实验三 继承与派生

1． 声明一个基类Shape，在此基础上派生出Rectangle和Circle类，二者都具有GetArea()函数以计算对象的面积；使用Rectangle类再创建一个派生类Square。实现并测试这些类。 2． 声明一个object类，有数据成员weight及相应的操作函数，由此派生出box类，增加数据成员height和width及相应的操作函数，声明一个box对象，实现并测试这些类，同时观察构造函数和析构函数的调用顺序。 ### 实验三 继承与派生 #### 知识点一：声明基类 `Shape` 及其派生类 `Rectangle` 和 `Circle` **背景：** 在本实验的第一部分，我们首先定义了一个名为 `Shape` 的基类，该类包含两个私有成员变量 `x` 和 `y` 表示图形的位置坐标，并提供了一组公有的成员函数用于设置和获取这些值。此外，`Shape` 类还包含一个纯虚函数 `getArea()` 用于计算图形的面积。 **代码解析：** 1. **基类 Shape 的定义：** - 构造函数 `Shape(double x0 = 0.0, double y0 = 0.0)` 初始化位置坐标，默认值为 (0, 0)。 - 成员函数 `set(double x0, double y0)` 设置新的坐标值。 - 成员函数 `getX()` 和 `getY()` 分别返回当前坐标值。 - 虚函数 `getArea()` 定义为纯虚函数，表示所有派生类必须重写这个方法来具体实现面积的计算。 2. **派生类 Rectangle 的定义：** - 继承自 `Shape`，新增私有成员变量 `width` 和 `height` 代表矩形的宽度和高度。 - 构造函数 `Rectangle(double x0 = 0.0, double y0 = 0.0, double w = 0.0, double h = 0.0)` 初始化位置坐标和尺寸，默认值为 (0, 0) 和 (0, 0)。 - 成员函数 `set(double x0, double y0, double w, double h)` 设置新的位置坐标和尺寸。 - 成员函数 `getWidth()` 和 `getHeight()` 返回矩形的宽度和高度。 - 重写了虚函数 `getArea()` 来计算矩形的面积。 3. **派生类 Circle 的定义：** - 同样继承自 `Shape`，新增私有成员变量 `radius` 表示圆的半径。 - 构造函数 `Circle(double x0 = 0.0, double y0 = 0.0, double r = 0.0)` 初始化位置坐标和半径，默认值为 (0, 0) 和 0。 - 成员函数 `set(double x0, double y0, double r)` 设置新的位置坐标和半径。 - 成员函数 `getRadius()` 返回圆的半径。 - 重写了虚函数 `getArea()` 来计算圆的面积。 #### 知识点二：声明派生类 `Square` 并继承自 `Rectangle` **背景：** 在这一部分，我们基于 `Rectangle` 类创建了 `Square` 类，因为正方形可以看作是宽高相等的矩形，所以这里直接继承自 `Rectangle` 类，并通过构造函数和成员函数来保证正方形的边长相等。 **代码解析：** 1. **派生类 Square 的定义：** - 继承自 `Rectangle`。 - 构造函数 `Square(double x0 = 0.0, double y0 = 0.0, double len = 0.0)` 初始化位置坐标和边长，默认值为 (0, 0) 和 0。 - 成员函数 `set(double x0, double y0, double len)` 设置新的位置坐标和边长。 - 成员函数 `getLen()` 返回正方形的边长，这里实际上是调用了 `Rectangle` 类中的 `getHeight()` 方法。 #### 知识点三：声明 `Object` 类及其派生类 `Box` **背景：** 第二部分，我们定义了一个 `Object` 类作为基类，包含一个数据成员 `weight` 表示物体的重量，以及一个构造函数。然后定义了一个派生类 `Box`，增加了两个数据成员 `height` 和 `width` 来表示盒子的高度和宽度，并且实现了相应的构造函数和成员函数。 **代码解析：** 1. **基类 Object 的定义：** - 构造函数 `Object()` 输出 "objectofconst"，用于观察构造函数的调用过程。 2. **派生类 Box 的定义：** - 继承自 `Object`，新增私有成员变量 `height` 和 `width` 代表盒子的高度和宽度。 - 构造函数 `Box(double w, double h)` 初始化重量和尺寸。 - 成员函数 `setWeight(double w)` 设置重量。 - 成员函数 `setHeight(double h)` 和 `setWidth(double w)` 分别设置盒子的高度和宽度。 - 成员函数 `getWeight()`、`getHeight()` 和 `getWidth()` 分别返回对应的值。 通过以上实验，我们可以学习到 C++ 中继承的基本概念和用法，包括如何定义基类和派生类，如何重写基类的方法以及如何使用构造函数初始化成员变量。这些基础知识对于理解和掌握面向对象编程的核心思想非常重要。