李长河 (教授)

教授 博士生导师 硕士生导师

性别:男

毕业院校:莱斯特大学

学历:研究生(博士)毕业

学位:工学博士学位

所在单位:自动化学院

职务:Professor

学科:自动化

办公地点:中国地质大学(武汉)自动化学院710室,湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号

联系方式:027-8717 5083

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实验十八 虚函数与多态、纯虚函数


 一.实验目的

1.  在掌握继承与派生关系的基础上,进一步理解虚函数与多态性的关系,实现运行时的多态。

2.  学会定义和使用纯虚函数

二、实验内容

1.范例:了解"单界面,多方法"的概念。现有称为figure的基类,存放了各二维对象(三角形、矩形和圆形三个类)的各维数据,set_dim()设置数据,是标准成员函数。

show_area()为虚函数,因为计算各对象的面积的方法是不同的。

【程序】

#include < iostream > 

using namespace std;

class figure{

protected:

double x,y;

public:

void set_dim(double i,double j=0)

{  x=i;  y=j;  }

virtual void show_area()

{  cout<<"No area computation defined for this class.\n";

}

};

class triangle:public figure{

public:

void show_area()

{ cout<<"Triangle with height "<< x<<" and base "<< y<<" has an area of "<< x*0.5*y<< endl;

}

};

class square:public figure{

public:

void show_area()

{  cout<<"Square with dimensions "<< x<<" and "<< y<<" has an area of "<< x*y<< endl;

}

};

class circle:public figure{

public:

void show_area()

{  cout<<"Circle with radius "<< x<<" has an area of "<<3.14159*x*x<< endl;

}

};

int main(){

figure *p;

triangle t;

square s;

circle c;

p=&t;

p->set_dim(10.0,5.0);

p->show_area();

p=&s;

p->set_dim(10.0,5.0);

p->show_area();

p=&c;  p->set_dim(10.0);

p->show_area();

return 0;

}   

【要求】

(1) 建立工程,录入上述程序,调试运行并记录运行结果。

(2) 修改上述程序,将virtual void show_area()中的virtual去掉,重新调试运行观察结果有何变化?为什么?

(3) 修改上述程序入口函数,使其动态建立三角形、矩形和圆形3个对象,通过基类指针访问这3个对象,然后释放这3个对象。

(4) 修改类定义中的析构函数,使之适应用户动态定义对    2、使用纯虚函数和抽象类对实验十六中的题1进行改进。

【要求】先定义一个抽象类Element,提供显示、求面积等公共接口(虚函数),派生出Point、Line、Circle等图形元素类,并重新定义(override)这些虚函数,完成各自的任务。

在这里,Element是抽象基类,它不能提供具体的显示操作,应将其成员函数定义为纯虚函数。只有采用指向基类的指针或对基类的引用进行调用,实现的才是动态绑定,

完成运行时的多态性。

3、编写计算定积分的类。采用纯虚函数和抽象基类往往是建立一个类的框架,并非是要建立一个完整的类。要求首先定义定积分抽象基类basic_inte,

该基类数据包括积分左右边界、划分区间的数量、步长和定积分值,同时包括一个计算积分的纯虚函数:virtual void integrate()=0。

第二步,由该基类派生出矩形法、梯形法和辛普生定积分类:rectangle、ladder和simpson。

第三步,编写一个积分函数,以指向定积分抽象基类basic_inte的指针为参数,实现动态的多态性。