实验八虚函数及应用

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1、实验八虚函数及应用—、实验目的1.理解虚函数与运行时（动态）多态性之间的关系，掌握虚函数的定义及应用；2.理解纯虚函数与抽彖类的概念，掌握抽彖类的定义及应用；3.理解虚析构函数的概念及作用。二、实验学时课内实验：2课时课外练习：2课时三本实验涉及的新知识㈠虚函数与动态多态性在C++屮，如果将基类与派生类的同名成员函数定义为虚函数，就可以定义一个基类指针，当基类指针指向基类对象时访问基类的成员函数，当基类指针指向派生类对象时访问派生类的成员函数，实现在运行吋根据基类指针所指向的对象动态调用成员函数，实现动

2、态多态性。换句话说，虚函数与派生类相结合，使C++能支持运行时（动态）多态性，实现在基类中定义派生类所拥有的通用“接口”，而在派生类中定义具体的实现方法，即“一个接口，多种方法”。㈡虚函数的定义1.在基类中定义在定义函数的前面加上“virtual”。即：virtual返回类型函数名（参数表）2.在派生类中定义函数的返回类型、函数名、参数的个数、参数类型及顺序必须与基类中的原型完全相同。3.说明：（1）在派生类中定义虚函数时，可用“virtual”也可不用"virtual"（最好都使用）。（2）虚函数在派

3、生类屮重新定义时，其原型必须与基类屮相同。（3）必须用基类指针访问虚函数才能实现运行时（动态）多态性；当用普通成员函数的调用方法（即用圆点运算符）调用虚函数时，为静态调用；（4）屜函数在自身类屮必须声明为成员函数（不能为友元函数或静态成员函数），但在另一个类中可以声明为友元函数。（5）虚函数可以公有继承多次，其虚函数的特性不变。（6）构造函数不能定义为虚函数，但析构函数可以定义为虚函数。（7）虚函数与重载函数的关系①普通函数重载是通过参数类型或参数的个数不同实现的；重载一个虚函数时，其函数原型（返冋类型

4、、参数个数、类型及顺序）完全相同。②当重载的虚函数只有返回类型不同时，系统将给出错误信息；如果定义的虚函数只有函数名相同，而参数个数或类型不同时，则为普通函数重载。㈢纯虚函数与抽象类1.纯虚函数定义格式：virtual返回类型func_name(参数表)=0；[{……}]1.抽象类(1)抽象类的概念当一个类中定义了一个或多个纯虚函数，则该类称为抽象类。(2)说明：①抽象类中包含没有功能的纯虚函数，用来提供派生类的公共接口函数。因此，抽象类只能作为其它类的基类，不能定义其对象。②可以定义抽象类的指针或引用

5、，用于指向派生类而实现多态性。③如果在派生类屮未重新定义纯虚函数，则派生类只是继承了基类的纯虚函数，这时,派生类仍是抽象类。㈣虚析构函数1.虚析构函数的定义在析构函数名前加上“virtual”。即：virtual~类名(void){……}2.说明当类中需要显式定义析构函数，而在基类中定义了虚函数吋，应将析构函数定义为虚析构函数，以实现动态调用析构函数。四、实验内容㈠验证及认知实验按要求调试下列程序，并冋答相关问题。程序1(exp_801.cpp)#ineludeclassBase

6、{inta,b;public:Base(intxjnty){a=x;b=y;)voidshow(){cout«"a=',«a«Hb=H«b;}}；classDerived:publicBase{intc;public:Derived(intx,inty,intz):Base(x,y){c=z;}voidshow(){Base::show();cout«Hc=n«c;}};voidmain(){Basemb(50,50),*mp;Derivedmd(10,20,30);mp二&mb;mp->show();

7、cout«endl;mp=&md;mp・>show();cout«endl;((Derived*)mp)->show();cout«endl;}问题：(1)编译运行程序的输出结果为:(2)根据程序的输出结果可知：执行“mp=&mb;mp->show();”时，调用的是类的show()；执行“mp=&md;mp->show();”时，调用的是类的show()；执行“((De「ived*)mp)・>show();”时，调用的是类的show():其中“((Derived*)mp)”是将Base类“mp”指针强

8、制转换为类的指针。(3)在基类“Base”中的成员函数“voidshow()"改为uvirtualvoidshow()",再重新编译运行程序，输出结果为：(4)当执行“mp二&md;mp->show();”时，调用的是类的show()；函数“show。”称为,实现了多态性。程序2(exp_802.cpp)#includeclassBase{public:virtualvoidshow(){cout«"Base该类无计