第八章多態性

8-1什么叫做多態性？在C++中是如何實現多態的？

解：

多態是指同樣的消息被不同類型的對象接收時導致完全不同的行為,是對類的特定成員函數的再抽象。C++

支持的多態有多種類型，重載(包括函數重載和運算符重載)和虛函數是其中主要的方式。

8-2什么叫做抽象類？抽象類有何作用？抽象類的派生類是否一定要給出純虛函數的實現？

解：

帶有純虛函數的類是抽象類。抽象類的主要作用是通過它為一個類族建立一個公共的接口，使它們能夠更

有效地發揮多態特性。抽象類聲明了一組派生類共同操作接口的通用語義，而接口的完整實現，即純虛函

數的函數體，要由派生類自己給出。但抽象類的派生類并非一定要給出純虛函數的實現，如果派生類沒有

給出純虛函數的實現，這個派生類仍然是一個抽象類。

8-3聲明一個參數為整型，無返回值，名為fnl的虛函數。

解：

virtualvoidfnl(int);

8-4在C++中，能否聲明虛構造函數？為什么？能否聲明虛析構函數？有何用途？

解：

在C++中，不能聲明虛構造函數，多態是不同的對象對同一消息有不同的行為特性，虛函數作為運行過程

中多態的基礎，主要是針對對象的，而構造函數是在對象產生之前運行的，因此虛構造函數是沒有意義的；

可以聲明虛析構函數，析構函數的功能是在該類對象消亡之前進行一些必要的清理工作，如果一個類的析

構函數是虛函數，那么，由它派生而來的所有子類的析構函數也是虛函數。析構函數設置為虛函數之后，

在使用指針引用時可以動態聯編，實現運行時的多態，保證使用基類的指針就能夠調用適當的析構函數針

對不同的對象進行清理工作。

8-5實現重載函數Double(x),返回值為輸入參數的兩倍；參數分別為整型、長整型、浮點型、雙精度型，

返回值類型與參數一樣。

解：

源程序：

#include<iostream.h>

intDouble(int);

longDouble(long);

floatDouble(float);

doubleDouble(double);

intmain()

intmylnt=6500;

longmyLong=65000;

floatmyFloat=6.5F;

doublemyDouble=6.5e20;

intdoubledint;

longdoubledLong;

floatdoubledFloat;

doubledoubledDouble;

cout?"mylnt:“?mylnt?"\n”；

cout?"myLong:"?myLong?"\n”;

cout?"myFloat:H?myFloat?"\nn;

cout?"myDouble:?myDouble?"\n";

doubledint=Double(mylnt);

doubledLong=Double(myLong);

doubledFloat=Double(myFloat);

doubledDouble=Double(myDouble);

cout?"doubledint:"?doubledint?u\n";

cout?"doubledLong:n?doubledLong?"\n";

cout?''doubledFloat:M?doubledFloat?n\nn;

cout?"doubledDouble:11?doubledDouble?"\n";

return0;

)

intDouble(intoriginal)

(

cout?"InDouble(int)\n";

return2*original;

)

longDouble(longoriginal)

{

cout?"InDouble(long)\nn;

return2*original;

)

floatDouble(floatoriginal)

{

cout?"InDouble(float)\nn;

return2*original;

)

doubleDouble(doubleoriginal)

(

cout?"InDouble(double)\nn;

return2*original;

}

程序運行輸出：

mylnt:6500

myLong:65000

myFloat:6.5

myDouble:6.5e+20

InDouble(int)

InDouble(long)

InDouble(float)

InDouble(double)

Doubledint:13000

DoubledLong:130000

DoubledFloat:13

DoubledDouble:1.3e+21

8-6定義一個Rectangle類，有長itsWidth>寬itsLength等屬性，重載其構造函數Rectangle。和Rectangle(int

width,intlength)o

解：

源程序：

#include<iostream.h>

classRectangle

(

public:

Rectangle();

Rectangle(intwidth,intlength);

?Rectangle。{)

intGetWidth()const{returnitsWidth;}

intGetLength()const{returnitsLength;}

private:

intitsWidth;

intitsLength;

)；

Rectangle::Rectangle()

(

itsWidth=5;

itsLength=10;

)

Rectangle::Rectangle(intwidth,intlength)

(

itsWidth=width;

itsLength=length;

)

intmain()

{

RectangleRecti;

cout?nRectlwidth:"?Recti.GetWidth()?endl;

cout?nRectllength:"?Rectl.GetLength()?end);

intaWidth,aLength;

cout?”Emerawidth:"；

cin?aWidth;

cout?"\nEnteralength:"；

cin?aLength;

RectangleRect2(aWidth,aLength);

cout?n\nRect2width:M?Rect2.GetWidth()?endl;

cout?"Rect2length:n?Rect2.GetLength()?endl;

return0;

)

程序運行輸出：

Rectiwidth:5

Rectilength:10

Enterawidth:20

Enteralength:50

Rect2width:20

Rect2length:50

8-7定義計數器Counter類，對其重載運算符+。

解：

源程序：

typedefunsignedshortUSHORT;

#include<iostream.h>

classCounter

(

public:

Counter();

Counter(USHORTinitialValue);

-Counter(){}

USHORTGetItsVal()const{returnitsVai;}

voidSetItsVal(USHORTx){itsVai=x;}

Counteroperator+(constCounter&);

private:

USHORTitsVai;

);

Counter::Counter(USHORTinitialValue):

itsVal(initialValue)

Counter::Counter():

itsVal(O)

{

)

CounterCounter::operator+(constCounter&rhs)

(

returnCounter(itsVal+rhs.GetltsValO);

}

intmain()

CountervarOne(2),varTwo(4),varThree;

varThree=varOne+varTwo;

cout?nvarOne:"?varOne.GetItsVal()?endl;

cout?"varTwo:M?varTwo.GetItsVal()?endl;

cout?"varThree:*'?varThree.GetItsVal()?endl;

return0;

)

程序運行輸出：

varOne:2

varTwo:4

varThree:6

8-5定義一個哺乳動物Mammal類，再由此派生出狗Dog類，二者都定義Speak。成員函數，基類中定義

為虛函數，定義一個Dog類的對象，調用Speak函數，觀察運行結果。

解：

源程序：

#include<iostream.h>

classMammal

(

public:

Mammal(){cout?”Mammalconstructor..An";}

?Mammal。{cout?"Mammaldestructor...\n";}

virtualvoidSpeak()const{cout?"Mammalspeak!\n'*;}

);

classDog:publicMammal

(

public:

Dog(){cout?"DogConstructor...\nu;}

?Dog(){cout?"Dogdestructor...\n";}

voidSpeak()const{cout?MWoof!\n";}

);

intmain()

(

Mammal*pDog=newDog;

pDog->Speak();

return0;

)

程序運行輸出：

Mammalconstructor...

Dogconstructor...

Woof!

Dogdestructor...

Mammaldestructor...

8-6

定義一個Shape抽象類，在此基礎上派生出Rectangle和Circle,二者都有GetArea。函數計算對象的面積,

GetPerim()函數計算對象的周長。

解：

源程序：

#include<iostream.h>

classShape

(

public:

Shape(){}

?Shape。{}

virtualfloatGetArea()=0;

virtualfloatGetPerim()=0;

)；

classCircle:publicShape

(

public:

Circle(floatradius):itsRadius(radius){}

?Circle。{}

floatGetArea(){return3.14*itsRadius*itsRadius;}

floatGetPerim(){return6.28*itsRadius;}

private:

floatitsRadius;

);

classRectangle:publicShape

(

public:

Rectangle(floatlen,floatwidth):itsLength(len),itsWi出h(width){};

-Rectangle(){);

virtualfloatGetArea(){returnitsLength*itsWidth;}

floatGetPerim(){return2*itsLength+2*itsWidth;}

virtualfloatGetLength(){returnitsLength;}

virtualfloatGetWidth(){returnitsWidth;}

private:

floatitsWidth;

floatitsLength;

);

voidmain()

(

Shape*sp;

sp=newCircle(5);

cout?"TheareaoftheCircleis"?sp->GetArea()?endl;

cout?"TheperimeteroftheCircleis"?sp->GetPerim()?endl;

deletesp;

sp=newRectangle(4,6);

cout?"TheareaoftheRectangleis"?sp->GetArea()?endl;

cout?"TheperimeteroftheRectangleis"?sp->GetPerim()?endl;

deletesp;

)

程序運行輸出：

TheareaoftheCircleis78.5

TheperimeteroftheCircleis31.4

TheareaoftheRectangleis24

TheperimeteroftheRectangleis20

8-7對Point類重載++(自增)、--(自減)運算符

解：

#include<iostream.h>

classPoint

(

public:

Point&operator++();

Pointoperator++(int);

Point&operator—();

Pointoperator-(int);

Point(){_x=_y=0;}

intx(){return_x;}

inty(){return_y;}

private:

int_x,_y;

);

Point&Point::operator++()

{

_x++；

_y++;

return*this;

)

PointPoint::operator++(int)

(

Pointtemp=%his;

++*this;

returntemp;

)

Point&Point::operator-()

(

_x-；

return*this;

)

PointPoint:operator—(int)

(

Pointtemp=*this;

—*this;

returntemp;

}

voidmain()

(

PointA;

cout?"A的值為："?A.x()?",M?A.y()?endl;

A++;

cout?”A的值為：n?A.x()?n,H?A.y()?endl;

++A;

cout?"A的值為：n?A.x()?“，"vvA.y()?endl;

A--;

cout?"A的值為："?A.x()?",M?A,y()?endl;

—A;

cout?"A的值為："?A.x()?*',n?A.y()?endl;

)

程序運行輸出：

A的值為：0,0

A的值為：1,1

A的值為：2,2

A的值為：1,1

A的值為：0,0

8-8

定義一個基類BaseClass,從它派生出類DerivedClass,BaseClass有成員函數fn1()、fn2(),fnl()是虛函數，

DerivedClass也有成員函數fnl()、fn2(),在主程序中定義一個DerivedClass的對象，分別用BaseClass和

DerivedClass的指針來調用fnl()>fn2(),觀察運行結果。

解：

#include<iostream.h>

classBaseClass

(

public:

virtualvoidfnl();

voidfn2();

)；

voidBaseClass::fnl()

(

cout?”調用基類的虛函數fnl()u?endl;

)

voidBaseClass::fn2()

cout?"調用基類的非虛函數fn2()"?endl;

classDerivedClass:publicBaseClass

(

public:

voidfnl();

voidfn2();

);

voidDerivedClass::fnl()

(

cout?”調用派生類的函數fnl()u?endl;

)

voidDerivedClass::fn2()

(

cout?”調用派生類的函數fn2()u?endl;

)

voidmain()

(

DerivedClassaDerivedClass;

DerivedClass*pDerivedClass=&aDerivedClass;

BaseClass*pBaseClass=&aDerivedClass;

pBaseClass->fnl();

pBaseClass->fn2();

pDerivedClass->fn1();

pDerivedClass->fn2();

)

程序運行輸出：

調用派生類的函數fnl()

調用基類的非虛函數fn2()

調用派生類的函數fnl()

調用派生類的函數fn2()

8-9

定義一個基類BaseClass,從它派生出類DerivedClass,BaseClass中定義虛析構函數，在主程序中將一個

DerivedClass的對象地址賦給一個BaseClass的指針，觀察運行過程。

解：

#include<iostream.h>

classBaseClass{

public:

virtual-BaseClass(){

cout?"?BaseClass。"<<endl;

);

classDerivedClass:publicBaseClass{

public:

?DerivedClass。{

cout?"-DerivedClassO1'?endl;

)

)；

voidmain()

(

BaseClass*bp=newDerivedCla