int select;cin >> select;if (select == 4) break;switch (select){case 1:double r;cout << "输入半径:";cin >> r;shape[count] = new Circle(r);shape[count]->ShowArea();count++;break;case 2:double h, w;cout << "输入高:";cin >> h;cout << "输入宽:";cin >> w;shape[count] = new Rectangle(h, w);shape[count]->ShowArea();count++;break;case 3:double a;cout << "输入边长:";cin >> a;shape[count] = new Square(a);shape[count]->ShowArea();count++;break;default:cout << "选择有误!"<< endl;break;}}cout << "总面积:" << Shape::sum << endl;for (int i = 0; i < count; i++) delete shape[i];system("PAUSE");return 0;}五.实验总结通过本次试验 我更深刻的理解了某些语句如何使用及结构体的优点 也能更加熟练的编写简单的程序了 我深知实践要比书本更加重要 今后还要多练习 在实践中学习。
C--程序设计--第10章-多态性及虚函数

使用重载函数注意:
不要使用重载函数描述不相干的函数 在类中,构造函数和普通成员函数均可以
重载 避免与函数的默认参数产生二义性
二、运算符重载
运算符重载(operate overloading)就是 赋予已有的运算符多重含义。
运算符重载实质是函数重载,运算符重载 的选择与函数重载类似,会根据运算符的 操作数的类型、个数和顺序来进行运算符 函数的选择。
#include<iostream.h> str#iinngc:l:usdter<isntgr(icnhga.rh>*s) v{}ossccsssc{s{{ittohtttolsstlsssls*drruarrrueptrepttepsi1trii3tc{pn=rin=rrn=pmn.<nn.<lprgncngncign=agp<*ggp<auitepgtepnte'irssrssbv\hwy:hwyghwnsit1ssitsla0=(:=(:=(tnr=ttnrit'scssscs:sc)rt1"rrt3scesss~ivci;thpt1hpsih1(.T23(.t::tttsnohn}ra,r.a,tza()gh(()grrrrttiatlrsilrsrer";eass;eiiiirdre[)ne[1i;[Ttt1ttnnnniglnl;gnl.nlhl)rlggggnep*e(e}(gesgeiei;2e(((gtrsnsnstnp(nsns)ncsi(lipg)gthg)ig(;(htn)en;t;tr;t;nti)a)artnthhih}ths<<ri{((;+n++<p<snd))}1g1s1aere*ige;]]i]nonszl{{;&;z;ddgd)&eercseelrl;s=teo1)m;a;/18etu)om/)0ut..;)构sr<""/;pn<造);//;s;/复}lp函构e<制n<数造ge构tn函hd造;l数};重} 载
C++程序设计实验报告(2024)

引言概述:C++程序设计是一门广泛应用于软件开发领域的高级编程语言。
该语言具有高效、灵活和可靠的特性,使其成为许多领域的首选语言。
本实验报告旨在通过详细描述C++程序设计的实验内容和步骤,帮助读者更好地理解和掌握这门编程语言。
正文内容:一、基本语法和数据类型1.1声明和定义变量1.2数据类型及其修饰符1.3运算符和表达式1.4控制结构和循环语句1.5输入和输出流二、函数和指针2.1定义和调用函数2.2参数传递2.3递归函数2.4函数指针2.5引用和引用传递三、面向对象编程3.1类和对象3.2构造函数和析构函数3.3成员函数和访问修饰符3.4继承和多态性3.5虚函数和纯虚函数四、文件操作和异常处理4.1文件的读取和写入4.2文件指针和文件打开模式4.3异常处理概述4.4trycatch语句块4.5异常类的创建和使用五、动态内存管理和标准库5.1new和delete运算符5.2动态数组和指针数组5.3多维数组和指针数组5.4标准库的常用函数和容器5.5面向对象标准库的使用总结:通过本实验报告,我们详细介绍了C++程序设计的内容和步骤。
从基本语法和数据类型开始,我们讨论了变量的声明和定义,不同数据类型及其修饰符的使用,以及运算符和表达式的应用。
接下来,我们介绍了控制结构和循环语句的基本概念,并学习了输入和输出流的使用。
在函数和指针的部分,我们深入探讨了函数的定义和调用,参数传递的方式,以及递归函数的应用。
我们还介绍了函数指针的概念和使用方法,以及引用和引用传递的特点。
在面向对象编程的部分,我们学习了类和对象的概念,构造函数和析构函数的用途,成员函数和访问修饰符的作用,继承和多态性的实现方式,以及虚函数和纯虚函数的应用。
文件操作和异常处理是实际开发中经常遇到的情况,我们介绍了文件的读取和写入方式,文件指针和文件打开模式的应用,以及异常处理的基本概念和用法。
我们学习了动态内存管理的方法,包括new和delete运算符的使用,动态数组和指针数组的创建和销毁,以及多维数组和指针数组的应用。
大学C 上机实验题目(版)

20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:实验前言(建议认真阅读)一、上机实验的目的上机实验的目的是提高学生的分析问题、解决问题的能力和动手能力,通过实践环节理解C++语言的基本结构和程序设计方法。
通过亲手编程掌握C++语言编程的方法。
二、实验基本内容为了使学生在上机实验时目标明确,本实验指导书针对课程内容编写了五个实验。
学生在课内机时先完成指导书中标有“*”号的程序,理解所学的知识,在此基础上再编写其他应用程序。
指导书中的五个个实验如下:1. 函数与编译处理2. 指针与引用3. 类和对象4. 继承和派生类5. 多态性三、实验提交(特别提醒)1. 实验题目以附件形式提交,每个附件限一个源程序,附件以实验编号-题号-自己学号.cpp命名;如学号为20XXXX20XXXX20XXXX34的同学提交实验1的第5题,则附件命名方式为:1-5-20XXXX20XXXX20XXXX34.cpp,错误提交的将视为未提交。
2. 提交时间定为该次实验课的一周内,过期不再接收。
四、评分和作弊处理1. 要求提交实验题总数为6题(带“*”号),占期末总评成绩的20XX%;2. 存在抄袭和被抄袭的作业,无论抄袭与被抄袭者,本门课程平时成绩以零分记。
存在两次及两次以上抄袭和被抄袭者,本门课程以不及格记。
五、实验课要求(重点强调)1. 严禁QQ、MSN等即时软件工具聊天;2. 严紧接听手机、发送短信;3. 严紧玩游戏。
实验1 函数与编译处理一、实验目的1. 掌握函数声明、定义和使用的方法;2. 掌握形参与实参之间的对应关系;3. 掌握函数调用时,形参、实参之间的“值传递”和“引用传递”的区别;4. 掌握函数递归调用的方法;5. 掌握全局变量、局部变量、静态变量的使用方法;6. 掌握文件包含的使用方法。
二、实验内容1. 定义两个函数swap1和swap2,目的是实现两个整数的次序交换,其中swap1的参数是传递值参数,swap2的参数是引用参数,在程序中分别调用这两个函数,其输出结果如下所示:初始值:x=1,y=2调用swap1后的结果:x=1 y=2调用swap2后的结果:x=2 y=12. 编写一个函数,用来计算从键盘上输入的整数的阶乘。
c++多态性与虚函数习题答案

多态性与虚函数1.概念填空题1.1 C++支持两种多态性,分别是编译时和运行时。
1.2在编译时就确定的函数调用称为静态联编,它通过使用函数重载,模板等实现。
1.3在运行时才确定的函数调用称为动态联编,它通过虚函数来实现。
1.4虚函数的声明方法是在函数原型前加上关键字virtual。
在基类中含有虚函数,在派生类中的函数没有显式写出virtual关键字,系统依据以下规则判断派生类的这个函数是否是虚函数:该函数是否和基类的虚函数同名;是否与基类的虚函数参数个数相同、类型;是否与基类的虚函数相同返回类型。
如果满足上述3个条件,派生类的函数就是虚函数。
并且该函数覆盖基类的虚函数。
1.5 纯虚函数是一种特别的虚函数,它没有函数的函数体部分,也没有为函数的功能提供实现的代码,它的实现版本必须由派生类给出,因此纯虚函数不能是友元函数。
拥有纯虚函数的类就是抽象类类,这种类不能实例化。
如果纯虚函数没有被重载,则派生类将继承此纯虚函数,即该派生类也是抽象。
3.选择题3.1在C++中,要实现动态联编,必须使用(D)调用虚函数。
A.类名B.派生类指针C.对象名D.基类指针3.2下列函数中,不能说明为虚函数的是(C)。
A.私有成员函数B.公有成员函数C.构造函数D.析构函数3.3在派生类中,重载一个虚函数时,要求函数名、参数的个数、参数的类型、参数的顺序和函数的返回值(A)。
A.相同B.不同C.相容D.部分相同3.4当一个类的某个函数被说明为virtual时,该函数在该类的所有派生类中(A)。
A.都是虚函数B.只有被重新说明时才是虚函数C.只有被重新说明为virtual时才是虚函数D.都不是虚函数3.5(C)是一个在基类中说明的虚函数,它在该基类中没有定义,但要求任何派生类都必须定义自己的版本。
A.虚析构函数B.虚构造函数C.纯虚函数D.静态成员函数3.6 以下基类中的成员函数,哪个表示纯虚函数(C)。
A.virtual void vf(int);B.void vf(int)=0;C.virtual void vf( )=0;D.virtual void vf(int){ }3.7下列描述中,(D)是抽象类的特性。
【C++面向对象的程序设计】6多态性

虚析构函数
析构函数的作用是对象撤销之后清理现场。 在派生类对象撤销时,一般先调用派生类的 析构函数。再调用基类的析构函数。
然而,当定义的是一个指向基类的指针变量, 使用new运算符建立临时对象时,如果基类 中有析构函数,则在使用delete析构时只会 调用基类的析构函数。
这就需要将基类中的析构函数声明为虚函数。
虚函数的声明与使用
声明虚函数的一般格式如下: virtual 函数原型;
⑴ 必须首先在基类中声明虚函数。 ⑵ 派生类中与基类虚函数原型完全相同的成员函 数,即使在说明时前面没有冠以关键字virtual也 自动成为虚函数。
声明虚函数
⑶ 只有非静态成员函数可以声明为虚函数。 ⑷ 不允许在派生类中定义与基类虚函数名字及参数 特征都相同,仅仅返回类型不同的成员函数。 编译时 出错。 ⑸ 系统把函数名相同但参数特征不同的函数视为不 同的函数。 ⑹ 通过声明虚函数来使用C++提供的多态性机制时, 派生类应该从它的基类公有派生。
构函数等内容。
本章内容
静态联编与动态联编 虚函数的声明与使用 纯虚函数和抽象类 虚析构函数
Hale Waihona Puke 静态联编与动态联编所谓联编(tinding),就是使一个计算机程序的不同部 分彼此关联的过程。
静态联编在编译阶段完成,因为所有联编过程都在程 序开始运行之前完成,因此静态联编也叫先前联编或早期 联编。
另一种情况编译程序在编译时并不确切知道应把发送 到对象的消息和实现消息的哪段具体代码联编在一起,而 是在运行时才能把函数调用与函数体联系在一起,则称为 动态联编。
动态联编的实现
C ++语言中的动态联编是通过使用虚函数表 (Virtual Function Table)来实现的,虚函数表也称 为v-表。
实验四 虚函数与多态性

实验四虚函数与多态性实验目的和要求 :1 了解多态性在 C++ 中的体现。
2 掌握虚函数的应用。
3 了解抽象类。
实验内容:定义一个基类为哺乳动物类Mammal,其中有数据成员年龄、重量、品种,有成员函数move()、speak()等,以此表示动物的行为。
由这个基类派生出狗、猫、马、猪等哺乳动物,它们有各自的行为。
编程分别使各个动物表现出不同的行为。
要求如下:1、从基类分别派生出各种动物类,通过虚函数实现不同动物表现出的不同行为。
2、今有狗: CAIRN:3岁,3kg;DORE:4岁,2kg;猫: CAT:5 岁,4kg;马: HORSE,5岁,60kg;猪: PIG,2岁,45kg。
3、设置一个 Mammal 类数组,设计一个屏幕菜单,选择不同的动物或不同的品种,则显示出动物相对应的动作,直到选择结束。
4、对应的动作中要先显示出动物的名称,然后显示年龄、重量、品种、叫声及其他特征。
实验原理:1.多态性:多态是指同样的消息被不同类型的对象接受时导致不同的行为,所谓消息是指对类的成员函数的调用,而不同的行为是指不同的实现,也就是调用不同的函数。
多态性从实现的角度来讲可以划分为两类:编译时的多态性和运行时的多态性。
编译时的多态性是在编译的过程中确定同名操作的具体操作对象,也就是通过重载函数来实现的。
运行时的的多态性是在程序运行过程中才动态地确定操作所针对的具体对象,使用虚函数来实现的。
2.虚函数:虚函数是重载的另一种形式,它提供了一种更为灵活的多态性机制。
虚函数允许函数调用与函数体之间的联系在运行时才建立,也就是运行时才决定如何动作,即所谓的“动态连接”。
虚函数成员的定义:virtual 函数类型函数名(形参表)3.(1)抽象类:抽象类是一种特殊的类。
抽象类是为了抽象和设计的目的而建立的。
一个抽象类自身无法实例化,也就是说无法定义一个抽象类的对象,只能通过继承机制,生成抽象类的非抽象派生类,然后再实例化。
多态性与虚函数实验报告

多态性与虚函数实验报告实验目的:通过实验掌握多态性和虚函数的概念及使用方法,理解多态性实现原理和虚函数的应用场景。
实验原理:1.多态性:多态性是指在面向对象编程中,同一种行为或者方法可以具有多种不同形态的能力。
它是面向对象编程的核心特性之一,能够提供更加灵活和可扩展的代码结构。
多态性主要通过继承和接口来实现。
继承是指子类可以重写父类的方法,实现自己的特定行为;接口是一种约束,定义了类应该实现的方法和属性。
2.虚函数:虚函数是在基类中声明的函数,它可以在派生类中被重新定义,以实现多态性。
在类的成员函数前面加上virtual关键字,就可以将它定义为虚函数。
当使用基类指针或引用调用虚函数时,实际调用的是派生类的重写函数。
实验步骤:1. 创建一个基类Shape,包含两个成员变量color和area,并声明一个虚函数printArea(用于打印面积。
2. 创建三个派生类Circle、Rectangle和Triangle,分别继承Shape类,并重写printArea(函数。
3. 在主函数中,通过基类指针分别指向派生类的对象,并调用printArea(函数,观察多态性的效果。
实验结果与分析:在实验中,通过创建Shape类和派生类Circle、Rectangle和Triangle,可以实现对不同形状图形面积的计算和打印。
当使用基类指针调用printArea(函数时,实际调用的是派生类的重写函数,而不是基类的函数。
这就是多态性的实现,通过基类指针或引用,能够调用不同对象的同名函数,实现了对不同对象的统一操作。
通过实验1.提高代码的可扩展性和灵活性:通过多态性,可以将一类具有相似功能的对象统一管理,节省了代码的重复编写和修改成本,增强了代码的可扩展性和灵活性。
2.简化代码结构:通过虚函数,可以将各个派生类的不同行为统一命名为同一个函数,简化了代码结构,提高了代码的可读性和维护性。
3.支持动态绑定:通过运行时的动态绑定,可以根据对象的实际类型来确定调用的函数,实现了动态绑定和多态性。
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virtual void print()=0;
protected:
string name;
int lessons;
};
Teacher::Teacher(string n,int h)
{
name=n;
lessons=h;
}
class Professor:public Teacher
实验5多态性与虚函数
一、实验目的和要求
了解静态联编和动态联编的概念。掌握动态联编的条件。
二、实验内容和原理
事先编写好程序,上机调试和运行程序,分析结果。
(1)实验指导书P96 1~4任选一题。
(2)实验指导书P100 5~6任选一题。
三、实验环境
联想计算机,Windows XP操作系统,Visual C++ 6.0
四、算法描述及实验步骤
(1)编写源程序。
(2)检查程序有无错误(包括语法错误和逻辑错误),有则改之。
(3)编译和连接,仔细分析编译信息,如有错误应找出原因并改正之。
(4)运行程序,分析结果。
(5)将调试好的程序保存在自己的用户目录中,文件名自定。
五、调试过程
1
2
六、实验结果
1
5
七、总结
动态联编需要满足3个条件,首先类之间满足类型兼容规则;第二是要声明虚函数;第三是要由成员函数来调用或者是通过基类指针、引用来访问虚函数。
virtual double salary()=0;
virtual void print()=0;
protected:
string name;
int lessons;
};
Teacher::Teacher(string n,int h)
{
name=n;
lessons=h;
}
class Professor:public Teacher
{public:
Professor(string n,int h):Teacher(n,h){}
double salary(){return 5000 + 50 * lessons;}
void print();
};
void Professor::print()
{cout<<name<<"\tProfessor\t\t"<<lessons<<"lessonseacher * t[3];
t[0]=new Professor("Tang XiHua",12);
t[1]=new Associateprofessor("Li HanPin",16);
};
class Derived:public Base
{public:
virtual void f(float x){cout<<
"Derived::h(float)"<<x<<endl;}
};
int main()
{Derived d;
Base * pb=&d;
Derived *pd=&d;
pb->f(3.14f);
cout<<"\tearned¥"<<salary()<<endl;
}
class Associateprofessor:public Teacher
{
public:
Associateprofessor(string n,int h):Teacher(n,h){}
double salary(){return 3000+30*lessons;}
pb->f(3.14f);
pb->g(3.14f);
pb->h(3.14f);
pb->h(3.14f);
return 0;
}
2#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Teacher
{public:
Teacher(string n,int h);
void print();
};
void Ass me<<"\tAssociateprofessor\t"<<lessons<<"lessons";
cout<<"\tearned¥"<<salary()<<endl;
}
class Lecturer:public Teacher
{public:
Lecturer(string n,int h):Teacher(n,h){}
void print();
};
void Associateprofessor::print()
{
cout<<na#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class Teacher
{public:
Teacher(string n,int h);
{public:
Professor(string n,int h):Teacher(n,h){}
double salary(){return 5000 + 50 * lessons;}
void print();
};
void Professor::print()
{cout<<name<<"\tProfessor\t\t"<<lessons<<"lessons";
double salary(){return 2000+20*lessons;}
void print();
};
void Lecturer::print()
{cout<<name<<"\tLecturer\t\t"<<lessons<<"lessons";
cout<<"\tearned¥"<<salary()<<endl;
附录:
1.
{
public:
virtual void f(float x){cout<<"Base::f(float)"<<x<<endl;}
void g(float x){cout<<"Base::g(float)"<<x<<endl;}
void h(float x ){cout<<"Base::h(float)"<<x<<endl;}
cout<<"\tearned¥"<<salary()<<endl;
}
class Associateprofessor:public Teacher
{
public:
Associateprofessor(string n,int h):Teacher(n,h){}
double salary(){return 3000+30*lessons;}