实验四 纯虚函数与抽象类(3).docx

**实验四：纯虚函数与抽象类** 在C++编程中，纯虚函数和抽象类是实现多态性的重要机制，它们是面向对象设计的核心概念。本实验旨在帮助你理解和应用这些概念，通过两个实际项目来实践。 ### 1. 纯虚函数与抽象类的理解 **纯虚函数** 是一个在基类中声明但没有定义的函数，它通过在函数声明后跟一个`= 0`来指定。当一个类包含至少一个纯虚函数时，该类被称为**抽象类**。抽象类不能被实例化，只能作为其他类的基类使用。纯虚函数的存在使得子类必须重写这个函数，从而强制实现特定的行为。 **多态性** 是面向对象编程中的一个重要特性，它允许我们使用一个基类指针或引用操作不同类型的派生类对象。通过虚函数，我们可以调用基类指针对应的派生类函数，实现动态绑定。 ### 2. 项目 1：形状类族中的纯虚函数 在本项目中，你需要创建一个抽象类`Shape`，包含一个纯虚函数`area()`，用于计算形状的面积。然后，从`Shape`类派生出`Circle`（圆）、`Rectangle`（矩形）和`Triangle`（三角形）三个具体形状类，每个类都要根据自己的特点实现`area()`函数以及相关的成员函数，如构造函数、析构函数、输出结果的函数等。 - `Circle`类需要数据成员如半径`radius`，并实现计算圆面积的`area()`。 - `Rectangle`类需要宽度`width`和高度`height`，并计算矩形面积。 - `Triangle`类可能需要边长`a`, `b`, `c`或者底`base`和高`height`，根据不同的三角形类型实现面积计算。 在`main`函数中，你可以创建各种形状的对象，并通过基类指针或引用来调用`area()`，展示多态性。 ### 3. 项目 2：显示汽车信息 在这个项目中，首先定义一个抽象类`Auto`，包含车牌号、车轮数等数据成员，以及一个纯虚函数`showInfo()`，用于输出汽车的基本信息。`Auto`类还需要提供构造函数、析构函数以及`set/get`接口来访问和修改数据。 接下来，从`Auto`类派生出`Car`（小客车）和`Truck`（货车）类。`Car`类增加载重人数数据成员，`Truck`类增加载重吨位数据成员。同样，这两个派生类都需要实现`showInfo()`函数，输出各自的车辆信息。 在`main`函数中，创建不同类型的汽车对象，并通过`showInfo()`显示信息，这将展示如何利用多态性处理不同类型的汽车对象。 通过以上两个项目，你将深入理解虚函数、抽象类和多态性的应用，同时还能实践面向对象的继承和封装思想。这些技能对于任何C++开发者来说都是非常重要的，不仅有助于编写更灵活和可扩展的代码，而且在解决复杂问题时也能发挥关键作用。在实践中不断学习和提升，将有助于你在未来的IT职业生涯中取得成功。