例12.4.txt

是关于谭浩强老师的C++程序设计课程的程序源代码以及课件

例12.4 虚函数和抽象基类的应用。
在本章例12.1介绍了以Point为基类的点—圆—圆柱体类的层次结构。现在要对它进行改写，在程序中使用虚函数和抽象基类。类的层次结构的顶层是抽象基类Shape(形状)。Point(点), Circle(圆), Cylinder(圆柱体)都是Shape类的直接派生类和间接派生类。
下面是一个完整的程序，为了便于阅读，分段插入了一些文字说明。
程序如下: 
第(1)部分
#include <iostream>
using namespace std;
//声明抽象基类Shape
class Shape
{public:
 virtual float area( ) const {return 0.0;}//虚函数
 virtual float volume() const {return 0.0;}      //虚函数
 virtual void shapeName() const =0;              //纯虚函数
};
第(2)部分
//声明Point类
class Point:public Shape//Point是Shape的公用派生类
{public:
  Point(float=0,float=0);
  void setPoint(float,float);
  float getX( ) const {return x;}
  float getY( ) const {return y;}
  virtual void shapeName( ) const {cout<<″Point:″;}      //对虚函数进行再定义
  friend ostream & operator<<(ostream &,const Point &);
protected:
  float x,y;
};
//定义Point类成员函数
Point::Point(float a,float b)
{x=a;y=b;}

void Point::setPoint(float a,float b)
{x=a;y=b;}

ostream & operator<<(ostream &output,const Point &p)
{output<<″[″<<p.x<<″,″<<p.y<<″]″;
return output;
}
第(3)部分
//声明Circle类
class Circle:public Point
{public:
  Circle(float x=0,float y=0,float r=0);
  void setRadius(float);
  float getRadius( ) const;
  virtual float area( ) const;
  virtual void shapeName( ) const {cout<<″Circle:″;}//对虚函数进行再定义
  friend ostream &operator<<(ostream &,const Circle &);
protected:
  float radius;
};
//声明Circle类成员函数
Circle::Circle(float a,float b,float r):Point(a,b),radius(r){ }

void Circle::setRadius(float r):radius(r){ }

float Circle::getRadius( ) const {return radius;}

float Circle::area( ) const {return 3.14159*radius*radius;}

ostream &operator<<(ostream &output,const Circle &c)
{output<<″[″<<c.x<<″,″<<c.y<<″], r=″<<c.radius;
 return output;
}
第(4)部分
//声明Cylinder类
class Cylinder:public Circle
{public:
  Cylinder (float x=0,float y=0,float r=0,float h=0);
  void setHeight(float);
  virtual float area( ) const;
  virtual float volume( ) const;
  virtual void shapeName( ) const {cout<<″Cylinder:″;}//对虚函数进行再定义
  friend ostream& operator<<(ostream&,const Cylinder&);
 protected:
  float height;
};
//定义Cylinder类成员函数
Cylinder::Cylinder(float a,float b,float r,float h)
    :Circle(a,b,r),height(h){ }

void Cylinder::setHeight(float h){height=h;}

float Cylinder::area( ) const
{ return 2*Circle::area( )+2*3.14159*radius*height;}

float Cylinder::volume( ) const
{return Circle::area( )*height;}

ostream &operator<<(ostream &output,const Cylinder& cy)
{output<<″[″<<cy.x<<″,″<<cy.y<<″], r=″<<cy.radius<<″, h=″<<cy.height;
return output;
}
第(5)部分
//main函数
int main( )
{Point point(3.2,4.5);//建立Point类对象point
 Circle circle(2.4,1.2,5.6);                     //建立Circle类对象circle
 Cylinder cylinder(3.5,6.4,5.2,10.5);            //建立Cylinder类对象cylinder
 point.shapeName();                              //静态关联
 cout<<point<<endl;

 circle.shapeName();                             //静态关联
 cout<<circle<<endl;

 cylinder.shapeName();                           //静态关联
 cout<<cylinder<<endl<<endl;

 Shape *pt;                                      //定义基类指针

 pt=&point;                                      //指针指向Point类对象
 pt->shapeName( );                                //动态关联
 cout<<″x=″<<point.getX( )<<″,y=″<<point.getY( )<<″\\narea=″<<pt->area( )
     <<″\\nvolume=″<<pt->volume()<<″\\n\\n″;

 pt=&circle;                                     //指针指向Circle类对象
 pt->shapeName( );                                //动态关联
 cout<<″x=″<<circle.getX( )<<″,y=″<<circle.getY( )<<″\\narea=″<<pt->area( )
     <<″\\nvolume=″<<pt->volume( )<<″\\n\\n″;

 pt=&cylinder;                                   //指针指向Cylinder类对象
 pt->shapeName( );                                //动态关联
 cout<<″x=″<<cylinder.getX( )<<″,y=″<<cylinder.getY( )<<″\\narea=″<<pt->area( )
     <<″\\nvolume=″<<pt->volume( )<<″\\n\\n″;
 return 0;
}