2023年繼承與多態(tài)實驗報告

計算機課程實驗報告2023—2023學年度第一學期系別:數(shù)學與計算機科學學院實驗課程C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計班級級計算機科學與技術(shù)學號11姓名蔡興明指導教師馬學梅實驗題目繼承與多態(tài)（一)日期2023-9-2９實驗目的及規(guī)定1、理解繼承在面向?qū)ο蟪绦蛑械闹匾饔谩⒗^承和派生的概念；2、掌握通過繼承派生一個新類的方法;３、理解多態(tài)的概念、運算符重載的概念、虛函數(shù)的作用；4、學習實現(xiàn)多態(tài),掌握幾種常用運算符的重載;;5、掌握虛函數(shù)的定義和使用方法；6、簡樸面向?qū)ο蟪绦虻木帉憣嶒瀮?nèi)容及具體環(huán)節(jié):內(nèi)容1:函數(shù)重載(1)構(gòu)造函數(shù)重載，運營以下程序,#ｉnclｕde<iostrｅａm.h>clａsｓCOMPLEX｛pｕblic:?ＣOMPLEX(doubｌer=０,doｕblei=0)；ＣOMPLＥX(cｏｎstCOMPLEX&oｔher);ｖoiｄprint(）;COMPLEXadd(coｎstCＯMＰLEX＆othｅr);COMPＬＥXsubｓ(ｃonｓtCOMPLEX&ｏtｈer)；proｔeｃｔed:ｄouｂｌｅreal,imａge;};ＣＯＭPLＥＸ:：COMPＬEＸ(douｂleｒ,ｄoublei){rｅal=ｒ；ｉmage=i;return;｝COＭPLＥＸ::COMPLEX（cｏnstCOMPLEX&oｔhｅr){real=other.real;image=other.imａｇｅ;rｅturn;}voidCＯMPＬEX：：pｒiｎｔ（）{cｏuｔ<<rｅａl;ｉf(image>0)ｃｏut＜<“+”<<iｍaｇe<<“i”;eｌｓeif(ｉmaｇe<0)cout<<iｍａｇe<<“i”;ｃout＜<“\ｎ”;ｒｅｔurn;}COMPＬEXCOMPLＥX::ａdd(cｏｎstＣOMPLEX&ｏｔheｒ){rｅａl=real＋other.reａｌ;image=imagｅ＋othｅr.ｉmａge;retｕrn*this;}CＯMPＬEＸCＯＭPLＥＸ：:sｕbs(constCOMPLEX&ｏther){reaｌ=reaｌ-ｏther.real;image＝ｉmagｅ-other.imａge;rｅｔｕrｎ*thiｓ;}intｍain（)｛COMPLEXc１(１,２)；COMPLＥXc2(2);CＯMPLＥXc3(c1)；c3.priｎt();c2.ａｄd(c1)；c3.subs(c2)；c３.pｒiｎｔ();retuｒn0;}給出輸出結(jié)果，分析this的用途．在此程序的基礎(chǔ)上實現(xiàn)運算符”+”和”-“的重載this是自身的地址,但是*this就是自身了.是按值回返了.假如函數(shù)的回返值是帶有&號的，那么回返值就是引用了構(gòu)造出五個公共類函數(shù),此函數(shù)在運營時沒有出現(xiàn)問題，但是我通過仔細閱讀理解程序的過程中,重要對這個thiｓ的用途和用法在網(wǎng)上查閱學習了下，一種情況就是，在類的非靜態(tài)成員函數(shù)中返回類對象自身的時候,直接使用return*thｉs；此外一種情況是當參數(shù)與成員變量名相同時，如this->n＝n(不能寫成n＝n）。（2）運算符重載:以下程序規(guī)定實現(xiàn)運算符＋+的前置和后置重載，但事實上并沒有實現(xiàn)。試分析因素，并作出修改,以實現(xiàn)此功能。#inclｕdｅ<iosｔreａm.ｈ>clａsｓOｐｅrClass{intｘ;ｐｕbliｃ： ＯperClass（);ＯpｅrClassoperａt(yī)ｏr＋+()；OｐerCｌassopｅrator＋＋(int);voiｄdisplaｙ(）;};OｐerClass::OperClass（)｛ｘ＝0；ｒeturn；}OperClaｓsOpｅrＣlaｓｓ:：operator++（）{OpｅrClassＡ;+＋ｘ；Ａ.ｘ=x;returｎA；}ＯpｅｒClassOperＣlass::oｐerator+＋(int){OｐerClaｓsA；ｘ＋+;A.x=ｘ;rｅturnA;｝vｏidＯperClass:：ｄｉsplay（){cｏｕt<<“x＝“＜<x<<endl;}voidmａｉn(){OｐerCｌasｓX，Y;X.diｓplay（）;++X;Y＝++Ｘ;Y＋＋.ｄisplaｙ（);}內(nèi)容2:重載<,>,==：設計字符串類Strｉng,用來存放不定長的字符串，重載運算符“==”,“>”，“<”，用于兩個字符串的大于、小于和等于的比較運算。提醒:(1）屬于雙目運算符，在重載雙目運算符時,函數(shù)中應當有兩個參數(shù)。(2)String類成員變量應為字符型指針;(3)多個構(gòu)造函數(shù)的定義；測試數(shù)據(jù)：１.Chinaｃｈｉna2.NationalComputer3.Eｘamiｎａt(yī)ｉonRank4.ｓwuｓｔswｕst＃incｌude<ｓtｒｉｎｇ.h＞ｃｌassCＳｔring{ｐubｌiｃ: ｆrｉeｎdintmaiｎ（); CStrｉng(）;?CStｒｉng（CＳｔｒｉng&s）; CString(cｈar*ｓ)；?frｉｅndｂooｌｏpeｒator>(CＳｔrings1，CＳtrｉｎgs2);?friｅndbooｌopｅｒａt(yī)ｏr＜(ＣSｔrｉngs1,CStriｎgs2）; friendbｏｏｌｏｐeratｏr＝＝(CStrinｇｓ1,ＣSｔrｉngs2）;ｖoiｄｄiｓplａy（）;?~CStrｉng()；ｐrivatｅ:?char*ｓtr;};CSｔrｉng::CString(）{?sｔr＝NULL;}CStrｉng::ＣString(ＣString&s){ str=nｅｗchａr[sｔｒlen(ｓ．sｔｒ)+1];?ｉf（sｔr！=ＮUＬL) { ?strcpy(sｔｒ，s.str); }}ＣＳtring::CSｔｒing（char*s){?str=ｎewcｈaｒ[ｓｔrlen(s)+1]； if(ｓtr!＝NULＬ) { ?strｃpy（str，s); }}boｏｌopｅratｏr>(ＣStrinｇｓ１,CＳtrｉngs２)｛ ｉｆ(strcｍp(s1.sｔr,s2．ｓｔr)>0) retｕrnｔｒｕe; ｅlse reｔurnfａｌse;}booloperａt(yī)or<(CStriｎgs1,ＣStrings2){?if(ｓtrｃmp（s１．sｔr,s2.sｔr)＜0) returntｒue；?ｅlse ?reｔurｎfalse;}boolｏpｅratｏr==（CＳｔｒingｓ１,CStrｉngｓ2){ ｉf(strcmp(s１.str，s2.ｓｔr)＝=０)??ｒeｔurnｔrue; else rｅｔｕｒnfaｌse;}ｉntmaiｎ()｛?ｖｏidＵｐdａt(yī)e1(CString&s１,CSｔｒｉnｇ＆ｓ２）; ＣStrings1("Chiｎa"）,ｓ2（"Ｎational＂）,s3("Ｅxamｉnation"); cｏｕｔ＜<＂s１:＂;s1.display(）; coｕt<<"s2:"；s2．dispｌay()； ｃouｔ<<"s3:";s３．dｉｓplay()； if(s１>s2) {??ｃout<＜"s1大于s2"； ?cout<<endｌ;?} elseif(ｓ1＜s2） ｛couｔ＜＜"s1小于s２＂;?cｏｕt<<enｄl;?｝?ｅlse { ?ｃout<＜"s１等于s２"; ｃoｕt<<endl;?}return0;}此程序一方面構(gòu)造了7個函數(shù)fｒｉendiｎtmaｉn();CStriｎｇ();ＣＳｔring（CＳtｒinｇ&ｓ)；CSｔrｉｎg(ｃhａr*s);frｉｅndｂoolopｅrａt(yī)or>(CStｒｉngs1，ＣSｔrings2);fｒieｎｄbooｌoｐeｒａt(yī)oｒ<(ＣStｒings1,CＳｔrings２）;friendｂooｌｏpeｒator==(ＣＳtrｉｎgｓ1，CStｒｉngs2)；然后定義字符串，再給字符串賦值為空,再分別用<,>,=＝重載函數(shù)比較運算字符串，最后通過intｍain()函數(shù)輸出結(jié)果。內(nèi)容3．繼承＃incｌude<iosｔｒeａm.ｈ>classMammａl{?ｐｒiｖａt(yī)ｅ:?ｉｎtaｇｅ； intｗeiｇht;?puｂｌｉc:??Mammａｌ（ｉｎtage,ｉntweight);??intｇetAge（);? intgｅtWｅiｇht(）；｝;Ｍammａl：:Mamｍal（ｉntage,inｔｗｅiｇht）{ tｈis->agｅ=age；?this->ｗｅigｈt＝weｉght;}ｉｎtＭａmmal:：gｅtAｇｅ(){rｅturnａgｅ；}ｉntＭaｍｍaｌ::gｅtWeighｔ(){rｅturnｗｅigｈt;}claｓｓDｏg:publicMammal／／clａssDogｉsaｄerivedｃlassoｆMａmmal{?privａt(yī)e:iｎthａirColｏｒ;／/1-whｉte;２-blaｃｋ；３－othercolor pｕblic：Dｏｇ(intａge,intwｅight，inｔhairColor);inｔｇetCｏlor(）;}；Dog：:Dog(inｔage,inｔweiｇｈｔ,intｃoｌor):Mammal(ａge,wｅigｈt)//在此初始化基類{haｉrColｏr＝coｌｏr；}iｎtDｏｇ:：getColor(){retuｒnｈaiｒColor;}vｏiｄｍain（){?Dogｄ(8,2０,1);?cout<<＂age="<<d.geｔＡge()<＜endｌ; cout<<＂wｅighｔ="＜<d.getＷeight（）<<eｎdｌ;?cｏuｔ<<"colｏr="<<d.gｅｔCoｌor(）<<ｅnｄl;}此程序中父類Ｍammａl有兩個私有類變量，三個公共類函數(shù),Ｄog類是Ｍammaｌ類的子類,從而調(diào)用子類實現(xiàn)了函數(shù)的繼承;此程序代碼在運營的過程中沒有碰到任何的錯誤；從函數(shù)中我更深的了解到繼承的概念以及如何使用，繼承是存在于面向?qū)ο蟪绦蛟O計中的兩個類之間的一種關(guān)系,是面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法的一個重要手段，通過繼承可以更有效地組織程序結(jié)構(gòu),明確類間的關(guān)系，充足運用已有的類來完畢更復雜、更進一步的開發(fā)。內(nèi)容４多態(tài)#ｉnｃｌｕde<iosｔｒeam.h>ｃlassCshaｐe｛pubｌic：voidＳetColｏr(ｉnｔｃolor）{?m_nColor＝cｏlor;}vｏidvirｔualDiｓｐlay（ｖｏid){?coｕt<<"Ｃshａpｅ"<<endl;}privａt(yī)ｅ:ｉntｍ_nＣｏloｒ;};ｃlassCrｅctaｎｇｌe：ｐｕbｌicCshape{public:ｖoidviｒtualＤispｌａy(ｖｏid)｛ couｔ<<"Ｃrectangｌｅ"＜＜endl；}}；classCtriangle:ｐublｉcCｓhaｐe{voiｄｖirｔualＤiｓplay(void）{?ｃout＜<"Ctianｇle"<＜ｅndl;｝};ｃｌassCｅllipｓe:ｐubｌicＣshape{ｐuｂlic:voiｄｖirtｕaｌＤisplay(vｏiｄ) { ??ｃouｔ<<"Celｌipse＂＜<endｌ;? }}；voｉdmａiｎ()｛Ｃshapｅobshａｐe;ＣｅｌlipsｅobEｌｌipse；ＣtriaｎglｅｏｂTrｉanglｅ;ＣｒecｔangｌｅobＲectaｎgle;Cshape＊pShape［４]={&obｓhapｅ,＆ｏbＥllipse，&obTｒiａnｇle,&ｏｂRｅcｔaｎglｅ};for(intI=0;I<４;I++）ｐＳhape[I］-＞Ｄｉspｌaｙ（);}3.實驗結(jié)論：此函數(shù)一方面構(gòu)造兩個公共類函數(shù),一個私有類變量,然后依依實現(xiàn)函數(shù)；此程序代碼運營時出現(xiàn)幾個問題，通過查詢網(wǎng)絡,ｕnkｎowncｈａｒactｅr'0ｘａ1'就是指是輸入程序的時候鍵入的是全角符號的空格，注意切換全／半角為半角狀態(tài)，將該行程序重新鍵入就可以了。尚有一個小問題就是將ｏbshａｐｅ中的s寫成了大寫Ｓ，改過來后就運營成功了;ｅｒrorC20２3:uｎkｎowｎcharａcｔer'０xａ１'errorC2023:uｎknowncharacｔer'０ｘa１'errｏｒC2０23:ｕｎknｏwｎchａracteｒ'0ｘa1'ｅrrorC２02３：unknｏｗｎcharacteｒ'0xa１'eｒrorC2065:'obShape＇:unｄeclarｅdidｅntiｆiereｒrｏrC２440:'inｉｔializｉng':ｃanｎotconvertfｒom'int*'to＇ｃｌassCshaｐｅ*'內(nèi)容３、重載加減法設計ＣTiｍe類1、成員變量：houｒ、mｉｎute、secｏｎd；2、多個構(gòu)造函數(shù):顯示函數(shù):Disｐlay()3、重載++運算符，模擬鐘表走動,每次走一秒，每60秒進一分鐘,秒又從0開始計算;每60分鐘進一小時，分鐘從0開始計算。提醒:１、++運算符為單目運算符，運算符重載函數(shù)只有一個參數(shù),假如運算符重載函數(shù)為成員函數(shù)，還可省略此參數(shù)；２、＋+有兩種使用方式:前置自增運算符和后置自增運算符,為了區(qū)別兩者，在自增運算符重載函數(shù)中，增長一個int型形參,即為后置運算符函數(shù)；測試數(shù)據(jù):1、時間:13：45：３９2、時間:23:58:5程序代碼:#incｌude<ioｓｔream．h>classTime{ｐrivａｔe:inｔhoｕr,minutｅ，ｓｅconｄ;ｐｕblic:Ｔime(){}Ｔime（ｉnth,intm,ints）{ houｒ=ｈ; ｍｉnuｔe=ｍ;?ｓecond=s;}intgethour(){retｕrnhｏuｒ;}ｉｎtｇetmiｎuｔｅ（){reｔuｒnｍiｎute;｝iｎｔgetｓｅcond(）｛rｅtuｒnｓｅcond;}ｆrieｎdTimeoｐeraｔｏr+（Ｔimea,Tｉmeb);frienｄTimeoperator+＋（Ｔime&c);voiddisplay(){