继承与多态 作业题.doc

8继承与派生习题 继承与多态习题一. 基本概念与基础知识自测题8.1 填空题8.1.1 如果类继承了类，则类称为 （1） 类，而类称为 （2） 类。 （3） 类的对象可作为 （4） 类的对象处理，反过来不行，因为 （5） 。如果强制转换则要注意 （6） 。答案：（1）基类（2）派生类（3）派生类（4）基类（5）派生类有一些新成员（6）只能派生类强制转换为基类8.1.2 当用public继承从基类派生一个类时，基类的public成员成为派生类的 （1） 成员，protected成员成为派生类的 （2） 成员，对private成员是 （3） 。公有派生可以使其类的 （4） ，所以公有派生是主流。答案：（1）public成员（2）protected成员（3）不可访问（4）接口不变8.1.3 利用继承能够实现 （1） 。这种实现缩短了程序开发的时间，VC+中的 （2） 很好地体现了这一点。答案：（1）代码的复用（2）MFC编程8.1.4 一个派生类只有一个直接基类的情况称为 （1） ，而有多个直接基类的情况称为（2） 。继承体现了类的 （3） 概念，这在MFC中得到了很好表现，MFC中只采用了 （4） 。答案：（1）单继承（2）多重继承（3）层次（4）单继承8.1.5 C+中多态性包括两种多态性： （1） 和 （2） 。前者是通过 （3） 实现的，而后者是通过 （4） 和 （5） 来实现的。答案：（1）编译时的（2）运行时的（3）函数和运算符的重载（4）类继承关系（5）虚函数8.1.6 在基类中将一个成员函数说明成虚函数后，在其派生类中只要 （1） 、 （2） 和 （3） 完全一样就认为是虚函数，而不必再加关键字 （4） 。如有任何不同，则认为是 （5） 而不是虚函数。除了非成员函数不能作为虚函数外， （6） 、 （7） 和 （8） 也不能作为虚函数。答案：（1）同虚函数名（2）同参数表（3）同返回类型。如基类中返回基类指针，而派生类中返回派生类指针是允许的（4）virtual（5）重载（6）静态成员函数（7）内联函数（8）构造函数8.1.7 纯虚函数定义时在函数参数表后加 （1） ，它表明程序员对函数 （2） ，其本质是将指向函数体的指针定为 （3） 。答案：（1）=0（2）不定义（3）NULL8.2 简答题8.2.1 构造函数和析构函数可以继承吗？派生类构造函数各部分的执行次序是怎样的？答：构造函数和析构函数不可以继承。派生类构造函数各部分的执行次序是：1. 调用基类构造函数，按它们在派生类声明的先后顺序，依次调用。2. 调用新增成员对象的构造函数，按它们在类定义中声明的先后顺序，依次调用。3. 派生类的构造函数体中的操作。8.2.2 什么叫派生类的同名覆盖（override）?答：如果派生类声明了一个和某个基类成员同名的新成员（当然如是成员函数，参数表也必须一样，否则是重载），派生类中的新成员就屏蔽了基类同名成员，类似函数中的局部变量屏蔽全局变量。称为同名覆盖（override）。8.2.3 派生类的析构函数中需完成什么任务？是否要编写对基数和成员对象的析构函数的调用？为什么？答：析构函数的功能是作善后工作，析构函数无返回类型也没有参数，情况比较简单。派生类析构函数定义格式与非派生类无任何差异，不要编写对基数和成员对象的析构函数的调用，只要在函数体内把派生类新增一般成员处理好就可以了，因为对新增的成员对象和基类的善后工作，系统会自己调用成员对象和基类的析构函数来完成。8.2.4 为什么要使用虚基类？怎样定义虚基类？用一个实例来解释虚基类在其派生类中的存储方式。答：在多重继承是有可能出现同一基类的两个拷贝，为避免这种情况，可使用虚基类。虚基类（virtual base class）定义方式如下：class 派生类名:virtual 访问限定符 基类类名.;class 派生类名:访问限定符 virtual 基类类名.;virtual 关键字只对紧随其后的基类名起作用。如下派生：存储关系如(b)，在职研究生类有两个Person拷贝。采用虚基类后存储关系如下： 采用虚基类后在职研究生类储存图StudentGStudentEGStudentPersonStudent新成员GStudent新成员PersonEmployee新成员Person成员EGStudent新成员PersonPersonEmployee在职研究生类只有一个Person拷贝。8.2.5 简单叙述派生类与基类的赋值兼容规则。答：凡是基类所能解决的问题，公有派生类都可以解决。在任何需要基类对象的地方都可以用公有派生类的对象来代替，这条规则称赋值兼容规则。它包括以下情况：1 派生类的对象可以赋值给基类的对象，这时是把派生类对象中从对应基类中继承来的成员赋值给基类对象。反过来不行，因为派生类的新成员无值可赋。2 可以将一个派生类的对象的地址赋给其基类的指针变量，但只能通过这个指针访问派生类中由基类继承来的成员，不能访问派生类中的新成员。同样也不能反过来做。3 派生类对象可以初始化基类的引用。引用是别名，但这个别名只能包含派生类对象中的由基类继承来的成员。8.2.6 在类中定义对象成员称为复合或嵌套，请对比复合与继承的异同之处。答：成员对象是嵌套的概念，使用成员对象中的成员，只能直接访问（对象名加点号加成员名）公有成员。在类的成员函数中不能直接访问和处理成员对象的私有和保护成员，而要通过成员对象的接口去间接访问和处理。某些应用中，对象成员可以代替继承中的基类。基类在派生类中只能继承一个（间接基类不在讨论之中）不能同时安排两个，否则成员名即使使用域分辨符也会发生冲突，但如果一定要用两个，只能采用成员对象。所以采用成员对象更加灵活。两者不是对立的，而是互为补充的。8.2.7 比较派生与模板各自的优点。答：模板追求的是运行效率，而派生追求的是编程的效率。通用性是模板库的设计出发点之一，这是由泛型算法和函数对象等手段达到的。为了运行的效率，类模板是相互独立的，即独立设计，没有使用继承的思想。对类模板的扩展是采用适配子（adapter）来完成的。应该说派生类的目标之一也是代码的复用和程序的通用性，最典型的就是MFC，派生类的优点是可以由简到繁，逐步深入，程序编制过程中可以充分利用前面的工作，一步步完成一个复杂的任务。8.2.8 是否使用了虚函数就能实现运行时的多态性？怎样才能实现运行时的多态性？答：不是。实现动态多态性时，必须使用基类类型的指针变量或引用，使该指针指向该基类的不同派生类的对象，并通过该指针指向虚函数，才能实现动态的多态性。8.2.9 为什么析构函数总是要求说明为虚函数？答：在基类中及其派生类中都动态分配内存空间时，必须把析构函数定义为虚函数，实现撤消对象时的多态性。根据赋值兼容规则可以用基类的指针指向派生类对象，如果由该指针撤销派生类对象，则必须将析构函数说明为虚函数，实现多态性，自动调用派生类析构函数。我们总是要求将类设计成通用的，无论其他程序员怎样调用都必须保证不出错，所以必须把析构函数定义为虚函数。8.2.10 什么是抽象类？含有纯虚函数的类是抽象类吗？答：若定义一个类，它只能用作基类来派生出新的类，而不能用来定义对象，则称为抽象类。含有纯虚函数的类是抽象类。8.2.11 能否不提供源代码，做到用户自行把通用的软件转化为专用软件？怎样实现？答：能不提供源代码，做到用户自行把通用的软件转化为专用软件。动态联编不一定要源代码，可以只有头文件和对象文件的.obj文件。软件开发商可在不透露其秘密的情况下发行.obj形式的软件，然后由程序员利用继承机制，从所购得的类中派生出新类。能与软件开发商提供的类一起运行的软件也能与派生类一起运行，并能通过动态联编使用这些派生类中重定义的虚函数。比如通用的财务软件可以转化为某公司的专用软件。二. 编程与综合练习题8.3 请用类的派生方式来组织下列动物实体与概念：动物，脊椎动物亚门，节肢动物门，鱼纲，鸟纲，爬行纲，哺乳纲，昆虫纲，鲨鱼，青鱼，海马，鹦鹉，海鸥，喜鹊，蝙蝠，翼龙，蜻蜓，金龟，扬子鳄，袋鼠，金丝猴，虎，蜈蚣，蜘蛛，蝗虫，知了，螃蟹，虾。解：动物派生出：脊椎动物亚门和节肢动物门。脊椎动物亚门派生出：鱼纲，鸟纲，爬行纲，哺乳纲。鱼纲派生出：鲨鱼，青鱼，海马。鸟纲派生出：鹦鹉，海鸥，喜鹊。爬行纲派生出：翼龙，金龟，扬子鳄。哺乳纲派生出：蝙蝠，袋鼠，金丝猴，虎。节肢动物门派生出：昆虫纲，蜈蚣（多足纲），蜘蛛（蜘形纲），螃蟹，虾（甲壳纲）。昆虫纲派生出：蜻蜓，蝗虫，知了。8.4 定义商品类及其多层的派生类。以商品类为基类。第一层派生出服装类、家电类、车辆类。第二层派生出衬衣类、外衣类、帽子类、鞋子类；空调类、电视类、音响类；自行车类、轿车类、摩托车类。要求给出基本属性和派生过程中增加的属性。8.5 以点（point）类为基类，重新定义矩形类和圆类。点为直角坐标点，矩形水平放置，由左下方的顶点和长宽定义。圆由圆心和半径定义。派生类操作判断任一坐标点是在图形内，还是在图形的边缘上，还是在图形外。缺省初始化图形退化为点。要求包括拷贝构造函数。编程测试类设计是否正确。#include #includeclass pointpublic: point(double a=0,double b=0) x=a;y=b; void display() cout(x,y); protected:double x,y;class rectangle:public pointpublic:rectangle(double a=0,double b=0,double c=0,double d=0):point(a,b)length=c;wind=d;rectangle(const rectangle &p):point(p.x,p.y)cout执行拷贝构造函数endl;length=p.length;wind=p.wind;void judge(double a=0,double b=0)cout点(a,bx&ay&by+wind)cout在矩形内endl=x|a=y|b=y+wind)cout在矩形上endlendl;elsecout在矩形外endlendl;void display()cout长为:length 宽为:wind 左下方的顶点为:;point:display();coutendl;protected:double length,wind;class circle:public pointpublic:circle(double a=0,double b=0,double c=0):point(a,b)r=c;circle(const circle &p):point(p.x,p.y)cout执行拷贝构造函数endl;r=p.r;void judge(double a=0,double b=0)cout点(a,b);if(a-x)*(a-x)+(b-y)*(b-y)r*r)cout在圆内endlendl;else if(a-x)*(a-x)+(b-y)*(b-y)=r*r)cout在圆上endlendl;else cout在圆外endlendl;void display()cout圆心为:;point:display ();coutendl半径为:rendl;protected:double r;void main()rectangle r1(1,1,2,2);r1.display();r1.judge(1.5,1);rectangle r2=r1;r2.display();r2.judge(2,2);circle c1(1,1,1);c1.display ();c1.judge (2,2);circle c2=c1;c2.display ();c2.judge (1.5,1.5);8.6 几何形体的派生关系如下：对平面形体有长和面积，对立体有表面积和体积，对几何图形基类，周长、面积和体积应怎样计算（用什么函数）?对平面图形体积怎样计算（用什么函数）？对立体图形周长怎么计算（用什么函数）?要求实现运行时的多态性。请编程，并测试。8.7 某公司雇员（employee）包括经理（manager），技术人员（technician）和销售员（salesman）。开发部经理（developermanger），既是经理也是技术人员。销售部经理（salesmanager），既是经理也是销售员。以employ类为虚基类派生出manager，technician和salesman类；再进一步派生出developermanager和salesmanager类。employee类的属性包括姓名、职工号、工资级别，月薪（实发基本工资加业绩工资）。操作包括月薪计算函数（pay()），该函数要求输入请假天数，扣去应扣工资后，得出实发基本工资。technician类派生的属性有每小时附加酬金和当月工作时数，及研究完成进度系数。业绩工资为三者之积。也包括同名的pay()函数，工资总额为基本工资加业绩工资。salesman类派生的