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 <iostream>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:"<<Height<<endl; //输出本类高度}};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:120It's weight is:2It's Height is:4Destructing Bycycle...Destructing Vehicle...Press any key to continue②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{（9）//为本类中新增成员提供初始值cout << "Constructing Car...\n";}~Car( ){cout << "Destructing Car...\n";}void Show( ) //改造基类的Show函数{（10）//调用基类Show输出MaxSpeed和Weight值（11）//输出本类座位数}};在主函数增加Car类对象的定义并调用相应函数，主函数代码如下。

int main( ){Bicycle （12）//定义自行车类对象b.Run( );b.Stop( );b.Show ( );Car （13）//定义汽车类对象c.Run ( );c.Stop( );c.Show ( );return 0;}参考程序如下：class Car: public Vehicle //定义派生类Car，公有继承{protected:int SeatNum; //座位数public:Car (int m, int w, int s) : Vehicle(m,w) //调用基类构造函数{SeatNum=s; //为本类中新增成员提供初始值cout << "Constructing Car...\n";}~Car( ){cout << "Destructing Car...\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 SeatNum is:"<<SeatNum<<endl; //输出本类座位数}};int main( ){Bicycle b(50,2,400); //定义自行车类对象b.Run( );b.Stop( );b.Show ( );Car c(120,2000,5); //定义汽车类对象c.Run ( );c.Stop( );c.Show ( );return 0;}运行结果为：Constructing Vehicle...Constructing Bicycle...The vehicle is running!Please stop running!It's maxspeed is:50It's weight is:2It's Height is:400Constructing Vehicle...Constructing Car...The vehicle is running!Please stop running!It's maxspeed is:120It's weight is:2000It's SeatNum is:5Destructing Car...Destructing Vehicle...Destructing Bycycle...Destructing Vehicle...Press any key to continue④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。