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 >
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。