实验4 继承的层次结构及多态性应用

实验4 继承的层次结构

（一）实验类型：验证性

（二）实验类别：专业实验

（三）实验学时数：5学时实验课，其它时间由开放实验室补充

（四）实验目的

1．掌握类的继承层次结构的定义方法；

2．掌握多态性实现的三个条件：继承、覆盖和向上转型；

3．掌握抽象类和接口的定义方法；抽象类派生和实现接口的规则；

4．掌握在继承、聚合和多态作用时对象创建、使用和释放的过程。

（五）实验内容

1）将例5.2的程序片段补充和改写成一个完整、正确的程序，用私有继承方式。在程序中应包括输入数据的函数，在程序运行时输入num, name, sex, age, addr的值，程序输出以上5个数据的值。

提示：例11.2在教材P356页，两各类Student和Student1。私有继承方式。需要写好从键盘输入数据的函数，和向屏幕输出的函数。注意访问属性。

2）将例11.3的程序修改、补充，写成一个完整、正确的程序，用保护继承方式。在程序中应包括输入数据的函数。

提示：例11.3在教材P360页，两各类Student和Student1。保护继承方式。仅需要写好从键盘输入数据的函数。注意访问属性。

3）修改例11.3的程序，改为用公共继承方式。上机调试程序，使之能正确运行并得到正确的结果。对这两种继承方式作比较分析，考虑在什么情况下二者不能互相代替。

有以下程序结构，请分析访问属性。

class A// A为基类

{

public:

void f1( );

int i;

protected:

void f2( );

int j;

private:

int k;

};

class B: public A // B为A的公用派生类

{

public:

void f3( );

protected:

int m;

private:

int n;

};

class C: public B //C为B的公用派生类

{

public:

void f4( );

private:

int p;

};

int main( )

{

A a1; // a1是基类A的对象

B b1; // b1是派生类B的对象

C c1; // c1是派生类C的对象

return 0;

}

问：

（a）在main函数中能否用b1.i, b1.j和b1.k引用派生类B对象b1中基类A的成员？（b）派生类B中的成员函数能否调用基类A中的成员函数f1和f2？

（c）派生类B中的成员函数能否引用基类A中的数据成员i, j, k？

（d）能否在main函数中用c1.i, c1.j, c1.k, c1.m, c1.n, c1.p引用基类A的成员i, j, k，派生类B的成员m, n，以及派生类C的成员p?

（e）能否在main()函数中用c1.f1( ), c1.f2( ), c1.f3( )和c1.f4( )调用f1, f2, f3, f4成员函数？

（f）派生类C的成员函数f4能否调用基类A中的成员函数f1, f2和派生类中的成员函数f3?

提示：参考教材P358页表11.3和教材P359页表11.4，并且亲自动手在vc编译器上实践一下。

有以下程序结构，请分析所有成员在各类的范围内的访问权限。

class A

{

public:

void f1( );

protected:

void f2( );

private:

int i;

};

class B: public A

{

public:

void f3( );

int k;

private:

int m;

};

class C: protected B

{

public:

void f4( );

protected:

int n;

private:

int p;

};

class D: private C

{

public:

void f5( );

protected:

int q;

private:

int r;

};

int main( )

{

A a1;

B b1;

C c1;

D d1;

// ……

};

提示：这条题改了一下变量，跟书本上有所不同。

（六）实验要求

1．学生在实验过程中自己独立完成设计和编程，1人为1组。

2．完成实验报告：源程序代码，并添加必要的注释。

（七）实验设备

个人计算机（Windows操作系统，V isual C++ 6.0）

（八）实验课承担单位：工程学院

实验5 多态性应用

（一）实验类型：验证性

（二）实验类别：专业实验

（三）实验学时数：5学时实验课，其它时间由开放实验室补充

（四）实验目的

1．掌握类的继承层次结构的定义方法；

2．掌握多态性实现的三个条件：继承、覆盖和向上转型；

3．掌握抽象类和接口的定义方法；抽象类派生和实现接口的规则；

4．掌握在继承、聚合和多态作用时对象创建、使用和释放的过程。

（五）实验内容

1）在例12.1程序基础上作一些修改。定义Point（点）类，由Point类派生出Circle（圆）类，再由Circle类派生出Cylinder类。将类的定义部分分别作为3个头文件，对它们的成员函数的声明部分分别作为3个源文件（.cpp文件），在主函数中使用#include命令把它们包含进来，形成一个完整的程序，并上机运行。

2）在例12.3的基础上作以下修改，并作必要的讨论。

（a）把构造函数修改为带参数的函数，在建立对象时初始化。

（b）将析构函数声明为virtual，运行程序，分析结果。

3）写一个程序，定义抽象基类Shape，由它派生出5个派生类：Circle（圆形）、Square（正方形）、Rectangle（矩形）、Trapezoid（梯形）、Triangle（三角形）。

用虚函数分别计算几种图形的面积，并求它们的和。要求用基类指针数组，使它的每一个元素指向一个派生类对象。

（六）实验要求

1．学生在实验过程中自己独立完成设计和编程，1人为1组。

2．完成实验报告：源程序代码，并添加必要的注释。

（七）实验设备

个人计算机（Windows操作系统，V isual C++ 6.0）

（八）实验课承担单位：工程学院