数据的共享和保护以及多态性.docx
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数据的共享和保护以及多态性
武汉科技大学
C++上机实验报告
实验名称：
实验四
数据的共享和保护以及多态性
专业班级：
姓名：
学号：
20130413
一、实验目的
1．学习数据的共享和保护。
2．学习使用虚函数实现动态多态性。
二、实验内容
1．声明一个Dog类，自行分析设计出其可以拥有的静态数据成员和静态成员函数，设计完整程序并测试这个类，请分析写出静态数据成员和静态成员函数的功能和用法。
2．声明类X、Y、Z。
实现：
Y的成员函数可以访问X的私有数据成员，Z的成员函数可以访问X的数据成员。
用多文件结构实现以上功能。
（各类中的数据成员和函数成员请自行思考设计）
3．声明一个Vehicle（车）基类，有Run、Stop等成员函数，由此派生出bicycle（自行车）类和motorcar（汽车）类，从bicycle类和motorcar类派生出motorcycle（摩托车）类，它们都有Run、Stop等成员函数。
实现并测试这些类，注意虚基类和虚函数的使用。
4．对people类重载“＝＝”运算符和“＝”运算符，“＝＝”运算符判断两个people类对象的id属性的大小；“＝”运算符实现people类对象的赋值操作。
附：
people类的属性：
number（编号）、sex（性别）、birthday（出生日期）、id（身份证号）等等。
其中“出生日期”声明为一个“日期”类内嵌子对象。
三、实验注意事项
程序中，需要编写一个可执行函数与main主调函数，自主设计输入、输出值，使得结果可以由控制台显示输出。
四、实验程序代码
（一）Dog类
#include
#include
usingnamespacestd;
classDog
{
public:
Dog（）//默认构造函数
{
weight=0;
age=0;
name="";
}
voidload（stringna,intag,floatwgh）//录入函数
{
weight=wgh;
age=ag;
name=na;
}
voidshow（）
{
cout<<"***************\n狗名字：
"<"<"<}
staticintget_amount（）//返回狗的数目,静态成员amount
{
returnamount;
}
staticvoidadd_anmout（）//调用静态成员amount,狗的数目+1
{
amount++;
}
~Dog（）{}//析构函数
private:
floatweight;
intage;
stringname;
staticintamount;
};
intDog:
:
amount=0;
Dogd[2];//定义3只狗
intadd（）
{
floatweight;
intage;
stringname;
cout<<"********************\n请输入狗的名字：
"<cin>>name;
cout<<"请输入狗的年龄：
"<cin>>age;
cout<<"请输入狗的体重重：
"<cin>>weight;
d[Dog:
:
get_amount（）].load（name,age,weight）;
Dog:
:
add_anmout（）;
return0;
}
intmain（）
{
while（Dog:
:
get_amount（）<2）
{
add（）;
d[Dog:
:
get_amount（）-1].show（）;//此时狗的数目已加，要显示上一只信息需-1
}
cout<<"*********\n狗的总数：
"<:
get_amount（）<return0;
}
（二）XYZ的私有成员访问
头文件中：
classX
{
public:
X（inta=0）{x=a;}//内联函数应该写在头文件里
~X（）{}
friendclassY;//友元类，Y可以访问X的私有数据成员
friendclassZ;//友元函数，Z中只有Zget_x（）函数可以访问X私有成员
intXget_x（）{returnx;}
private:
intx;
};
classY
{
public:
Y（）{}
~Y（）{}
intYget_x（constX&yx）{returnyx.x;}//应该养成常引用的习惯
};
classZ
{
public:
Z（）{}
~Z（）{}
intZget_x（X&zx）{returnzx.x;}//友元函数成员
};
//由于都是内联函数，故未使用源文件实现函数功能和部分分配空间的变量的初始化；
主函数源文件：
#include
#include"XYZ.h"//自定义头文件最好用“”书写方式
usingnamespacestd;
intmain（）
{
XA
（1）;
YB;
ZC;
cout<<"X类对象A中的私有成员\nx="<return0;
}
（三）虚基类和虚函数的使用
#include
usingnamespacestd;
classvehicle
{
public:
vehicle（floats）:
speed（s）{}
virtualvoidRun（）
{
cout<<"车启动"<}
virtualvoidStop（）
{
cout<<"车已停"<}
~vehicle（）{}
protected:
floatspeed;
};
classbicycle:
virtualpublicvehicle
{
public:
bicycle（floats,floatw）:
vehicle（s）,weight（w）{}
voidRun（）
{
cout<<"***********\n自行车速度:
"<"<}
voidStop（）
{
cout<<"自行车已停"<}
~bicycle（）{}
protected:
floatweight;
};
classmotorcar:
virtualpublicvehicle
{
public:
motorcar（floats,intn）:
vehicle（s）,seatamount（n）{}
voidRun（）
{
cout<<"***********\n汽车速度:
"<"<}
voidStop（）
{
cout<<"汽车已停"<}
~motorcar（）{}
protected:
intseatamount;
};
classmotorcycle:
publicbicycle,publicmotorcar
{
public:
motorcycle（floats,floatw,intn）:
vehicle（s）,bicycle（s,w）,motorcar（s,n）{}
voidRun（）
{
cout<<"***********\n摩托车速度:
"<"<"<}
voidStop（）
{
cout<<"摩托车已停"<}
~motorcycle（）{}
};
intmain（）
{
vehiclea（15.5）;
bicycleb（15.5,10.5）;
motorcarc（60,4）;
motorcycled（30.5,200,2）;
vehicle*p[4]={&a,&b,&c,&d};
for（inti=0;i<4;i++）
{
p[i]->Run（）;
p[i]->Stop（）;
}
return0;
}
（四）People类，运算符重载
#include
#include
usingnamespacestd;
enumSEX{man,woman};//性别属性为枚举类型
classDate
{
public:
Date（unsignedintdy,unsignedintmon,unsignedintyr）//内联构造函数
{
day=dy;
month=mon;
year=yr;
}
Date（）//默认构造函数
{
day=0;
month=0;
year=0;
}
Date（Date&d）
{
day=d.day;
month=d.month;
year=d.year;
}
voidoperator=（Dated）{
day=d.day;
month=d.month;
year=d.year;
}
intshow（void）//内联成员函数
{
cout<return0;
}
~Date（）{}//析构函数
private:
unsignedintday,month,year;
};
classPeople
{
public:
People（stringna,stringnum,SEXsx,Datebirth,charid_num[19]）;//构造函数
People（）{}
People（People&p）;
intshow（void）;
voidoperator=（People&p）;//复制构造函数的功能一样，实现类的复制,且设为常成员函数，避免改变参数
intoperator==（People&p）;
voidshow_name（）{cout<~People（）{}
private:
stringname,number;//类的数据成员
char*id;
Datebirthday;//内嵌对象生日
SEXsex;//性别
};
People:
:
People（stringna,stringnum,SEXsx,Datebirth,charid_num[19]）:
birthday（birth）//组合类构造函数
{
name=na;
number=num;
sex=sx;
id=id_num;
birthday=birth;
}
People:
:
People（People&p）:
birthday（p.birthday）//组合类复制构造函数
{
name=p.name;
number=p.number;
sex=p.sex;
id=p.id;
}
voidPeople:
:
operator=（People&p）//运算符重载的实现，同复制构造函数
{
name=p.name;
number=p.number;
sex=p.sex;
id=p.id;
birthday=p.birthday;
}
intPeople:
:
operator==（People&p）
{
if（strcmp（id,p.id）>0）return0;
if（strcmp（id,p.id）==0）return1;
if（strcmp（id,p.id）<0）return2;
}
intPeople:
:
show（void）
{
stringtemp;
if（sex==man）temp="男";
elsetemp="女";
cout<<"************************\n姓名：
"<"<"<";
birthday.show（）;
cout<<"身份证号：
"<return0;
}
intmain（void）
{Datebirthday1（1,1,1995）;
Peoplep1（"A","001",man,birthday1,"4201061995907361x"）;p1.show（）;
Peoplep2（"B","002",man,birthday1,"42010619959073610"）;p2.show（）;
Peoplep3;
p3=p2;
p3.show（）;
switch（p3==p1）
{
case0:
p3.show_name（）;cout<<"的编号较大"<case1:
cout<<"两者编号一样大"<case2:
p1.show_name（）;cout<<"的编号较大"<}
return0;}
五、实验运行结果
（一）Dog类
（二）XYZ的私有成员访问
（三）虚基类和虚函数的实现
（四）People类和运算符的重载
六、实验心得与体会
本次试验所获颇多，很多收获都写在了程序的注释里，比如内联函数最好放在头文件里，方便声明，而在声明时内存会分配空间的变量或函数不能在，头文件里声明，以免在多个源文件里调用头文件时，一个变量或函数分配多个空间，造成连接错误，虚基类和虚函数在引用时的对应关系，隐藏规则等等等等，这里不再一一列举。
在完成第四题的过程中，由于对运算符重载的错误理解，导致return空的类，而卡在这个BUG上好久。
用与复制构造函数一样的引用方法解决之后，身心为之畅然。
总之，这次试验让我理解到了C++抽象类对象的强大之处。
C++是一门更加符合人类思维逻辑的语言，在以后的学习中，我努力学习，掌握好这门强大的语言。
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