C++ 类的应用

三、设计一个计算图形面积的类库。它的顶层是一个抽象类，并且提供了三个纯 虚函数：显示数据成员。返回面积、返回体积。 class Shape{
virtual void showDate()=0; virtual double reArea()=0; virtual double reVolume()=0; }; 第二层由 Shape 类派生 TwoDimShape（二维图形）、ThreeShape（三维图形）类、 他们增加了有关的数据成员，但没有成员函数的实现。第三层派生具体的图形类。 TwoDimShape 类派生 Circle、Ellipse、Rectangle、Triangle 等类。ThreeShape 类派 生 Ball、Cylinder（圆柱体）、RectangularParallelepiped（长方体）等类。 在主函数测试中使用多态方式调用不同对象的求值函数。 编码实现上述要求并回答以下问题 （1） 程序中如何体现多态性
二、建立一个建筑物类的层次体系。其中 building 包括保护数据成员 name（建 筑物名称）、floors（层数）和 areas（总面积），由 building 类派生住宅类 house 和办公楼类 office；住宅类 house 包括私有数据成员 rooms（房间数）和 balcony （阳台数）；办公楼类 office 包括私有数据成员 office（s 办公室数）和 meetingrooms （会议室数）。住宅类 house 和办公楼类 office 都含有构选函数和 print 函数，以 分别用于对数据成员的初始化和输出。在主函数中，实例化 house 类和 office 类 对象并且将其数据输出。 编码实现上述要求并回答以下问题 （1） building 类中的成员 name、floors 和 areas 为什么定义为保护成员,可以定 义为私有成员吗？ （2）通过你的程序输出说明类层次中构造函数的特点及执行次序。 （3）通过你的程序输出说明类层次中析构函数的特点及执行次序。 答：（1）building 类中的成员 name、floors 和 areas 不能定义为私有成员，因为 派生类 house 和 office 不能访问基类 building 的私有成员。 （2）程序输出的运行结果：
C+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ考查题
关键词：友员函数 成员函数 抽象类 纯虚函数
一．建立一个复数类 imaginary，其私有数据成员 x 和 y 表示复数的实部和虚部， 构造函数 imaginary 用于对复数的实部和虚部初始化，成员函数 show 用于显示 复述对象，形式为“实部＋虚部 i”；友员函数 add，sub，mul 和 div 分别用于进 行复数的加、减、乘和除法运算。在主函数中，实例化两个复数，并输入一个运 算符，按运算符选择相应的友员函数进行复数运算，然后调用成员函数 show 输 出计算结果。 编码实现上述要求并回答以下问题 （1） 四个友员函数的形参和返回值分别是什么？ （2） 四个友员函数可以定义为相应的成员函数吗，写出原型 （3） 比较友员函数与成员函数的用法 答：（1）四个友员函数的形参是 f1,f2，函数返回值是 f
类层次中构造函数的特点及执行次序： 构造函数的特点是先构造基类，再构造派生类，如要构造派生类 house，则先构 造基类 building，再构造 house，要构造派生类 office，则先构造基类 building， 再构造 office。其执行次序是对象创建的顺序，如上述例子中对象创建的顺序是 先创建 house，再创建 office，故其执行次序是 construct Building，construct House， construct Building，construct Office。 （3）析构函数与构造函数相反，是先析构派生类再析构基类，其执行次序是对 象创建的逆顺序，即先析构 office，再析构 house。
Imaginary Imaginary:: operator *( Imaginary const& f2) {
Imaginary f; f.x=( x*f2.x) - (y*f2.y); f.y=( x*f2.y) + (f2.y*f2.x); return f; } Imaginary Imaginary:: operator /( Imaginary const& f2) { Imaginary f; f.x=(( x*f2.x)+( y*f2.y))/((f2.x*f2.x)+(f2.y*f2.y)); f.y=(( y*f2.x)-(x*f2.y))/((f2.x*f2.x)+(f2.y*f2.y)); return f; } （3）成员函数是一个类对外提供的接口，可以访问类的私有、保护成员变量。 友元函数就是要在类内声明，在声明前加 friend，它是一个不属于这个类的函 数，友元只是为这个函数访问某个类的私有成员变量提供了一种途径，下面就通 过一个例子来比较友员函数与成员函数的用法，如操作符+的重载，两个复数相 加的实现 f3=f1+f2; 普通操作符：f1+f2=operator+(f1,f2) 成员操作符：f1+f2=f1.operator+(f2)
如果把类 Shape 析构函数前的 virtual 去掉，则调用的是 Shape 对象的析构函 数而无法调用子类 Rectangle 的析构函数，即无法 delete Rectangle 的存储空 间，若要 delete，则必须把 delete rr 改成 delete (*Rectangle)rr，而事实上， 在运行时，你并不是总是能知道 p 所指对象的实际类型从而进行强制转换，所以， C++语言既然要支持多态，也就必须支持虚拟析构。
对象时，以该指针捆绑的释放空间操作，是针对不同类的析构函数的，如果不定 义为虚析构函数，则当基类指针指向不同的子类对象时，调用的是基类对象的析 构函数而无法调用子类的析构函数，下面举一个例子来说明：例如主程序中有语 句
Shape* rr=new Rectangle(0,0,2,2); rr->showDate(); delete rr;
（2）如果顶层类中的函数不定义为虚函数，则以 g(Rectangle(2,4,1,2))调用时， 形参 d 为 Rectangle 类对象，d.showDate()应该表示 Rectangle 的类操作，但结果 仍然是 Shape 的类操作，原因是同化效应。
（3）需要定义虚析构函数，虚析构函数在抽象类 Shape 中声明为 virtual~Shape(); 定义为 Shape::~Shape(){}，作用是当基类指针指向不同的子类
（2） 如果顶层类中的函数不定义为虚函数，执行程序会什么结果，为什么?
（3） 是否需要定义了虚析构函数，虚析构函数有什么作用？ 答：（1）一个操作随着所传递或捆绑的对象类型的不同能够作出不同的反应， 其行为模式称为多态。仅仅对于对象的指针和引用的间接访问，才会发生多态现 象。在 g 函数中，d 是 Shape 类的引用性形参，具体的图形类对象都可以作为实 参传给形参 d，如 Rectangle(2,4,1,2)可以作为实参传给 d，则调用 showDate()函数 来显示该 Rectangle 类对象的信息。
（2）四个友员函数可以定义为相应的成员函数，原型如下： 在 Imaginary 类内的函数声明： Imaginary operator +( Imaginary const& f2); Imaginary operator -( Imaginary const& f2); Imaginary operator *( Imaginary const& f2); Imaginary operator /( Imaginary const& f2); 在 Imaginary 类外的函数定义： Imaginary Imaginary ::operator +( Imaginary const& f2) { Imaginary f; f.x=x + f2.x; f.y=y + f2.y; return f; } Imaginary Imaginary:: operator -( Imaginary const& f2) { Imaginary f; f.x=x - f2.x; f.y=y - f2.y; return f; }