C++语言程序设计第五版 - 郑莉（第七章课后习题）

第7章继承与派生

7-5 定义一个基类 Shape，在此基础上派生出 Rectangle 和 Circle，二者都有 getArea（）函数计算对象的面积。使用 Rectangle类创建一个派生类 Square。

#include <iostream>
using namespace std;class Shape {
public:virtual float getArea() = 0;      //纯虚函数 Shape() { }                  //构造函数不能是虚函数 virtual ~Shape() {}       //虚析构函数，先调用释放派生类的空间，然后再释放基类的内存空间。
};class Rectangle:public Shape{private:float length;float wide;public:Rectangle(float l,float w){length=l;wide=w;}virtual float getArea(){return length*wide;}
};
class Circle:public Shape{private:float R; public:Circle(float r){R=r;}float getArea(){return 3.14*R*R;}
};
class Square:public Rectangle{public:Square(float x):Rectangle(x,x){}
};
int main( )
{Shape *ps;ps = new Circle( 5 );cout << "The area of the Circle is " << ps->getArea() << endl;delete ps;ps = new Rectangle( 5, 6 );cout << "The area of the Rectagle is " << ps->getArea() << endl;delete ps;ps = new Square( 5 );      cout << "The area of the Square is " << ps->getArea() << endl;delete ps;  return 0;
}

一旦基类中有带参数的构造函数，派生类中则必须有显式传参的派生类构造函数，来实现基类中参数的传递，完成初始化工作。

纯虚函数声明之后，基类中就可以不再给出函数的实现部分。纯虚函数的函数体由派生类给出。该纯虚函数所在的类是抽象类，不能直接进行实例化。

构造函数不能是虚函数。

虚析构函数实现了析构函数的多态，能避免内存泄露，防止派生类对象中动态分配的内存空间没有得到释放。这个时候多态效应出现，会先调用释放派生类的空间，然后再释放基类的内存空间。

7-6 定义一个哺乳动物类 Mammal，再由此派生出狗类 Dog，定义一个 Dog 类的对象，观察基类与派生类的构造函数和析构函数的调用顺序。

#include <iostream>
using namespace std;
class Mammal{private:int age;double weight;public:Mammal(){cout << "Constructor in Mammal.\n";}~Mammal(){cout << "Destructor in Mammal.\n";}void setAge(int a) {age=a;}int getAge(){return age;}void setWeight(double w) {weight=w;}double getWeight(){return weight;}};
class Dog:public Mammal{private:string color;public:Dog(){cout << "Constructor in Dog.\n";}~Dog(){cout << "Destructor in Dog.\n";}void setColor(string s){color = s;}string getColor(){return color;}void speak(){cout << "Dog sound wang,wang,wang!\n";}
};
int main() {Dog d;d.setAge( 4 );d.setWeight( 12 );d.setColor( "Black" );cout << d.getAge() << endl;cout << d.getWeight() << endl;cout << d.getColor() << endl;d.speak();return 0;
}

构造函数调用顺序：基类->派生类

析构函数调用顺序：派生类->基类

7-7 定义一个基类及其派生类，在构造函数中输出提示信息，构造派生类的对象，观察构造函数的执行情况。

#include<iostream>
using namespace std;
class Clock
{
private:int H;int M;int S;
public:Clock(){cout<<"Clock's Constructor Called!"<<endl;}};class AlarmClock:public Clock
{
private:int AH;int AM;
public:AlarmClock(){cout<<"AlarmClock's Constructor Called!"<<endl;}};int main()
{AlarmClock A;return 0;
}

7-8 定义一个 Document类，有数据成员 name，从 Document派生出 Book 类，增加数据成

员 pageCount。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class Document{public:Document(string aname):name(aname){cout << "Constructing Document" << endl;}    ~Document(){cout << "Destructing Document" << endl;}protected:string name;   //保护成员，派生类可访问到
};
class Book:public Document{public:Book(string aname,int apageCount):Document(aname),pageCount(apageCount){cout << "Constructing Book" << endl;}~Book(){cout << "Destructing Book" << endl;}void print(); private:int pageCount;
};
void Book::print()
{cout<<name<<": "<<pageCount<<"页"<<endl;
}
int main()
{Document a("骆驼祥子"); Book b("朝花夕拾",200);b.print(); return 0;
}

派生类的成员函数可以访问基类的保护成员或公有成员。故代码中将基类Document的成员name设置为保护成员，。

Book这样Book类就继承了 Document类的成员，也就实现了代码的重用，同时通过新增成员pageCount，加入了自身的独有特征，达到了程序的扩充。

7-9 定义一个基类 Base，有两个公有成员函数 fn1（），fn2（），私有派生出 Derived 类，如何通过 Derived 类的对象调用基类的函数 fn1（）?

#include <iostream>
using namespace std;class Base{  //基类Basepublic:int fn1(){return 1;}int fn2(){return 2;}
};
class Derived:private Base{  //私有派生类Derived；public:int fn1(){cout<<Base::fn1()<<endl;}//返回Base类中函数fn1，以调用fn1；int fn2(){cout<<Base::fn2()<<endl;}//返回Base类中函数fn2，以调用fn2；
};
int main(){Derived a;//定义一个参数a；a.fn1(); //调用Derived类中的fn1函数，fn1返回值调用Base类的fn1函数；a.fn2(); //调用Derived类中的fn2函数，fn2返回值调用Base类的fn2函数；return 0;
}

如果要访问被隐藏的成员，就需要使用作用域分辨符和基类名来限定。

7-10 定义一个 Object类，有数据成员 weight及相应的操作函数，由此派生出 Box 类，增加数据成员 height和 width 及相应的操作函数，声明一个Box对象，观察构造函数与析构函数的调用顺序。

#include<iostream>
using namespace std;class object {private:int weight;public:object() {weight=0;cout << "obj的构造函数" << endl;}void setWight(int w){weight=w;}~object() {cout << "obj的析构函数" << endl;}
};class box :public object{private:int height, width;public:box() {height=width=0; cout << "box的构造函数" << endl;}void setHeight(int h){height=h;}void setWidth(int w){width=w;}~box() {cout << "box的析构函数" << endl;}
};int main()
{box b;return 0;
}

7-11 定义一个基类 BaseClass，从它派生出类 DerivedClass。BaseClass 有成员函数fn1（），fn2（），DerivedClass 也有成员函数 fn1（），fn2（）。在主函数中声明一个DerivedClass的对象，分别用 DerivedClass的对象以及 BaseClass和 DerivedClass 的指针来调用fn1（），fn2（），观察运行结果。

#include<iostream>
using namespace std;class BaseClass{public:void fn1(){cout<<"基类的 fn1()"<<endl;}void fn2(){cout<<"基类的 fn2()"<<endl;}
};
class DerivedClass:public BaseClass{public:void fn1(){cout<<"派生类的 fn1()"<<endl;}void fn2(){cout<<"派生类的 fn2()"<<endl;}
};
int main()
{DerivedClass d;d.fn1();d.fn2();BaseClass *p1 =&d;p1->fn1();p1->fn2();DerivedClass *p2=&d;p2->fn1();p2->fn2();return 0;
}

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参考书籍为：C++语言程序设计第五版 -清华大学出版社- 郑莉,董渊、C++语言程序设计第五版 -清华大学出版社- 郑莉,董渊（学生用书）

编译环境：Visual Studio 2019、Dev-C++