西华大学C++实验报告5 多态和虚函数、运算符重载

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西华大学实验报告（计算机类）
开课学院及实验室：机械工程与自动化 实验时间 ： 年 月 日
一、实验目的
1. 理解虚函数的特性；
2. 理解纯虚函数和抽象类的特性；
3. 掌握用虚函数实现运行时的多态性和编写通用程序的方法；
4. 掌握用成员函数和友元函数重修运算符的方法。

二、内容与设计思想
上机实践内容：
1． 定义一个抽象类CShape ，包含纯虚函数Area （）（原来计算面积）和SetData （）（原
来重设形状大小）。

然后派生出三角形CTriangle 类、矩形CRect 类、圆CCircle 类，分别求其面积。

最后定义一个CArea 类，计算这几个形状的面积之和，个形状的数据通过CArea 类构造函数或成员函数来设置。

编程一个完整的程序。

2． 定义一个复数类CComplex ，通过重载运算符“*”和“/”，直接实现两个复数之间的
乘除运算。

编写一个完整的程序（包括测试运算符的程序部分）。

运算符“*”用成员函数实现重载，而运算符“/”用友元函数实现重载。

提示：两复数相乘的计算公式为：(a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+ad+bc)i;
两复数相除的计算公式为：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c*c+d*d)+(bc-ad)/(c*c+d*d)i
三、使用环境
操作系统：Windowns XP
Ｃ++环境：Visual C++ 6.0
四、核心代码及调试过程
#include<iostream>
using namespace std;
class CShape
{
public:
virtual float Area()=0;
virtual void SetData(float f1,float f2)=0;
};
class CTriangle:public CShape
{
public:
CTriangle(float h=0,float w=0)
{
H=h; W=w;}
float Area()
{
return(float)(H*W*0.5);
}
void SetData(float f1,float f2)
{
H=f1; W=f2;
}
private:
float H,W;
};
class CRect:public CShape
{
public:
CRect(float h=0,float w=0)
{
H=h; W=w;
}
float Area()
{
return(float)(H*W);
}
void SetData(float f1,float f2)
{
H=f1; W=f2;
}
private:
float H,W;
};
class CCircle:public CShape
{
public:
CCircle(float r=0)
{
R=r;
}
float Area()
{
return(float)(3.14159265*R*R);
}
void SetData(float r,float)
{
R=r;
}
private:
float R;
};
class CArea
{
public:
CArea(float triWidth,float triHeight,float rcWidth,float rcHeight,float r)
{
ppShape=new CShape *[3];
ppShape[0]=new CTriangle(triWidth,triHeight);
ppShape[1]=new CRect(rcWidth,rcHeight);
ppShape[2]=new CCircle(r);
}
~CArea()
{
for(int i=0;i<3;i++)
delete ppShape[i];
delete[]ppShape;
}
void SetShapeData(int n,float f1,float f2=0)
{
if((n>2)||(n<0))return;
ppShape[n]->SetData(f1,f2);
}
void CalAndPrint(void)
{
float fSum=0.0;
char*str[3]={"三角","矩","圆"};
for(int i=0;i<3;i++)
{
float area=ppShape[i]->Area();
cout<<str[i]<<"形的面积为:\t"<<area<<endl;
fSum+=area;
}
cout<<"总面积为：\t"<<fSum<<endl;
}
private:
CShape**ppShape;
}; void main()
{
CArea a(15,25,7,6,5.5);
a.CalAndPrint();
a.SetShapeData(0,15,25);
a.CalAndPrint();
a.SetShapeData(2,12);
a.CalAndPrint();
a.SetShapeData(1,2,6);
a.CalAndPrint();
}
//2
#include<iostream>
using namespace std;
class Complex
{ float Real, Image;
public:
Complex(float r=0,float i=0) { Real=r;Image=i;}
void Show()
{cout <<"Real="<<Real<<'\t'<<"Image="<<Image<<'\n';}
friend Complex operator *(Complex &, Complex &);
Complex operator /(Complex &);
};
Complex operator *( Complex &c1,Complex &c2)
{ Complex t;
t.Real=c1.Real * c2.Real - c1.Image * c2.Image;
t.Image = c1.Image*c2.Real +c1.Real* c2.Image;
return t;
}
Complex Complex::operator /(Complex &c)
{ Complex t;
t.Real =(Real *c.Real+ Image * c.Image)/(c.Real*c.Real+ c.Image * c.Image);
t.Image = (Image *c.Real - Real * c.Image)/(c.Real*c.Real+ c.Image * c.Image);
return t;
}
void main()
{ Complex c1(6,8),c2(4,8),c3;
cout<<"C1="; c1.Show();
cout<<"C2="; c2.Show();
c3=c1*c2;
cout<<"C3=C1*C2=";
c3.Show();
c3=c1/c2;
cout<<"C3=C1/C2=";
c3.Show();
}
五、总结
通过此次上机，我理解了纯虚函数和抽象类的特性,掌握了用虚函数实现运行时的多态性和编写通用程序，以及用成员函数和友元函数重修运算符的方法。

调试时出现了诸多问题，在同学帮助下解决了。

回答以下问题：
1．在第一题中，若基类CShape中没有纯虚函数SetData（），则编译肯定会有错误，为什么？
2．用友元函数和成员函数进行运算符重载的区别是什么？
六、附录。