C++ 实验三 继承和派生类 (附答案)

实验三  继承和派生类

实验目的和要求

    1．理解类的继承的概念，能够定义和使用类的继承关系。

    2．掌握派生类的声明与定义方法。

    3．熟悉公有派生和私有派生的访问特性。

    4．学习虚基类在解决二义性问题中的作用。

实验内容

1.先阅读下面的程序，分析程序运行的结果，然后再上机运行程序，验证自己分析的结果是否正确。

（1）

#include<iostream.h>

class A

{

public:

      A()

      {

             cout<<"A::A()called.\n";

      }

      ~A()

      {

             cout<<"A::~A()called.\n";

      }

};

class B:public A

{

public:

      B(inti)

      {

             cout<<"B::B()called.\n";

             buf=newchar[i];

      }

      ~B()

      {

             delete[]buf;

             cout<<"B:~B()called.\n";

      }

private:

      char*buf;

};

void main()

{

      Bb(10);

}

（2）

#include<iostream.h>

class A

{

public:

      A(inta,int b):x(a),y(b)

      {

             cout<<"Aconstructor..."<<endl;

      }

      voidAdd(int a,int b)

      {

             x+=a;

             y+=b;

      }

      voiddisplay()

      {

             cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;

      }

      ~A()

      {

             cout<<"destructorA..."<<endl;

      }

private:

      intx,y;

};

class B:private A

{

private:

      inti,j;

      AAobj;

public:

      B(inta,int b,int c,int d):A(a,b),i(c),j(d),Aobj(1,1)

      {

             cout<<"Bconstructor..."<<endl;

      }

      voidAdd(int x1,int y1,int x2,int y2)

      {

             A::Add(x1,y1);

             i+=x2;

             j+=y2;

      }

      voiddisplay()

      {

             A::display();

             Aobj.display();

             cout<<"("<<i<<","<<j<<")"<<endl;

      }

      ~B()

      {

             cout<<"destructorB..."<<endl;

      }

};

void main()

{

      Bb(1,2,3,4);

      b.display();

      b.Add(1,3,5,7);

      b.display();

}

（3）

#include<iostream.h>

class A

{

public:

      A(inta):x(a)

      {

             cout<<"Aconstructor..."<<x<<endl;

      }

      intf()

      {

             return++x;

      }

      ~A()

      {

             cout<<"destructorA..."<<endl;

      }

private:

      intx;

};

class B:public virtual A

{

private:

      inty;

      AAobj;

public:

      B(inta,int b,int c):A(a),y(c),Aobj(c)

      {

             cout<<"Bconstructor..."<<y<<endl;

      }

      intf()

      {

             A::f();

             Aobj.f();

             return++y;

      }

      voiddisplay()

      {

             cout<<A::f()<<'\t'<<Aobj.f()<<'\t'<<f()<<endl;

      }

      ~B()

      {

             cout<<"destructorB..."<<endl;

      }

};

class C:public B

{

public:

      C(inta,int b,int c):B(a,b,c),A(0)

      {

             cout<<"Cconstructor..."<<endl;

      }

};

class D:public C,virtual public A

{

public:

      D(inta,int b,int c):C(a,b,c),A(c)

      {

             cout<<"Dconstructor..."<<endl;

      }

      ~D()

      {

             cout<<"destructorD..."<<endl;

      }

};

void main()

{

      Dd(7,8,9);

      d.f();

      d.display();

}

（4）

#include<iostream.h>

class Base1

{

public:

      Base1()

      {

             cout<<"classBase1!"<<endl;

      }

};

class Base2

{

public:

      Base2()

      {

             cout<<"classBase2!"<<endl;

      }

};

class Level1:public Base2,virtual publicBase1

{

public:

      Level1()

      {

             cout<<"classLevel1!"<<endl;

      }

};

class Level2:public Base2,virtual publicBase1

{

public:

      Level2()

      {

             cout<<"classLevel2!"<<endl;

      }

};

class TopLevel:public Level1,virtual publicLevel2

{

public:

      TopLevel()

      {

             cout<<"classTopLevel!"<<endl;

      }

};

void main()

{

      TopLevelobj;

}

2.调试下列程序，并对程序进行修改后再调试，指出调试中的出错原因。

#include <iostream.h>

class A

{

public:

      voidseta(int i)

      {     a=i;  }

      intgeta()

      {     return a;  }

public:

      inta;

};

class B:public A

{

public:

      voidsetb(int i)

      {     b=i; }

      intgetb()

      {     return b;  }

      voidshow()

      {     cout<<"A::a="<<a<<endl;     } //语句9

public:

      intb;

};

void main()

{

      Bbb;                                                       //语句1

      bb.seta(6);                                                //语句2

      bb.setb(3);                                                //语句3

      bb.show();                                                //语句4

      cout<<"A::a="<<bb.a<<endl;                            //语句5

      cout<<"B::b="<<bb.b<<endl;                            //语句6

      cout<<"A::a="<<bb.geta()<<endl;               //语句7

      cout<<"B::b="<<bb.getb()<<endl;                     //语句8

}

按下列要求对程序进行修改，然后调试，对出现的错误分析其原因。

（1）将派生类B的继承方式改为private时，会出现哪些错误和不正常现象？为什么？

（2）将派生类B的继承方式改为protected时，会出现哪些错误和不正常现象？为什么？

（3）将派生类B的继承方式恢复为public后，再将类A中数据成员a的访问权限改为private时，会出现哪些错误和不正常现象？为什么？

（4）派生类B的继承方式仍为public，将类A中数据成员a的访问权限改为protected时，会出现哪些错误和不正常现象？为什么？

    3.定义一个类MyArray，类中可以存放一组整数。类的定义如下：

            class MyArray

            {

            public:

                MyArray(int len);          //初始化，动态申请存储空间

                ~MyArray();                 //对象结束时，释放所占用的存储空间

                void Input();                 //输入数据

                void Display();              //显示数据

            protected:

              int *alist;     //指向动态申请的一组空间

              int length;    //整数的个数

            };

        基类中有构造函数、析构函数、输入数据和输出数据的函数。

       （1）实现该类并设计主函数对所定义的类进行调试。下同。

（2）由MyArray派生一个类SortArray，在该类中定义函数实现排序功能。

（3）由MyArray派生一个类ReArray，在该类中定义函数实现数据前后逆转功能。

（4）由MyArray派生一个类AverArray，在该类中定义函数Aver求解类中所有数据的平均值。

（5）定义NewArray类，同时继承了SortArray, ReArray和AverArray，使得NewArray类的对象同时具有排序、逆转和求平均值的功能。在继承的过程中声明为虚基类，体会虚基类在解决二义性问题中的作用。

参考答案（非权威，仅仅是我自己的理解，如有错误，欢迎批评指正！）

第二题：（1）主函数中语句2、语句5、语句7出现错误。因为B采用私有继承，所以A中的公有函数在B中是变为私有函数，主函数中不能访问B中的私有函数。（2）主函数中语句2、语句5、语句7出现错误。因为B采用保护继承，所以A中的公有函数在B中是变为保护函数，主函数中不能访问B中的保护函数。（3）主函数中语句9、语句5出现错误。因为B采用公有继承，所以B中和主函数中不能访问A中的私有函数。（4）主函数中语句5出现错误。因为B采用公有继承，所以A中保护成员在B中仍为保护成员，B中可以访问A中的保护成员，但不能通过类的对象访问类的保护成员。第三题：（1）#include <iostream.h>class Myarray{protected:int *alist; //指向动态申请的一组空间int length;//整数的个数public:    Myarray(int len)//初始化，动态申请存储空间    {alist=new int[len];length=len;}    ~Myarray()//对象结束时，释放所占用的存储空间    {delete(alist);cout<<endl<<"再见！"<<endl;}    void Input()//输入数据    {        int i;        for(i=0;i<length;i++)        {cout<<"输入数组的第"<<i+1<<"个元素："; cin>>alist[i];}    }    void Display()//显示数据    {cout<<'\n'<<"数组的成员为："<<'\n';for(int i=0;i<length;i++) cout<<alist[i]<<' ';cout<<endl;    }};void main(){Myarray A(3);A.Input();A.Display();}（2）#include <iostream.h>class Myarray{protected:int *alist; //指向动态申请的一组空间int length;//整数的个数public:    Myarray(int len)//初始化，动态申请存储空间    {alist=new int[len];length=len;cout<<"Myarray 初始化..."<<endl;}    ~Myarray()//对象结束时，释放所占用的存储空间    {delete(alist);cout<<endl<<"再见！"<<endl;}    void Input()//输入数据    {        int i;        for(i=0;i<length;i++)        {cout<<"输入数组的第"<<i+1<<"个元素："; cin>>alist[i];}    }    void Display()//显示数据    {cout<<'\n'<<"本数组成员依次为："<<'\n';for(int i=0;i<length;i++) cout<<alist[i]<<' ';cout<<endl;    }};class SortArray:virtual public Myarray{public:    SortArray(int n):Myarray(n){  cout<<"SortArray 初始化..."<<endl;}void sort(){    int i,j,k,temp;     for(i=0;i<length-1;i++)    {k=i;for(j=i+1;j<length;j++)     if(alist[j]<alist[k])     { k=j;     }  temp=alist[i];  alist[i]=alist[k];  alist[k]=temp; }}};void main(){SortArray B(4);B.Input();B.Display();cout<<endl<<"现在将数组内成员进行从小到大排序："<<endl;B.sort();B.Display();}（3）#include <iostream.h>class Myarray{protected:int *alist; //指向动态申请的一组空间int length;//整数的个数public:    Myarray(int len)//初始化，动态申请存储空间    {alist=new int[len];length=len;cout<<"Myarray 初始化..."<<endl;}    ~Myarray()//对象结束时，释放所占用的存储空间    {delete(alist);cout<<endl<<"再见！"<<endl;}    void Input()//输入数据    {        int i;        for(i=0;i<length;i++)        {cout<<"输入数组的第"<<i+1<<"个元素："; cin>>alist[i];}    }    void Display()//显示数据    {cout<<'\n'<<"本数组成员依次为："<<'\n';for(int i=0;i<length;i++) cout<<alist[i]<<' ';cout<<endl;    }};class ReArray: virtual public Myarray{public:    ReArray(int n):Myarray(n){  cout<<"ReArray 初始化..."<<endl;}    void turn(){int i,t,j=length-1;for(i=0;i<length/2;i++,j--){t=alist[i];alist[i]=alist[j];alist[j]=t;}}};void main(){ReArray B(4);B.Input();B.Display();cout<<endl<<"现在将数组内成员进行前后逆转："<<endl;B.turn();B.Display();}（4）#include <iostream.h>class Myarray{protected:int *alist; //指向动态申请的一组空间int length;//整数的个数public:    Myarray(int len)//初始化，动态申请存储空间    {alist=new int[len];length=len;cout<<"Myarray 初始化..."<<endl;}    ~Myarray()//对象结束时，释放所占用的存储空间    {delete(alist);cout<<endl<<"再见！"<<endl;}    void Input()//输入数据    {        int i;        for(i=0;i<length;i++)        {cout<<"输入数组的第"<<i+1<<"个元素："; cin>>alist[i];}    }    void Display()//显示数据    {cout<<'\n'<<"本数组成员依次为："<<'\n';for(int i=0;i<length;i++) cout<<alist[i]<<' ';cout<<endl;    }};class AverArray:virtual public Myarray{public:AverArray(int n):Myarray(n){  cout<<"AverArray 初始化..."<<endl;}    float getaver()    {float aver;        int sum=0,i;     for(i=0;i<length;i++)     sum+=alist[i];     aver=(float)sum/length;     return aver;    }};void main(){AverArray B(3);B.Input();B.Display();cout<<endl<<"数组内成员的平均值为：";cout<<B.getaver()<<' '<<endl;}（5）#include <iostream.h>class Myarray{protected:int *alist; //指向动态申请的一组空间int length;//整数的个数public:    Myarray(int len)//初始化，动态申请存储空间    {alist=new int[len];length=len;cout<<"Myarray 初始化..."<<endl;}    ~Myarray()//对象结束时，释放所占用的存储空间    {delete(alist);cout<<endl<<"再见！"<<endl;}    void Input()//输入数据    {        int i;        for(i=0;i<length;i++)        {cout<<"输入数组的第"<<i+1<<"个元素："; cin>>alist[i];}    }    void Display()//显示数据    {cout<<endl<<"本数组成员依次为：";for(int i=0;i<length;i++) cout<<alist[i]<<' ';cout<<endl;    }};class SortArray:virtual public Myarray//从小到大排序{public:    SortArray(int n):Myarray(n){  cout<<"SortArray 初始化..."<<endl;}void get_SortArray(){    int i,j,k,temp;     for(i=0;i<length-1;i++)    {k=i;for(j=i+1;j<length;j++)     if(alist[j]<alist[k])     { k=j;     }  temp=alist[i];  alist[i]=alist[k];  alist[k]=temp; }}};class ReArray: virtual public Myarray//前后逆转{public:    ReArray(int n):Myarray(n){  cout<<"ReArray 初始化..."<<endl;}    void get_ReArray(){int i,t,j=length-1;for(i=0;i<length/2;i++,j--){t=alist[i];alist[i]=alist[j];alist[j]=t;}}};class AverArray:virtual public Myarray//求平均值{public:AverArray(int n):Myarray(n){  cout<<"AverArray 初始化..."<<endl;}    float get_AverArray()    {float aver;        int sum=0,i;     for(i=0;i<length;i++)     sum+=alist[i];     aver=(float)sum/length;     return aver;    }};class NewArray:public SortArray,public ReArray,public AverArray{public:NewArray(int n):SortArray(n),ReArray(n),AverArray(n),Myarray(n){  cout<<"NewArray 初始化..."<<endl;}void fun(){cout<<endl<<"数组成员的平均值为：";cout<<AverArray::get_AverArray()<<' '<<endl;cout<<endl<<"现在将数组成员进行前后逆转："<<endl;ReArray::get_ReArray();Myarray::Display();cout<<endl<<"现在将数组成员进行从小到大排序："<<endl;SortArray::get_SortArray();    Myarray::Display();}};void main(){NewArray B(3);B.Input();B.Display();B.fun();}