c++实验抽象类Shape.docx
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c++实验抽象类Shape.docx
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c++实验抽象类Shape
华南农业大学信息(软件)学院
综合性、设计性实验成绩单
开设时间:
2013~2014年第二学期
专业
工业工程
班级
12工工2班
学号
姓名
实验题目
抽象类Shape类
自我评价
能够较好完成验证性实验,理解C++抽象类的概念及应用,学会利用重载函数针对不同需求进行重载,得到较简便较直观的运算方式;在设计实验中,能够仿照例程派生出正方形类和圆柱体类,并且输出所需参数;也能实现重载关系运算符函数后,直接对两个圆进行比较大小,并编写程序进行大小排序。
教师评语
评价指标:
●题目内容独立完成情况优□良□中□差□
●对算法原理的理解程度优□良□中□差□
●程序设计水平优□良□中□差□
●程序运行情况优□良□中□差□
●实验报告结构清晰优□良□中□差□
●实验总结和分析详尽优□良□中□差□
成绩
教师签名
1实验内容及目的
目的:
理解和掌握C++抽象类和具体类的实现,了解运算符重载。
实验内容:
1、从Point、Circle中抽象出基类Shape,研究抽象类和具体类的接口和实现。
2、从中派生出一个正方形类和圆柱体类,然后写一个测试程序,输出正方形的面积和圆柱体的体积。
3、在Circle类中实现关系运算符的重载,实现按半径对Circle对象排序。
2实验步骤
1.1首先建立基类Point、派生类:
Circle、Rectangle,然后抽象出基类Shape,实现虚函数的调用,输出面积、形状、坐标点等信息。
1.2编写测试函数,分别通过“基类对象指针访问虚函数”和“基类对象引用访问虚函数”两种方法实现抽象类和具体类的对接;
2.1再次派生出Cylinder、square两个类;
2.2同样依照第一小题,通过“基类对象指针访问虚函数”和“基类对象引用访问虚函数”两种方法实现抽象类Shape输出Cylinder、square两个派生类的面积或体积。
3.1在Circle类中编写关系运算符重载函数,用以判断两圆之间的半径大小:
例:
boolCircle:
:
operator<(Circlea)
{if(radius returntrue; elsereturnfalse; } 3.2编写测试程序对两圆按半径大小进行排序: 若两圆半径相等输出: “两圆半径一样”,若两圆半径不等,按从小到大排序后输出圆信息。 3源代码 #ifndefSHAPE_H #defineSHAPE_H #include usingnamespacestd; classShape { public: virtualdoubleArea()const{return0.0;} virtualvoidPrintShapeName()const=0; virtualvoidPrint()const=0; }; #endif #ifndefPOINT_H #definePOINT_H #include"shape.h" usingnamespacestd; classPoint: publicShape {intx,y; public: Point(int=0,int=0);//构造函数 voidSetPoint(int,int);//设置坐标 intGetX(){returnx;}//取x坐标 intGetY(){returny;}//取y坐标 virtualvoidPrintShapeName()const{cout<<"点坐标: ";} virtualvoidPrint()const;//输出点的坐标 }; #endif #include #include"point.h" usingnamespacestd; Point: : Point(inta,intb){SetPoint(a,b);} voidPoint: : SetPoint(inta,intb){x=a;y=b;} voidPoint: : Print()const{cout<<'['< #ifndefCIRCLE_H #defineCIRCLE_H #include #include"point.h" usingnamespacestd; classCircle: publicPoint { doubleradius; public: Circle(intx=0,inty=0,doubler=0.0); voidSetRadius(double);//设置半径 doubleGetRadius()const;//取半径 virtualdoubleArea()const;//计算面积 virtualvoidPrint()const;//输出圆心坐标和半径 virtualvoidPrintShapeName()const{cout<<"圆: ";} doubleoperator=(Circle); booloperator<(Circle); booloperator>(Circle); booloperator<=(Circle); booloperator>=(Circle); booloperator==(Circle); booloperator! =(Circle); }; #endif #include"circle.h" usingnamespacestd; Circle: : Circle(inta,intb,doubler): Point(a,b) {SetRadius(r);} voidCircle: : SetRadius(doubler) {radius=(r>=0? r: 0);} doubleCircle: : GetRadius()const{returnradius;} doubleCircle: : Area()const{return3.14159*radius*radius;} voidCircle: : Print()const { cout<<"圆心="; Point: : Print(); cout<<";半径="< } doubleCircle: : operator=(Circlea) { doubler; r=a.radius; return3.14159*r*r; } boolCircle: : operator<(Circlea) {if(radius returntrue; elsereturnfalse; } boolCircle: : operator>(Circleb) {if(radius>b.radius) returntrue; elsereturnfalse; } boolCircle: : operator<=(Circleb) {if(radius<=b.radius) returntrue; elsereturnfalse; } boolCircle: : operator>=(Circleb) {if(radius>=b.radius) returntrue; elsereturnfalse; } boolCircle: : operator==(Circleb) {if(radius==b.radius) returntrue; elsereturnfalse; } boolCircle: : operator! =(Circleb) {if(radius! =b.radius) returntrue; elsereturnfalse; } #ifndefRECTANGLE_H #defineRECTANGLE_H #include #include"point.h" classRectangle: publicPoint {doublelength,width; public: Rectangle(intx=0,inty=0,doublel=0.0,doublew=0.0); voidSetLength(double);//设置长度 voidSetWidth(double);//设置宽度 doubleGetLength()const;//取长度 doubleGetWidth()const;//取宽度 virtualdoubleArea()const;//计算面积 virtualvoidPrint()const;//输出坐标和尺寸 virtualvoidPrintShapeName()const{cout<<"矩形: ";} }; #endif #include"Rectangle.h" usingnamespacestd; Rectangle: : Rectangle(inta,intb,doublel,doublew): Point(a,b) {SetLength(l);SetWidth(w);} voidRectangle: : SetLength(doublel){length=(l>=0? l: 0);} voidRectangle: : SetWidth(doublew) {width=(w>=0? w: 0);} doubleRectangle: : GetLength()const{returnlength;} doubleRectangle: : GetWidth()const{returnwidth;} doubleRectangle: : Area()const {returnlength*width;} voidRectangle: : Print()const { cout<<"左上角坐标="; Point: : Print(); cout<<";Length="< } #ifndefSQUARE_H #defineSQUARE_H #include usingnamespacestd; #include"Point.h" classsquare: publicPoint { doublelength; public: square(intx=0,inty=0,doublea=0.0); voidSetlength(double); doubleGetlength()const; virtualdoubleArea()const; virtualvoidPrint()const; virtualvoidPrintShapeName()const{cout<<"正方形: ";} }; #endif #include"square.h" usingnamespacestd; square: : square(inta,intb,doublec): Point(a,b) {Setlength(c);} voidsquare: : Setlength(doublec){length=(c>=0? c: 0);} doublesquare: : Getlength()const{returnlength;} doublesquare: : Area()const { returnlength*length; } voidsquare: : Print()const { cout<<"左上角坐标="; Point: : Print(); cout<<";Length="< } #ifndefCYLINDER_H #defineCYLINDER_H #include #include"Circle.h" usingnamespacestd; classCylinder: publicCircle { doublehigh; doubleradius; public: Cylinder(intx=0,inty=0,doubler=0.0,doubleh=0.0); voidSethigh(double);//设置高度 doubleGethigh()const;//取高度 virtualdoubleArea()const;//计算面积 virtualvoidPrint()const;//输出坐标和尺寸 virtualvoidPrintShapeName()const{cout<<"圆柱体: ";} }; #endif #include"Cylinder.h" usingnamespacestd; Cylinder: : Cylinder(intx,inty,doubler,doubleh): Circle(x,y,r){Sethigh(h);} voidCylinder: : Sethigh(doubleh){high=(h>=0? h: 0);} doubleCylinder: : Gethigh()const{returnhigh;} doubleCylinder: : Area()const{return3.14*radius*high;} voidCylinder: : Print()const { cout<<"底圆"; Circle: : Print(); cout<<"high="< } #include #include"shape.h" #include"point.h" #include"circle.h" #include"Rectangle.h" #include"square.h" #include"Cylinder.h" usingnamespacestd; voidvirtualViaPointer(constShape*); voidvirtualViaReference(constShape&); intmain() { Pointpoint(6,5); Circlecircle(10,80,10.0); Circlecircle1(20,80,9.5); Rectanglerectangle(50,5,8.0,5.0); squaresquare(20,22,5); Cylindercylinder(20,80,2.0,5.0); //输出对象信息 point.PrintShapeName(); point.Print(); circle.PrintShapeName(); circle.Print(); circle1.PrintShapeName(); circle1.Print(); rectangle.PrintShapeName(); rectangle.Print(); square.PrintShapeName(); square.Print(); cylinder.PrintShapeName(); cylinder.Print(); cout< //定义基类对象指针 Shape*arrayOfShapes[6]; arrayOfShapes[0]=&point; arrayOfShapes[1]=&circle; arrayOfShapes[2]=&circle1; arrayOfShapes[3]=&rectangle; arrayOfShapes[4]=□ arrayOfShapes[5]=&cylinder; cout<<"对两个圆类进行排序: "< if(circle==circle1) { cout<<"两圆半径一样"< } else { if(circle { circle.PrintShapeName(); circle.Print(); circle1.PrintShapeName(); circle1.Print(); cout<<"排序完成"< } elseif(circle>circle1) { circle1.PrintShapeName(); circle1.Print(); circle.PrintShapeName(); circle.Print(); cout<<"排序完成"< cout< } } //通过基类对象指针访问派生类对象 cout<<"通过基类对象指针访问虚函数: \n"; for(inti=0;i<6;i++) virtualViaPointer(arrayOfShapes[i]); cout< cout<<"通过基类对象引用访问虚函数: \n"; for(intj=0;j<6;j++) virtualViaReference(*arrayOfShapes[j]); return0; } //通过基类对象指针访问虚函数 voidvirtualViaPointer(constShape*baseClassPtr) {baseClassPtr->PrintShapeName(); baseClassPtr->Print(); cout<<"Area="< } //通过基类对象引用访问虚函数 voidvirtualViaReference(constShape&baseClassRef) { baseClassRef.PrintShapeName(); baseClassRef.Print(); cout<<"Area="< } 4遇到的问题与分析 1、对研究抽象类Shape与具体类的接口和实现。 如何实现抽象类和具体类的对接是一个难点,研究书本的例子,是有两种方法可以实现对接: 通过基类对象引用访问虚函数以及通过基类对象指针访问虚函数;这两种方法均可以实现调用某个具体类的虚函数,从而我开始尝试在新派生出来的圆柱体、正方形类中构建虚函数,并且在测试函数中增加对这两个具体类的调用函数,从而实现了利用抽象类调用具体类的虚函数。 2、构建对Circle的关系运算符重载函数 对Circle的关系运算符重载包括(<,<=,==,! =,>,>=),首先我们需要定义每个运算符的重载函数(运算符函数)如: boolCircle: : operator<(Circlea) {if(radius returntrue; elsereturnfalse;} 重载了“<”运算符,如此就可以直接对比两个圆的大小: 如if(circle 5实验体会 第一个实验,遇到的问题特别多,前两题是验证性实验,照本宣科地打完代码后运行发现很多小错误,只能一个个排查,而且刚接触C++跟C语言相比感觉难很多,文件就多了一堆,出现一个错误,有可能并不在当前文件夹,而是在.h文件夹里,或是关联的文件里。 于是对于排错工作增加不少难度。 于是自己上网查找错误原因,请教同学比较厉害的同学等等方法用尽,方才实现了前两个实验,到了后面的函数重载,听课就不太懂,编写更有难度,于是网上找到一些资料,自己参考课本的例子,终于写出来了。
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- 关 键 词:
- c+ 实验 抽象 Shape