面向对象程序设计是一种重要的编程范式,它基于“对象”的概念,强调数据和操作数据的方法的封装。在本实验报告中,我们看到一个具体的实践案例,即设计一个计算二维平面图形面积的程序。这个程序使用了面向对象的思想,通过抽象类(TDshape)和继承来实现。
1. **抽象类TDshape**:抽象类是包含至少一个纯虚函数的类,不能被实例化。在这个例子中,TDshape是抽象基类,定义了两个纯虚函数`area()`和`printName()`。`area()`用于计算图形的面积,而`printName()`则用于打印图形的类名。抽象类的主要作用是作为派生类的公共接口,规定了所有派生类必须实现的公共行为。
2. **继承与具体形状类**:Triangle和Rectangle类从TDshape类派生,这意味着它们继承了TDshape的所有属性和方法。Triangle和Rectangle类需要定义它们各自的特有数据成员(如宽度和高度)以及成员函数,同时还要实现`area()`和`printName()`的具体功能。例如,Triangle类可能使用`width`和`height`来计算面积(宽度乘以高度再乘以0.5),而Rectangle类的面积则是宽度乘以高度。
3. **设计思路**:实验采取了逐步实现的方法,首先构建基类TDshape,然后定义虚函数。接着,创建Triangle和Rectangle类,继承TDshape,并实现各自的`area()`和`printName()`。在编码实现中,我们看到每个形状类都有设置和获取尺寸的方法,以便于计算面积。
4. **设计说明与调试分析**:在设计过程中,需要确保基类的虚函数可以正确地调用派生类的成员函数。这通常涉及到动态多态,即通过基类指针或引用调用派生类的成员函数。在程序运行时,根据实际对象的类型动态决定调用哪个函数。调试分析可能包括检查各个函数的正确性,确保面积计算无误,以及打印名称是否符合预期。
5. **编码实现**:代码展示了如何定义和实现抽象类及派生类。在Triangle和Rectangle类中,`area()`和`printName()`都进行了具体的实现。例如,Triangle类中的`area()`计算三角形面积,`printName()`输出"Triangle"。同样,Rectangle类的`area()`计算矩形面积,`printName()`输出"Rectangle"。
6. **程序运行结果与设计心得**:在完成编码后,会运行程序并展示不同形状的面积和名称。设计心得部分可能是学生对整个实验过程的理解和反思,包括遇到的问题、解决策略以及对面向对象编程的进一步认识。
这个实验深入浅出地介绍了面向对象编程的基本原理和应用,通过创建抽象基类和派生类,实现了计算二维图形面积的功能,同时也展示了C++中继承、抽象类和虚函数等概念的运用。这样的实践有助于提升学生的编程技能和面向对象思维。