C语言程序设计实验答案继承与派生.docx

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C语言程序设计实验答案继承与派生

实验07继承与派生（4学时）

（第7章继承与派生）

一、实验目的

（1）学习声明和使用类的继承关系，声明派生类。

（2）熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制。

（3）学习利用虚基类解决二义性问题。

二、实验任务

7_1声明一个基类Animal。

有私有整型成员变量age，构造其派生类dog，在其成员函数SetAge（intn）中直接给age赋值，看看会有什么问题，把age改为公有成员变量，还会有问题吗？

编程试试看。

7_2声明一个基类BaseClass。

有整型成员变量Number，构造其派生类DerivedClass，观察构造函数和析构函数的执行情况。

7_3声明一个车（vehicle）基类。

具有MaxSpeed、Weight等成员变量，Run、Stop等成员函数，由此派生出自行车（bicycle）类、汽车（motorcar）类。

自行车（bicycle）类有高度（Height）等属性，汽车（motorcar）类有座位数（SeatNum）等属性。

从bicycle和motorcar派生出摩托车（motorcycle）类，在继承过程中，注意把vehicle设置为虚基类。

如果不把vehicle设置为虚基类，会有什么问题？

编程试试看。

7_4以实验6中的People（人员）类为基类。

派生出student（学生）类，添加属性：

班号charclassNo[7]；

派生出teacher（教师）类，添加属性：

职务charprincipalship[11]、部门chardepartment[21]。

从student类中派生出graduate（研究生）类，添加属性：

专业charsubject[21]、导师teacheradviser；

从graduate类和teacher类派生出TA（助教生）类，注意虚基类的使用。

重载相应的成员函数，测试这些类。

类之间的关系如图7-1所示。

图7-1类图

三、实验步骤

1.（编程）声明基类Animal，成员变量age声明为私有的。

构造派生类dog，在其成员函数SetAge（intn）中直接对age赋值时，会出现类似以下的错误提示：

（注：

在桌面创建一个文本文件，将输出框的内容复制到文本文件中，再复制到Word文件中，不会出现汉字的乱码）

用private时的结果：

1>------已启动生成:

项目:

cpp,配置:

DebugWin32------

1>生成启动时间为2013-2-1811:

10:

35。

1>InitializeBuildStatus:

1>正在创建“Debug\cpp.unsuccessfulbuild”，因为已指定“AlwaysCreate”。

1>ClCompile:

1>main.cpp

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（13）:

errorC2248:

“Animal:

:

age”:

无法访问private成员（在“Animal”类中声明）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（8）:

参见“Animal:

:

age”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（5）:

参见“Animal”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（14）:

errorC2248:

“Animal:

:

age”:

无法访问private成员（在“Animal”类中声明）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（8）:

参见“Animal:

:

age”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（5）:

参见“Animal”的声明

1>

1>生成失败。

1>

1>已用时间00:

00:

03.28

==========生成:

成功0个，失败1个，最新0个，跳过0个==========

把age改为公有变量后重新编译就可以了。

程序名：

lab7_1.cpp。

★程序及运行结果：

//lab7_1.cpp

#include

usingnamespacestd;

classAnimal{

private:

//private时出错

//public:

//public和protected正确

intage;

};

classdog:

publicAnimal{

public:

voidSetAge（intn）{age=n;}

intGetAge（）{returnage;}

};

voidmain（）

{dogd;d.SetAge（3）;cout<<"Age="<

用private时的结果：

1>------已启动生成:

项目:

cpp,配置:

DebugWin32------

1>生成启动时间为2013-2-1811:

10:

35。

1>InitializeBuildStatus:

1>正在创建“Debug\cpp.unsuccessfulbuild”，因为已指定“AlwaysCreate”。

1>ClCompile:

1>main.cpp

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（13）:

errorC2248:

“Animal:

:

age”:

无法访问private成员（在“Animal”类中声明）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（8）:

参见“Animal:

:

age”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（5）:

参见“Animal”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（14）:

errorC2248:

“Animal:

:

age”:

无法访问private成员（在“Animal”类中声明）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（8）:

参见“Animal:

:

age”的声明

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（5）:

参见“Animal”的声明

1>

1>生成失败。

1>

1>已用时间00:

00:

03.28

==========生成:

成功0个，失败1个，最新0个，跳过0个==========

用public时的结果：

2.（编程）声明一个基类BaseClass，构造其派生类DerivedClass。

在构造函数和析构函数中用cout输出提示信息，观察构造函数和析构函数的执行情况。

程序名：

lab7_2.cpp。

参考的运行结果：

★程序及运行结果：

//lab7_2.cpp

#include

usingnamespacestd;

classBaseClass{

public:

BaseClass（）{cout<<"构造了一个BaseClass类的对象."<

~BaseClass（）{cout<<"析构了一个BaseClass类的对象."<

private:

intNumber;

};

classDeriveClass:

publicBaseClass{

public:

DeriveClass（）{cout<<"构造了一个DeriveClass类的对象."<

~DeriveClass（）{cout<<"析构了一个DeriveClass类的对象."<

};

voidmain（）

{DeriveClassa;}

3.（操作）用调试功能跟踪程序lab7_2的执行过程。

观察基类和派生类的构造函数和析构函数的执行情况。

4.（编程）声明一个车（vehicle）虚基类。

由此派生出自行车（bicycle）类、汽车（motorcar）类，注意把vehicle派生为虚基类。

再从bicycle和motorcar派生出摩托车（motorcycle）类，在main（）函数中测试这个类。

程序名：

lab7_3.cpp。

参考的运行结果：

★程序及运行结果：

//lab7_3.cpp

#include

usingnamespacestd;

classvehicle{//车类，作为基类

protected:

intMaxSpeed,Weight;//最大速度，重量

public:

voidRun（）{cout<<"车vehicle类开始运行!

"<

voidStop（）{cout<<"车vehicle类停止运行!

"<

};

classbicycle:

virtualpublicvehicle{//自行车类：

公有继承虚基类vehicle

protected:

intHeight;//高度

};

classmotorcar:

virtualpublicvehicle{//汽车类：

公有继承虚基类vehicle

protected:

intSeatNum;//座位数

};

classmotorcycle

:

publicbicycle,publicmotorcar{//摩托车类：

公有继承自行车类和汽车类

public:

voidSetdata（intms,intwt,intht,intsn）

{MaxSpeed=ms;Weight=wt;Height=ht;SeatNum=sn;};

voidShow（）{

cout<<"最大速度：

"<

"<

<<"高度：

"<

"<

}

};

voidmain（）{

cout<<"int类型占用字节数:

"<

cout<<"vehicle占用字节数:

"<

cout<<"bicycle占用字节数:

"<

cout<<"motorcar占用字节数:

"<

cout<<"motorcycle占用字节数:

"<

motorcyclemt;

mt.Run（）;

mt.Setdata（100,200,130,2）;

mt.Show（）;

mt.Stop（）;

}

为什么？

按推算应该是：

vehicle占用8字节；

bicycle占用12字节；

motorcar占用12字节；

motorcycle占用16字节。

5.（验证）把vehicle设置为非虚基类。

再编译一次，此时系统报错，无法编译成功。

这是因为若不把vehicle设置为虚基类，会出现二义性错误，程序不能成功编译。

访问vehicle的成员时指明继承路径后，可以纠正二义性错误，试修改程序，然后运行。

★程序的运行结果：

（1）没有指明继承路径（运行结果）

将上面的程序的bicycle类和motorcar类改为非虚基类公有继承vehicle类后，编译时出现二义（ambiguous）性错误：

1>------已启动生成:

项目:

cpp,配置:

DebugWin32------

1>生成启动时间为2013-2-1811:

23:

32。

1>InitializeBuildStatus:

1>正在创建“Debug\cpp.unsuccessfulbuild”，因为已指定“AlwaysCreate”。

1>ClCompile:

1>main.cpp

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（27）:

errorC2385:

对“MaxSpeed”的访问不明确

1>可能是“MaxSpeed”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“MaxSpeed”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（27）:

errorC2385:

对“Weight”的访问不明确

1>可能是“Weight”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“Weight”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（29）:

errorC2385:

对“MaxSpeed”的访问不明确

1>可能是“MaxSpeed”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“MaxSpeed”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（30）:

errorC2385:

对“Weight”的访问不明确

1>可能是“Weight”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“Weight”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（42）:

errorC2385:

对“Run”的访问不明确

1>可能是“Run”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“Run”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（42）:

errorC3861:

“Run”:

找不到标识符

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（45）:

errorC2385:

对“Stop”的访问不明确

1>可能是“Stop”（位于基“vehicle”中）

1>也可能是“Stop”（位于基“vehicle”中）

1>f:

\projects\cpp\cpp\main.cpp（45）:

errorC3861:

“Stop”:

找不到标识符

1>

1>生成失败。

1>

1>已用时间00:

00:

01.07

==========生成:

成功0个，失败1个，最新0个，跳过0个==========

（2）指明继承路径（程序及运行结果）

将vehicle中数据成员和函数成员指明路径。

//lab7_3.cpp

#include

usingnamespacestd;

classvehicle{//车类，作为基类

protected:

intMaxSpeed,Weight;//最大速度，重量

public:

voidRun（）{cout<<"车vehicle类开始运行!

"<

voidStop（）{cout<<"车vehicle类停止运行!

"<

};

classbicycle:

publicvehicle{//自行车类：

公有继承虚基类vehicle

protected:

intHeight;//高度

};

classmotorcar:

publicvehicle{//汽车类：

公有继承虚基类vehicle

protected:

intSeatNum;//座位数

};

classmotorcycle

:

publicbicycle,publicmotorcar{//摩托车类：

公有继承自行车类和汽车类

public:

voidSetdatabicycle（intms,intwt,intht,intsn）{

bicycle:

:

MaxSpeed=ms;bicycle:

:

Weight=wt;//修改，指明路径

Height=ht;SeatNum=sn;

};

voidShowbicycle（）{

cout<<"最大速度：

"<

:

MaxSpeed<<"重量：

"<

:

Weight

<<"高度：

"<

"<

}

};

voidmain（）{

cout<<"int类型占用字节数:

"<

cout<<"vehicle占用字节数:

"<

cout<<"bicycle占用字节数:

"<

cout<<"motorcar占用字节数:

"<

cout<<"motorcycle占用字节数:

"<

motorcyclemt;

mt.bicycle:

:

Run（）;//修改，指明路径

mt.Setdatabicycle（100,200,130,2）;

mt.Showbicycle（）;

mt.motorcar:

:

Stop（）;//修改，指明路径

}

6.以实验6中的people（人员）类为基类，派生相应的类。

按任务7_4的要求编写程序，并运行。

参考的运行结果：

★程序及运行结果：

（1）lab6_7.h：

People（人员）类的声明及成员函数的实现

//lab6_7.h

#include

#include

usingnamespacestd;

classDate{

private:

intyy,mm,dd;

public:

Date（）{}

Date（Date&d）:

yy（d.yy）,mm（d.mm）,dd（d.dd）{}//增添

~Date（）{}

intGetyy（）const{returnyy;}

intGetmm（）const{returnmm;}

intGetdd（）const{returndd;}

voidSetyy（inty）{yy=y;}

voidSetmm（intm）{mm=m;}

voidSetdd（intd）{dd=d;}

};

classPeople{

private:

charname[11];//姓名，增添

charnumber[7];//编号，改为数组

charsex[3];//男或女，改为数组

Datebirthday;//出生日期

charid[16];//身份证号，改为数组

public:

People（）{}

People（People&p）;

~People（）{}

voidGetname（charna[]）{strcpy（na,name）;}

voidGetnumber（charnu[]）{strcpy（nu,number）;}

voidGetsex（charse[]）{strcpy（se,sex）;}

intGetbirthyy（）const{returnbirthday.Getyy（）;}

intGetbirthmm（）const{returnbirthday.Getmm（）;}

intGetbirthdd（）const{returnbirthday.Getdd（）;}

voidGetid（chard[]）{strcpy（d,id）;}

voidSetname（charna[]）{strcpy（name,na）;}

voidSetnumber（charnu[]）{strcpy（number,nu）;}

voidSetsex（charse[]）{strcpy（sex,se）;}

voidSetbirthyy（inty）{birthday.Setyy（y）;}

voidSetbirthmm（intm）{birthday.Setmm（m）;}

voidSetbirthdd（intd）{birthday.Setdd（d）;}

voidSetid（chard[]）{strcpy（id,d）;}

voidinput（）;

voidoutput（）;

};

People:

:

People（People&p）

:

birthday（p.birthday）

{

strcpy（name,p.name）;

strcpy（number,p.number）;

strcpy（sex,p.sex）;

strcpy（id,p.id）;

}

inlinevoidPeople:

:

input（）

{

cout<<"姓名：

";cin>>name;

cout<<"编号：

";cin>>number;

cout<<"性别（男/女）：

";cin>>sex;

cout<<"出生日期（年月日）：

";

inty,m,d;cin>>y>>m>>d;

Setbirthyy（y）;Setbirthmm（m）;Setbirthdd（d）;

cout<<"身份证号：

";cin>>id;

}

inlinevoidPeople:

:

output（）

{

cout<<"姓名：

"<

"<

cout<<"性别：

"<

cout<<"出生日期：

"<

<

cout<<"身份证号：

"<

}

（2）lab7_4.h：

People类的派生类

//lab7_4.h

#include"lab6_7.h"

classstudent:

virtualpublicPeople{//学生类

private:

charclassNo[7];//班号

public:

student（）{}

student（student&st）:

People（st）{strcpy（classNo,st.classNo）;}//使用类型兼容规则

~student（）{}

voidGetclassNo（charcNo[]）{strcpy（cNo,classNo）;}

voidSetclassNo（char*c）{strcpy（classNo,c）;}

voidinput（）

{People:

:

input（）;cout<<"班号：

";cin>>classNo;}

voidoutput（）

{People:

:

output（）;cout<<"班号：

"<

};

classteacher:

virtualpublicPeople{//教师类

private:

charprincipalship[11];//职务

chardepartment[21];//部门

public:

teacher（）{}

teac