第八章 继承与多态习题(C++)

第八章继承与多态习题一.基本概念与基础知识自测题8.1填空题8.1.1 如果类α继承了类β，则类α称为（1）类，而类β称为（2）类。

（3）类的对象可作为（4）类的对象处理，反过来不行，因为（5）。

如果强制转换则要注意（6）。

答案：（1）基类（2）派生类（3）派生类（4）基类（5）派生类有一些新成员（6）只能派生类强制转换为基类8.1.2 当用public继承从基类派生一个类时，基类的public成员成为派生类的（1）成员，protected成员成为派生类的（2）成员，对private成员是（3）。

公有派生可以使其类的（4），所以公有派生是主流。

答案：（1）public成员（2）protected成员（3）不可访问（4）接口不变8.1.3 利用继承能够实现（1）。

这种实现缩短了程序开发的时间，VC++中的（2）很好地体现了这一点。

答案：（1）代码的复用（2）MFC编程8.1.4 一个派生类只有一个直接基类的情况称为（1），而有多个直接基类的情况称为（2）。

继承体现了类的（3）概念，这在MFC中得到了很好表现，MFC中只采用了（4）。

答案：（1）单继承（2）多重继承（3）层次（4）单继承8.1.5 C++中多态性包括两种多态性：（1）和（2）。

前者是通过（3）实现的，而后者是通过（4）和（5）来实现的。

答案：（1）编译时的（2）运行时的（3）函数和运算符的重载（4）类继承关系（5）虚函数8.1.6 在基类中将一个成员函数说明成虚函数后，在其派生类中只要（1）、（2）和（3）完全一样就认为是虚函数，而不必再加关键字（4）。

如有任何不同，则认为是（5）而不是虚函数。

除了非成员函数不能作为虚函数外，（6）、（7）和（8）也不能作为虚函数。

答案：（1）同虚函数名（2）同参数表（3）同返回类型。

如基类中返回基类指针，而派生类中返回派生类指针是允许的（4）virtual（5）重载（6）静态成员函数（7）内联函数（8）构造函数8.1.7 纯虚函数定义时在函数参数表后加（1），它表明程序员对函数（2），其本质是将指向函数体的指针定为（3）。

答案：（1）=0（2）不定义（3）NULL8.2简答题8.2.1构造函数和析构函数可以继承吗？派生类构造函数各部分的执行次序是怎样的？答：构造函数和析构函数不可以继承。

派生类构造函数各部分的执行次序是：1.调用基类构造函数，按它们在派生类声明的先后顺序，依次调用。

2.调用新增成员对象的构造函数，按它们在类定义中声明的先后顺序，依次调用。

3.派生类的构造函数体中的操作。

8.2.2什么叫派生类的同名覆盖（override）?答：如果派生类声明了一个和某个基类成员同名的新成员（当然如是成员函数，参数表也必须一样，否则是重载），派生类中的新成员就屏蔽了基类同名成员，类似函数中的局部变量屏蔽全局变量。

称为同名覆盖（override）。

8.2.3派生类的析构函数中需完成什么任务？是否要编写对基数和成员对象的析构函数的调用？为什么？答：析构函数的功能是作善后工作，析构函数无返回类型也没有参数，情况比较简单。

派生类析构函数定义格式与非派生类无任何差异，不要编写对基数和成员对象的析构函数的调用，只要在函数体内把派生类新增一般成员处理好就可以了，因为对新增的成员对象和基类的善后工作，系统会自己调用成员对象和基类的析构函数来完成。

8.2.4为什么要使用虚基类？怎样定义虚基类？用一个实例来解释虚基类在其派生类中的存储方式。

答：在多重继承是有可能出现同一基类的两个拷贝，为避免这种情况，可使用虚基类。

虚基类（virtual base class）定义方式如下：class派生类名:virtual 访问限定符基类类名{...};class派生类名:访问限定符virtual基类类名{...};virtual 关键字只对紧随其后的基类名起作用。

如下派生：（a）派生关系（b）存储图存储关系如(b)，在职研究生类有两个Person拷贝。

采用虚基类后存储关系如下：采用虚基类后在职研究生类储存图8.2.5简单叙述派生类与基类的赋值兼容规则。

答：凡是基类所能解决的问题，公有派生类都可以解决。

在任何需要基类对象的地方都可以用公有派生类的对象来代替，这条规则称赋值兼容规则。

它包括以下情况：1．派生类的对象可以赋值给基类的对象，这时是把派生类对象中从对应基类中继承来的成员赋值给基类对象。

反过来不行，因为派生类的新成员无值可赋。

2．可以将一个派生类的对象的地址赋给其基类的指针变量，但只能通过这个指针访问派生类中由基类继承来的成员，不能访问派生类中的新成员。

同样也不能反过来做。

3．派生类对象可以初始化基类的引用。

引用是别名，但这个别名只能包含派生类对象中的由基类继承来的成员。

8.2.6在类中定义对象成员称为复合或嵌套，请对比复合与继承的异同之处。

答：成员对象是嵌套的概念，使用成员对象中的成员，只能直接访问（对象名加点号加成员名）公有成员。

在类的成员函数中不能直接访问和处理成员对象的私有和保护成员，而要通过成员对象的接口去间接访问和处理。

某些应用中，对象成员可以代替继承中的基类。

基类在派生类中只能继承一个（间接基类不在讨论之中）不能同时安排两个，否则成员名即使使用域分辨符也会发生冲突，但如果一定要用两个，只能采用成员对象。

所以采用成员对象更加灵活。

两者不是对立的，而是互为补充的。

8.2.7比较派生与模板各自的优点。

答：模板追求的是运行效率，而派生追求的是编程的效率。

通用性是模板库的设计出发点之一，这是由泛型算法和函数对象等手段达到的。

为了运行的效率，类模板是相互独立的，即独立设计，没有使用继承的思想。

对类模板的扩展是采用适配子（adapter）来完成的。

应该说派生类的目标之一也是代码的复用和程序的通用性，最典型的就是MFC，派生类的优点是可以由简到繁，逐步深入，程序编制过程中可以充分利用前面的工作，一步步完成一个复杂的任务。

8.2.8是否使用了虚函数就能实现运行时的多态性？怎样才能实现运行时的多态性？答：不是。

实现动态多态性时，必须使用基类类型的指针变量或引用，使该指针指向该基类的不同派生类的对象，并通过该指针指向虚函数，才能实现动态的多态性。

8.2.9为什么析构函数总是要求说明为虚函数？答：在基类中及其派生类中都动态分配内存空间时，必须把析构函数定义为虚函数，实现撤消对象时的多态性。

根据赋值兼容规则可以用基类的指针指向派生类对象，如果由该指针撤销派生类对象，则必须将析构函数说明为虚函数，实现多态性，自动调用派生类析构函数。

我们总是要求将类设计成通用的，无论其他程序员怎样调用都必须保证不出错，所以必须把析构函数定义为虚函数。

8.2.10什么是抽象类？含有纯虚函数的类是抽象类吗？答：若定义一个类，它只能用作基类来派生出新的类，而不能用来定义对象，则称为抽象类。

含有纯虚函数的类是抽象类。

8.2.11能否不提供源代码，做到用户自行把通用的软件转化为专用软件？怎样实现？答：能不提供源代码，做到用户自行把通用的软件转化为专用软件。

动态联编不一定要源代码，可以只有头文件和对象文件的.obj文件。

软件开发商可在不透露其秘密的情况下发行.obj 形式的软件，然后由程序员利用继承机制，从所购得的类中派生出新类。

能与软件开发商提供的类一起运行的软件也能与派生类一起运行，并能通过动态联编使用这些派生类中重定义的虚函数。

比如通用的财务软件可以转化为某公司的专用软件。

二.编程与综合练习题8.3请用类的派生方式来组织下列动物实体与概念：动物，脊椎动物亚门，节肢动物门，鱼纲，鸟纲，爬行纲，哺乳纲，昆虫纲，鲨鱼，青鱼，海马，鹦鹉，海鸥，喜鹊，蝙蝠，翼龙，蜻蜓，金龟，扬子鳄，袋鼠，金丝猴，虎，蜈蚣，蜘蛛，蝗虫，知了，螃蟹，虾。

解：动物派生出：脊椎动物亚门和节肢动物门。

脊椎动物亚门派生出：鱼纲，鸟纲，爬行纲，哺乳纲。

鱼纲派生出：鲨鱼，青鱼，海马。

鸟纲派生出：鹦鹉，海鸥，喜鹊。

爬行纲派生出：翼龙，金龟，扬子鳄。

哺乳纲派生出：蝙蝠，袋鼠，金丝猴，虎。

节肢动物门派生出：昆虫纲，蜈蚣（多足纲），蜘蛛（蜘形纲），螃蟹，虾（甲壳纲）。

昆虫纲派生出：蜻蜓，蝗虫，知了。

8.4定义商品类及其多层的派生类。

以商品类为基类。

第一层派生出服装类、家电类、车辆类。

第二层派生出衬衣类、外衣类、帽子类、鞋子类；空调类、电视类、音响类；自行车类、轿车类、摩托车类。

要求给出基本属性和派生过程中增加的属性。

解：按题意没有操作,所以只列出数据成员,也不再检验#include <iostream>using namespace std;class Commodity{double price; //价格char name[20];//商品名char manufacturer[20];//生产厂家int items;//数量};class Clothing:public Commodity{//服装类char texture[20];//材料质地};class Electric_Appliance:public Commodity{//家电类enum {Black,White}type;//黑白家电};class Vehicle:public Commodity{//车辆类int wheel_num;//车轮数量};class Shirt:public Clothing{//衬衣类enum {Formal,Casual}Style;//式样：正式、休闲};class Garment:public Clothing{//外衣类enum {Jacket,Coat}Style;//式样：夹克、外套};class Hat:public Clothing{//帽子类；enum {Winter,Summer,Spring_Autumn}Style;//季节风格};class Shoes:public Clothing{//鞋子类enum {Winter,Summer,Spring_Autumn}Style;//季节风格};class Air_Cindition:public Electric_Appliance{//空调bool warm_cool; //是否冷暖float power;//功率};class Television:public Electric_Appliance{//电视类int Size; //尺寸bool isColor;//是否彩色};class Acoustics:public Electric_Appliance{//音响类int speaker_num; //喇叭数目float power; //功率};class Bicycle:public Vehicle{//自行车类int speed_grades; //调速级数int wheel_size; //轮子大小};class Car:public Vehicle{//轿车类float volume; //排气量bool isSkylight; //是否有天窗int box_num; //厢数};class Motorcycle:public Vehicle{//摩托车类float volume; //排气量};int main(){return 0;}8.5以点（point）类为基类，重新定义矩形类和圆类。