实验5(2) 参考答案

实验5(2) 类的继承与派生

参考答案

一、实验目的与实验要求

（1）掌握单继承和多重继承下派生类的定义方法，理解基类成员在不同的继承方式下不同的访问属性。

（2）正确定义派生类的构造函数与析构函数，理解定义一个派生类对象时构造函数、析构函数的调用次序。

（3）理解同名冲突的产生原因，会使用虚基类来解决第三类同名冲突问题，并理解引入虚基类后构造函数、析构函数的调用顺序。

（4）理解赋值兼容的相关使用方法。

二、实验内容

题目1：定义一个车基类，派生出自行车类和汽车类，并以自行车类和汽车类为基类共同派生出摩托车类，每个类都要定义带有参数的构造函数。自行车类分别使用private、protected、public三种方式来继承车基类，观察基类成员在派生类中的访问属性；观察自行车类、汽车类和摩托车类对象定义时构造、析构函数的调用顺序。最后将车基类定义为虚基类再观察程序运行结果。题目的具体要求如下。

①定义基类V ehicle，它具有两个保护成员变量：MaxSpeed、Weight，有3个公有的成员函数：Run( )、Stop( )、Show( )，以及带参数的构造函数、析构函数；再定义一个从Vehicle 公有继承的Bicycle类，增加保护属性的成员变量Height，定义Bicycle类的构造函数、析构函数，改造Show函数，用于输出本类中的完整信息。main( )函数中定义Bicycle类对象，观察构造函数和析构函数的执行顺序，以及各成员函数的调用。使用跟踪的方法观察程序运行的每一步究竟调用的是哪一个函数。

②在上一步基础上，将继承方式分别修改为protected和private，再重新编译，观察这时的报错信息并进行分析。

③将Bicycle类的继承方式恢复为public，代码回到①的状态，再在Bicycle类下面增加一个第二层汽车类Car的定义，Car也是公有继承基类Vehicle，其中增加了一个保护成员变量SeatNum，表示汽车有几个座位，其定义方式与类Bicycle类似。主函数中定义该类对象，观察运行结果。

④在上一步的基础上，再定义一个第三层类MotorCycle，该类以公有方式继承了第二层的Bicycle和Car类。定义其构造函数，要调用两个直接基类的构造函数，再改造函数Show( )，输出所有四个成员变量的信息。主函数中只定义类MotorCycle的对象并调用相应的函数，代码请参考实验指导1的④。程序进行编译，会产生4个错误、8个警告，因为存在二义性问题，在同名成员前增加“基类名：：”以消除二义性直到程序正确，观察运行结果。

⑤再将代码恢复至上一步未修改前，即存在4个错误、8个警告的状态，再作一定的修改，将Vehicle声明为虚基类以消除二义性，同时修改第三层类的构造函数，其余代码不变，具体请参考实验指导1的⑤。观察运行结果，理解此时构造函数、析构函数的调用顺序及用虚基类消除二义性的原理。

参考程序如下：

#include

using namespace std;

class Vehicle //定义基类

{

protected:

int MaxSpeed; //最大速度

int Weight; //重量

public:

Vehicle(int m, int w) //初始化成员变量的值

{

MaxSpeed=m;

Weight=w;

cout << "Constructing Vehicle...\n";

}

~Vehicle( )

{

cout << "Destructing Vehicle...\n";

}

void Run( )

{

cout << "The vehicle is running!\n";

}

void Stop( )

{

cout << "Please stop running!\n";

}

void Show( )

{

cout << "It\'s maxspeed is:" << MaxSpeed << endl;

cout << "It\'s weight is:" << Weight << endl;

}

};

class Bicycle: public Vehicle //定义派生类，公有继承{

protected:

int Height; //高度，单位：厘米public:

Bicycle(int m, int w, int h):Vehicle(m,w) //调用基类构造函数

{

Height=h; //为本类中新增成员提供初始值

cout << "Constructing Bicycle...\n";

}

~Bicycle( )

{

cout << "Destructing Bycycle...\n";

}

void Show( ) //改造基类的Show函数

{

Vehicle::Show();//调用基类Show输出MaxSpeed和Weight值

cout<<"It\'s Height is:"<

};

int main( )

{

Bicycle b(120,2,4); //定义派生类对象

b.Run ( ); //观察构造、析构函数调用顺序

b.Stop( );

b.Show ( );

return 0;

}

运行结果：

Constructing Vehicle...

Constructing Bicycle...

The vehicle is running!

Please stop running!

It's maxspeed is:120

It's weight is:2

It's Height is:4

Destructing Bycycle...

Destructing Vehicle...

Press any key to continue

②在上一步基础上，将继承方式分别修改为protected和private，再重新编译，观察这时的报错信息并进行分析。

答：继承方式是private或protected后，main函数中的语句：b.Run ( ); b.Stop( );等均不能通过编译，因为基类中的成员函数都是派生类的私有的或保护的成员函数，类外用派生类对象都不能再调用。

③将Bicycle类的继承方式恢复为public，代码回到①的状态，再在Bicycle类下面增加一个第二层汽车类Car的定义，Car也是公有继承基类Vehicle，其中增加了一个保护成员变量SeatNum，表示汽车有几个座位，其定义方式与类Bicycle类似。主函数中定义该类对象，观察运行结果。

指导：在Bicycle类下面增加Car类的定义，参考以下代码，划线部分自己完成。

class Car: public Vehicle //定义派生类Car，公有继承

{

public:

int SeatNum; //座位数

Car (int m, int w, int s) : （8）//调用基类构造函数

{