C++實驗報告(虛基類)分析

1、實驗五 Shape虛基類一、實驗?zāi)康?.掌握虛基類的定義、使用2.理解使用虛函數(shù)和繼承類實現(xiàn)多態(tài)性二、實驗環(huán)境Windows + VC+6.0。三、實驗內(nèi)容及要求定義抽象基類Shape，有它派生出三個類：Circle、Rectangle、Triangle，用函數(shù)ShowArea分別顯示各種圖形的面積，最后還要顯示所有的圖形面積。要求用基類指針數(shù)組，使他的每一個元素指向一個派生類對象。四、實驗步驟(1) 定義一個虛基類Shape，在ShowArea函數(shù)聲明前冠以virtual使其成為虛函數(shù)，并且能夠在派生類中重定義。/形狀類 Shapeclass Shape public: virtual do

2、uble ShowArea()const=0; ;(2)定義三個派生類Circle、Rectangle、Triangle，并公有繼承Shape基類。/圓形 Circleclass Circle:public Shape private: double radius;/半徑 public: Circle(double r):radius(r) /構(gòu)造函數(shù) double ShowArea() const /求圓形面積的函數(shù) return PI*radius*radius; ;/矩形類 Rectangleclass Rectangle:public Shape private: double hei

3、gth;/高 double width;/寬public: Rectangle(double h,double w):heigth(h),width(w)/構(gòu)造函數(shù) double ShowArea()const /求矩形面積的函數(shù) return heigth*width; ;/三角形類 Triangleclass Triangle:public Shape private: double a,b,c;/三角形三條邊 public: Triangle(double x,double y,double z):a(x),b(y),c(z)/構(gòu)造函數(shù) double ShowArea()const /求

4、三角形面積函數(shù) int p=(a+b+c)/2;return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c); (3)在主函數(shù)中分別調(diào)用三個派生類的ShowArea函數(shù)，求出各個形狀的面積。int main() Circle A(0.5); cout<<"圓形面積y:"<<A.ShowArea()<<endl;/輸出圓形面積 cout<<endl;Rectangle B(3,4); cout<<"矩形面積y:"<<B.ShowArea()<<endl;/輸出矩形面積co

5、ut<<endl; Triangle C(5,3,4);cout<<"三角形面積y:"<<C.ShowArea()<<endl;/輸出三角形面積 （4）定義一個基類指針數(shù)組p3 =&A,&B,&C，通過->訪問派生類對象的成員函數(shù)ShowArea，如p0->ShowArea()訪問的是對象A的成員函數(shù)。double area=0.0; Shape *p3=&A,&B,&C;/基類指針數(shù)組 for(int i=0;i<3;i+) area=area+pi->

6、ShowArea();/面積相加 cout<<"總面積y:"<<area<<endl;/輸出總面積五、程序分析1. 抽象類只能作為基類來使用，其純虛函數(shù)的實現(xiàn)由派生類給出。如果派生類中沒有重新定義純虛函數(shù)，而只是繼承基類的純虛函數(shù)，則這個派生類仍然還是一個抽象類。如果派生類中給出了基類純虛函數(shù)的實現(xiàn)，則該派生類就不再是抽象類了，它是一個可以建立對象的具體的類。抽象類是不能定義對象的。如下例：class Shape public: virtual double ShowArea()const=0; ;2. 如果派生類重寫了基類的虛函數(shù)，那么

7、編譯器對應(yīng)的操作為將指向虛函數(shù)表的指針_vfptr指向的函數(shù)指針數(shù)組中相應(yīng)的虛函數(shù)入口地址改變?yōu)楫?dāng)前派生類實現(xiàn)的函數(shù)入口地址； 基類指針指向派生類后，實際上指向的是從基類派生到派生類那段成員的首地址（存放_vfptr，如果定義有虛函數(shù)），基類指針在調(diào)用虛函數(shù)的額時候，是通過查該_vfptr地址指向的函數(shù)指針數(shù)組來查找函數(shù)入口地址。所以，如果派生類重寫了虛函數(shù)，那么以上查找的虛函數(shù)的入口地址將是派生類重寫的函數(shù)的入口地址。pi->ShowArea();/訪問派生類重寫ShowArea函數(shù)的入口地址¡六、實驗結(jié)果與總結(jié)實驗總結(jié)：抽象基類與普通基類不同，他平不是現(xiàn)實存在的對象，它可以

8、沒有任何物理上的或其他實際意義方面的含義，例如Shape類，只有一個成員函數(shù)，沒有數(shù)據(jù)成員。它既不代表點，也不代表圓。實驗結(jié)果如下：實驗總結(jié)：1. 抽象基類與普通基類不同，他平不是現(xiàn)實存在的對象，它可以沒有任何物理上的或其他實際意義方面的含義，例如Shape類，只有一個成員函數(shù)，沒有數(shù)據(jù)成員。它既不代表點，也不代表圓。對于虛函數(shù)，在基類用Virtual申明成員函數(shù)為虛函數(shù)。這樣就可以在派生類中重新定義此函數(shù)，為他賦新功能，并能方便的調(diào)用。2. 抽象基類是本類族的公共接口。或者說，從同一基類派生出的多個類有同一接口。因此能響應(yīng)同一形式的消息（例如各類對象都有能對用基類指針調(diào)用虛函數(shù)作出響應(yīng)），但

9、是相應(yīng)的方式因?qū)ο蟛煌?。在通過虛函數(shù)實現(xiàn)動態(tài)多動性時，可以不必考慮對象是哪一個類派生出來的，都用同一種方式調(diào)用（因為基類指針可以指向同一類組的所有類，因而可通過基類指針調(diào)用不同類的虛函數(shù)）。附1：完整的原程序#include<iostream> #include<math.h>using namespace std; const double PI=3.1415926; /形狀類Shapeclass Shape public: virtual double ShowArea()const=0; ; /圓形類 Circleclass Circle:public Sha

10、pe private: double radius;/半徑 public: Circle(double r):radius(r) /構(gòu)造函數(shù) double ShowArea() const /求圓形面積函數(shù) return PI*radius*radius; ; /矩形類 Rectangleclass Rectangle:public Shape private: double heigth;/高 double width;/寬 public: Rectangle(double h,double w):heigth(h),width(w)/構(gòu)造函數(shù) double ShowArea()const

11、/求矩形面積函數(shù) return heigth*width; ; /三角形類Triangleclass Triangle:public Shape private: double a,b,c;/三角形三條邊 public: Triangle(double x,double y,double z):a(x),b(y),c(z)/構(gòu)造函數(shù) double ShowArea()const /求三角形面積函數(shù) int p=(a+b+c)/2;return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c); ; int main() Circle A(0.5); cout<<"圓2形?面?積y:"<<A.ShowArea()<<endl;/輸出圓形面積 cout<<endl;Rectangle B(3,4); cout<<"矩形面積y:"<<B.ShowArea()<<endl;/輸出矩形面積cout<<endl; Triangle C(5,3,4);cout<<"三角形面積y:"<<C.ShowArea()<<endl;/輸出三角形面積 cout