24李后浪c++实验三多态性.docx
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24李后浪c++实验三多态性
实验3多态性
实验课程名：
高级语言程序设计Ⅱ
专业班级：
12网工2班学号：
201240420224姓名：
李后浪
实验时间：
5.12-5.13实验地点：
K4-201指导教师：
祁文青
一、实验目的和要求
（1）了解多态性的概念。
（2）掌握运算符重载的基本方法。
（3）掌握虚函数的定义和使用方法。
（4）掌握纯虚函数和抽象类的概念和用法。
二、实验内容与步骤
1.分析并调试下列程序，写出程序的输出结果，并解释输出结果。
//test5_1.cpp
#include
usingnamespacestd;
classB{
public:
virtualvoidf1（doublex）
{cout<<”B:
:
f1（double）”<}
voidf2（doublex）
{cout<<”B:
:
f2（double）”<<2*x<}
voidf3（doublex）
{cout<<”B:
:
f3（double）”<<3*x<}
}
classD:
publicB{
public:
virtualvoidf1（doublex）
{cout<<”D:
:
f1（double）”<}
voidf2（doublex）
{cout<<”D:
:
f2（double）”<<2*x<}
voidf3（doublex）
{cout<<”D:
:
f3（double）”<<3*x<}
};
intmain（）
{Dd;
B*pb=&d;
D*pd=&d;
pb->f1（1.23）;
pb->f1（1.23）;
pb->f2（1.23）;
pb->f3（1.23）;
pb->f3（3.14）;
return0;
}
正确程序：
//test5_1.cpp
#include
usingnamespacestd;
classB{
public:
virtualvoidf1（doublex）
{cout<<"B:
:
f1（double）"<}
voidf2（doublex）
{cout<<"B:
:
f2（double）"<<2*x<}
voidf3（doublex）
{cout<<"B:
:
f3（double）"<<3*x<}
};
classD:
publicB
{
public:
virtualvoidf1（doublex）
{cout<<"D:
:
f1（double）"<}
voidf2（doublex）
{cout<<"D:
:
f2（double）"<<2*x<}
voidf3（doublex）
{cout<<"D:
:
f3（double）"<<3*x<}
};
intmain（）
{Dd;
B*pb=&d;
D*pd=&d;
pb->f1（1.23）;
pb->f1（1.23）;
pb->f2（1.23）;
pb->f3（1.23）;
pb->f3（3.14）;
return0;
}
程序的输出结果
D:
:
f1（double）1.23;
D:
:
f1（double）1.23;
D:
:
f2（double）1.23;
D:
:
f3（double）1.23;
D:
:
f3（double）3.14;
解释输出结果:
Pb为指向基类的指针变量，在派生类D的基类部分中，派生类的虚函数f1取代了基类原来的虚函数，因此在使基类指针pb指向基类的虚函数f1时，即指向了派生类的虚函数f1，而由于f2，f3均不为虚函数，所以基类指针还是指向基类的f2，f3.
2.编写一个程序，其中设计一个时间类Time,用来保存时、分、秒等私有数据成员，通过重载操作符“+”实现两个时间的相加。
要求将小时范围限制在大于等于0，分钟范围限制在0~59，秒钟范围限制在0~59秒。
【提示】
时间类Time{
public:
Time（inth=0,intm=0,ints=0）;
Timeoperator+（Time&）;
voiddisptime（string）;
private:
inthourse;
intminutes;
intseconds;
};
正确程序：
#include
#include
usingnamespacestd;
classTime
{
public:
Time（inth=0,intm=0,ints=0）;
Timeoperator+（Time&）;
voiddisptime（string）;
private:
inthourse;
intminutes;
intseconds;
};
Time:
:
Time（inth,intm,ints）
{
hourse=h;
minutes=m;
seconds=s;
}
TimeTime:
:
operator+（Time&t）
{
inth,m,s;
s=（t.seconds+seconds）%60;
m=（minutes+t.minutes+（t.seconds+seconds）/60）%60;
h=hourse+t.hourse+（minutes+t.minutes+（t.seconds+seconds）/60）/60;
hourse=h;
minutes=m;
seconds=s;
return*this;
}
voidTime:
:
disptime（stringstr）
{
cout<cout<"<"<}
voidInput（int&h,int&m,int&s）
{
cout<<"输入时间:
";
cin>>h;
cin>>m;
cin>>s;
while（m<0||m>59||s<0||s>59）
{
cout<<"******时间输入错误！
请重新输!
******\n";
cout<<"输入时间:
";
cin>>h;
cin>>m;
cin>>s;
}
}
intmain（）
{
inth1,m1,s1,h2,m2,s2;
Input（h1,m1,s1）;
Input（h2,m2,s2）;
TimeA（h1,m1,s1）,B（h2,m2,s2）;
A=A+B;
A.disptime（"\n时间相加后的结果为：
"）;
return0;
}
3.给出下面的抽象基类container;
classcontainer
{
protected:
doubleradius;
public:
container（doubleradius1）;
virtualdoublesurface_area（）=0;
virtualdoublevolume（）=0;
};
要求建立3个继承container的派生类cube、sphere与cylinder，让每一个派生类都包含虚函数surface_area（）和volume（），分别用来计算正方体、球体和圆柱体的表面积及体积。
要求写出主程序，应用C++的多态性，分别计算边长为6.0的正方体、半径为5.0的球体，以及半径为5.0和高为6.0的圆柱体的表面积和体积。
正确程序：
#include
#include
usingnamespacestd;
classcontainer
{
protected:
doubleradius;
public:
container（doubleradius1）;
virtualdoublesurface_area（）=0;
virtualdoublevolume（）=0;
};
container:
:
container（doubleradius1）
{radius=radius1;}
classCube:
publiccontainer
{public:
Cube（doubleradius1）:
container（radius1）{}
doublesurface_area（）
{return6*radius*radius;
}
doublevolume（）
{returnradius*radius*radius;
}
};
classsphere:
publiccontainer
{public:
sphere（doubleradius1）:
container（radius1）{}
doublesurface_area（）
{return4*radius*radius*3.14159;
}
doublevolume（）
{return4*radius*radius*radius*3.14159/3;
}
};
classcylinder:
publiccontainer
{public:
doubleheight;
cylinder（doubleradius1,doubleh）:
container（radius1）
{height=h;}
doublesurface_area（）
{return4*height*radius;
}
doublevolume（）
{return3.14159*radius*radius*height;
}
};
intmain（）
{Cubec1（6.0）;
spheres1（5.0）;
cylindery1（5.0,6.0）;
container*pt;
pt=&c1;
cout<<"cube:
"<surface_area（）<cout<<"volumeis"<volume（）<pt=&s1;
cout<<"sphere:
"<surface_area（）<cout<<"volumeis"<volume（）<pt=&y1;
cout<<"cylinde:
"<surface_area（）<cout<<"volumeis"<volume（）;
return0;
}
4.编写一个程序，用于进行集合的并、差和交运算。
例如输入整数集合{954367}和{2469}，计算出它们进行集合的并、差和交运算后的结果。
【提示】
i.可用以下表达式实现整数集合的基本运算：
s1+s2两个整数集合的并运算
s1-s2两个整数集合的差运算
s1*s2两个整数集合的交运算
ii.参考以下Set类的框架，用于完成集合基本运算所需的各项功能。
classset{
public:
set:
:
set（）;
voidset:
:
input（intd）;
intset:
:
length（）;
intset:
:
getd（inti）;
voidset:
:
disp（）;
setset:
:
operator+（sets1）;
setset:
:
operator-（sets1）;
setset:
:
operator*（sets1）;
setset:
:
operator=（sets1）;
protected:
intlen;
ints[MAX];
};
程序：
#include
usingnamespacestd;
constintMAX=50;
classset
{
public:
set（）;
voidinput（）;
intlength（）;
//intgetd（）;
voiddisp（）;
setoperator+（sets1）;
setset:
:
operator-（sets1）;
setset:
:
operator*（sets1）;
/*setoperator=（sets1）;*/
protected:
intlen;
ints[MAX];
};
set:
:
set（）
{
len=0;
for（inti=0;is[i]=0;
/*cout<<"***建立一个集合***\n";*/
}
voidset:
:
input（）
{
cout<<"请输入集合的长度"<cin>>len;
cout<<"请输入集合元素"<for（inti=0;icin>>s[i];
}
intset:
:
length（）
{
returnlen;
}
/*intset:
:
getd（）
{
returnlen;
}*/
voidset:
:
disp（）
{
if（0==len）
cout<<"空集"<else
{
for（inti=0;icout<cout<}
}
setset:
:
operator*（sets1）
{
setm;
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j{
if（s[i]==s1.s[j]）
m.s[m.len++]=s[i];
else
continue;
}
returnm;
}
setset:
:
operator+（sets1）
{
inti,j,m;
for（i=0;i{
m=0;
for（j=0;jif（s[i]==s1.s[j]）
m=1;
else
continue;
if（0==m）
s1.s[s1.len++]=s[i];
}
returns1;
}
setset:
:
operator-（sets1）
{
setm;
inti,j,k;
for（i=0;i{
k=0;
for（j=0;j{if（s[i]==s1.s[j]）
k=1;
else
continue;
}
if（0==k）
m.s[m.len++]=s[i];
}
returnm;
}
/*setset:
:
operator=（sets1）
{
setm;
for（inti=0;im.s[i]=s1.s[i];
m.len=s1.len;
returnm;
}*/
intmain（）
{
sets1;
s1.input（）;
sets2;
s2.input（）;
cout<<"两集合的并集（A+B）为：
";
sets;
s=s1+s2;
s.disp（）;
cout<<"两集合的差集A-B为：
";
s=s1-s2;
s.disp（）;
cout<<"两集合的交集A*B为：
";
s=s1*s2;
s.disp（）;
cout<<""<cout<<"201240420224李后浪"<return0;
}
三、结论
（1）通过实验,了解了多态性的概念。
（2）掌握了运算符重载的基本方法。
（3）掌握了虚函数的定义和使用方法。
（4）掌握了纯虚函数和抽象类的概念和用法。
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