实验目的和要求
了解静态联编的动态联编的概念。掌握动态联编的条件。
实验内容
1.分析并调试下列程序。
//sy6_1.cpp #include<iostream> using namespace std; class Base { public: virtual void f(float x){cout<<"Base::f(float)"<<x<<endl;} void g(float x){cout<<"Base::g(float)"<<x<<endl;} void h(float x){cout<<"Base::h(float)"<<x<<endl;} }; class Derived:public Base { public: virtual void f(float x){cout<<"Derived::f(float}"<<x<<endl;} void g(int x){cout<<"Derived::g(int)"<<x<<endl;} void h(float x){cout<<"Derived::h(float)"<<x<<endl;} }; int main() { Derived d; Base *pb=&d; Derived *pd=&d; pb->f(3.14f); pd->f(3.14f); pb->g(3.14f); pb->h(3.14f); pd->h(3.14f); return 0; }
(1)找出以上程序中使用了重载和覆盖函数。
(2)写出程序的输出结果,并解释输出结果。
程序的输出结果如下:
2. 分析并调试下列程序
//sy6_2.cpp #include<iostream> using namespace std; class Base { public: void f(int x){cout<<"Base::f(int)"<<x<<endl;} void f(float x){cout<<"Base::f(float)"<<x<<endl;} virtual void g(void){cout<<"Base::g(void)"<<endl;} }; class Derived:public Base { public: virtual void g(void){cout<<"Derived::g(void}"<<endl;} }; int main() { Derived d; Base *pb=&d; pb->f(42); pb->f(3.14f); pb->g(); return 0; }
(1)找出以上程序中使用了重载和覆盖函数。
(2)写出程序的输出结果,并解释输出结果。
程序的输出结果如下:
3. 分析并调试下列程序
//sy6_3.cpp #include<iostream> using namespace std; class Point { public: Point(double i,double j){x=i;y=j;} double Area(){return 0.0;} private: double x,y; }; class Rectangle:public Point { public: Rectangle(double i,double j,double k,double l):Point(i,j){w=k;h=l;} double Area(){return w*h;} private: double w,h; }; int main() { Point p(3.5,7); double A=p.Area(); cout<<"Area= "<<A<<endl; Rectangle r(1.2,3,5,7.8); A=r.Area(); cout<<"Area= "<<A<<endl; return 0; }
写出程序的输出结果,并解释输出结果。
4. 分析并调试下列程序
//sy6_4.cpp #include<iostream> using namespace std; const double PI=3.1415; class Shap { public: virtual double Area()=0; }; class Triangle:public Shap { public: Triangle(double h,double w){H=h;W=w;} double Area(){return 0.5*H*W;} private: double H,W; }; class Rectangle:public Shap { public:; Rectangle(double h,double w){H=h;W=w;} double Area(){return H*W;} private: double H,W; }; class Circle:public Shap { public: Circle(double r){R=r;} double Area(){return PI*R*R;} private: double R; }; class Square:public Shap { public: Square(double s){S=s;} double Area(){return S*S;} private: double S; }; double Total(Shap *s[],int n) { double sum=0; for(int i=0;i<n;i++) sum+=s[i]->Area(); return sum; } int main() { Shap *s[5]; s[0]=new Square(8.0); s[1]=new Rectangle(3.0,8.0); s[2]=new Square(12.0); s[3]=new Circle(8.0); s[4]=new Triangle(5.0,4.0); double sum=Total(s,5); cout<<"SUM = "<<sum<<endl; return 0; }
程序的输出结果如下:
(1)指出抽象类。
(2)指出纯虚函数,并说明它的作用。
(3)每个类的作用是什么?整个程序的作用是什么?
5. 某学校对教师每个月工资的计算规定如下:固定工资+课时补贴;教授的固定工资为5000元,每个课时补贴50;副教授的固定工资为3000,每个课时补贴30元;讲师的固定工资为2000元,每个课时补贴20元。定义教师抽象类,派生不同职称的教师类,编写程序求若干个教师的月工资。(sy6_5.cpp)
//sy6_5.cpp #include <iostream> using namespace std; class Teacher { public: virtual int Salary()=0; virtual void Print(int)=0; }; class Professor:public Teacher { private: char name[128]; int lessons; public: Professor() { cout<<"请输入姓名:"; cin>>name; cout<<"请输入课时:"; cin>>lessons; }; int Salary() { return (5000+lessons*50); }; void Print(int money) { cout<<"职称:教授 姓名:"<<name<<" 薪水:"<<money<<endl<<endl; }; }; class AssociateProfessor:public Teacher { private: char name[128]; int lessons; public: AssociateProfessor() { cout<<"请输入姓名:"; cin>>name; cout<<"请输入课时:"; cin>>lessons; }; int Salary() { return (3000+lessons*30); }; void Print(int money) { cout<<"职称:副教授 姓名:"<<name<<" 薪水:"<<money<<endl<<endl; }; }; class Lecturer:public Teacher { private: char name[128]; int lessons; public: Lecturer() { cout<<"请输入姓名:"; cin>>name; cout<<"请输入课时:"; cin>>lessons; }; int Salary() { return (2000+lessons*20); }; void Print(int money) { cout<<"职称:讲师 姓名:"<<name<<"薪水:"<<money<<endl<<endl; }; }; int main() { Teacher *t = NULL; int money=0; t = new Professor(); money = t->Salary(); t->Print(money); delete t; t = new AssociateProfessor(); money = t->Salary(); t->Print(money); delete t; t = new Lecturer(); money = t->Salary(); t->Print(money); delete t; t = NULL; return 0; }
运行结果:
6. 把实验5中的第4题的Shape类定义为抽象类,提供共同操作界面的纯虚函数。TwoDimShape类和ThreeDimShape类仍然抽象类,第3层具体类才能提供全部函数的实现。在测试函数中,使用基类指针实现不同派生类对象的操作。
分析与讨论
1.结合实验内容中第1题和第2题,说明重载与覆盖的区别。
答:重载与覆盖的区别:1、方法的覆盖是子类和父类之间的关系,是垂直关系;方法的重载是同一个类中方法之间的关系,是水平关系2、覆盖只能由一个方法,或只能由一对方法产生关系;方法的重载是多个方法之间的关系。3、覆盖要求参数列表相同;重载要求参数列表不同。4、覆盖关系中,调用那个方法体,是根据对象的类型(对象对应存储空间类型)来决定;重载关系,是根据调用时的实参表与形参表来选择方法体的。
2.总结静态联编和动态联编的区别和动态联编的条件。
答:静态联编是指联编工作在编译阶段完成的,这种联编过程是在程序运行之前完成的,又称为早期联编。要实现静态联编,在编译阶段就必须确定程序中的操作调用(如函数调用)与执行该操作代码间的关系,确定这种关系称为束定,在编译时的束定称为静态束定。静态联编对函数的选择是基于指向对象的指针或者引用的类型。其优点是效率高,但灵活性差。
动态联编是指联编在程序运行时动态地进行,根据当时的情况来确定调用哪个同名函数,实际上是在运行时虚函数的实现。这种联编又称为晚期联编,或动态束定。动态联编对成员函数的选择是基于对象的类型,针对不同的对象类型将做出不同的编译结果。C++中一般情况下的联编是静态联编,但是当涉及到多态性和虚函数时应该使用动态联编。动态联编的优点是灵活性强,但效率低。
动态联编的条件:必须把动态联编的行为定义为类的虚函数;类之间应满足子类型关系,通常表现为一个类从另一个类公有派生而来;必须先使用基类指针指向子类型的对象,然后直接或者间接使用基类指针调用虚函数。