1、實驗07繼承與派生(4學時)(第7章 繼承與派生)一、實驗目的(1) 學習聲明和使用類的繼承關系，聲明派生類。(2) 熟悉不同繼承方式下對基類成員的訪問控制。(3) 學習利用虛基類解決二義性問題。二、實驗任務7_1聲明一個基類 Animal。有私有整型成員變量 age,構造其派生類dog,在其成員函數SetAge(int n)中直接給age 賦值，看看會有什么問題，把age改為公有成員變量，還會有問題嗎？編程試試看。7_2聲明一個基類BaseClass有整型成員變量 Number，構造其派生類 DerivedClass，觀察構造函數和析構函數的執(zhí) 行情況。7_3聲明一個車(vehicle基類。

2、具有MaxSpeed> Weight等成員變量，Run> Stop等成員函數，由此派生出自行車 (bicycle) 類、汽車(motorcar)類。自行車(bicycle)類有高度(Height)等屬性，汽車(motorcar)類有座位 數(SeatNum)等屬性。從 bicycle和 motorcar派生出摩托車(motorcycle)類，在繼承過程中， 注意把vehicle設置為虛基類。如果不把vehicle設置為虛基類，會有什么問題？編程試試看。7_4以實驗6中的People (人員)類為基類。派生出student (學生)類，添加屬性：班號char classNo7;派生出

3、teacher （教師）類，添加屬性：職務 char principalship11、部門char departmental。從student類中派生出 graduate （研究生）類，添加屬性：專業(yè)char subject21、導師teacher adviser ；從graduate類和teacher類派生出TA （助教生）類，注意虛基類的使用。重載相應的 成員函數，測試這些類。類之間的關系如圖7-1所示。圖7-1類圖三、實驗步驟1.（編程）聲明基類 Animal，成員變量age聲明為私有的。構造派生類dog,在其成員函數 SetAge（int n）中直接對age賦值時，會出現類似以下的錯誤

4、提示：（注：在桌面創(chuàng)建一個文本文件，將輸出框的內容復制到文本文件中，再復制到Word文件中，不會出現漢字的亂碼）用private 時的結果：1> 已啟動生成：項目：cpp, 配置：Debug Win321>生成啟動時間為 2013-2-18 11:10:35。1>l nitializeBuildStatus:1> 正在創(chuàng)建"Debug'cpp.unsuccessfulbuild”，因為已指定"AlwaysCreate ”。1>CICompile:1> mai n.cpp1>f:projectscppcppmain.cpp(1

5、3):error C2248: “Animal:age ”： 無法訪問 private成員(在"Animal ”類中聲明)1>f:projectscppcppmain.cpp(8):參見"Animal:age ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp(5):參見"Animal ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp(14):error C2248: “Animal:age ”：無法訪問 private成員(在"Animal ”類中聲明)1>f:projectscppcppmain.cp

6、p(8):參見"Animal:age ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp(5):參見"Animal ” 的聲明1>1>生成失敗。1>1>已用時間 00:00:03.28=生成：成功0 個，失敗1個，最新 0 個，跳過0 個=把age改為公有變量后重新編譯就可以了。程序名：Iab7_1.cpp。程序及運行結果：lab7_1.cpp#in clude <iostream>using namespace std;class An imalprivate : /private 時出錯public:public禾口

7、 protected 正確int age;；class dog: public Animalpublic :void SetAge( int n) age=n; int GetAge() return age; ;void mai n() dog d; d.SetAge(3); cout<< "Age=" <<d.GetAge()<<endl; 用private 時的結果：1> 已啟動生成：項目：cpp, 配置：Debug Win321>生成啟動時間為 2013-2-18 11:10:35。1>l nitializeBu

8、ildStatus:1> 正在創(chuàng)建"Debug'cpp.unsuccessfulbuild ”，因為已指定"AlwaysCreate ”。 1>CICompile:1> mai n.cpp1>f:projectscppcppmain.cpp(13):error C2248: “Animal:age ”： 無法訪問 private成員(在"Animal ”類中聲明)1>f:projectscppcppmain.cpp(8):參見"Animal:age ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp

9、(5):參見"Animai ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp(14):error C2248: “Animal:age ”：無法訪問 private成員(在"Animal ”類中聲明)1>f:projectscppcppmain.cpp(8):參見"Animal:age ” 的聲明1>f:projectscppcppmain.cpp(5):參見"Animai ” 的聲明1>1>生成失敗。1>1>已用時間 00:00:03.28= 生成：成功0個，失敗 1個，最新 0個，跳過 0個=用

10、public時的結果：2.（編程）聲明一個基類 BaseClass構造其派生類 DerivedClass在構造函數和析構函數中用cout輸出提示信息，觀察構造函數和析構函數的執(zhí)行情況。程序名：Iab7_2.cpp。參考的運行結果:程序及運行結果:lab7_2.cpp#in elude <iostream>using namespace std;class BaseClasspublic :BaseClass() cout<< "構造了一個 BaseClass 類的對象."<<endl; BaseClass() cout<<&q

11、uot;析構了一個 BaseClass 類的對象."<<endl; private :int Number;class DeriveClass: public BaseClasspublic :DeriveClass() cout<< "構造了一個 DeriveClass 類的對象."<<endl; DeriveClass() cout<<"析構了一個 DeriveClass 類的對象."<<endl; ;void mai n() DeriveClass a; 3.（操作）用調試功能跟

12、蹤程序Iab7_2的執(zhí)行過程觀察基類和派生類的構造函數和析構函數的執(zhí)行情況。4.(編程)聲明一個車(vehicle虛基類。由此派生出自行車(bicycle)類、汽車(motorcar)類，注意把vehicle派生為虛基類。再從 bicycle和motorcar派生出摩托車(motorcycle)類，在 main()函數中測試這個類。程序名： lab7_3.cpp。參考的運行結果:程序及運行結果：lab7_3.cpp#in elude <iostream>using namespace std;class vehicle /車類，作為基類protected :int MaxSpeed

13、,Weight; / 最大速度，重量public:void Run() cout<< "車 vehicle 類開始運行!"<<endl; void Stop() cout<< "車 vehicle 類停止運行!"<<endl; ;class bicycle: virtual public vehicle / 自行車類：公有繼承虛基類vehicleprotected :int Height; / 高度;class motorcar: virtual public vehicle /汽車類：公有繼承虛基類veh

14、icle protected :int SeatNum; / 座位數；class motorcycle:public bicycle, public motorcar /摩托車類：公有繼承自行車類和汽車類 public:void Setdata( int ms, int wt, int ht, int sn) MaxSpeed=ms; Weight=wt; Height=ht; SeatNum=s n; ;void Show()cout<< "最大速度："<<MaxSpeed<< " 重量："<<Weigh

15、t<< " 高度："<<Height<< " 座位數："<<SeatNum<<endl;void mai n()cout<< "int 類型占用字節(jié)數:"<< sizeof(int)<<endl;cout<< "vehicle 占用字節(jié)數:"<< sizeof (vehicle)<<endl;cout<< "bicycle 占用字節(jié)數:"<<

16、 sizeof (bicycle)<<endl;cout<< "motorcar 占用字節(jié)數:"<< sizeof (motorcar)<<endl;cout<< "motorcycle 占用字節(jié)數 :"<< sizeof (motorcycle)<<endl;motorcycle mt;mt.Ru n();mt.Setdata(100,200,130,2);mt.Show();mt.Stop();為什么？按推算應該是：vehicle占用8字節(jié)；bicycle占用12字節(jié)

17、；motorcar占用12字節(jié)；motorcycle 占用 16 字節(jié)。5.（驗證）把vehicle設置為非虛基類。再編譯一次，此時系統(tǒng)報錯，無法編譯成功。這是因為若不把vehicle設置為虛基類，會出現二義性錯誤，程序不能成功編譯。訪問vehicle的成員時指明繼承路徑后，可以糾正二義性錯誤，試修改程序，然后運行。程序的運行結果：（1）沒有指明繼承路徑（運行結果）將上面的程序的 bicycle類和motorcar類改為非虛基類公有繼承vehicle類后，編譯時出現二義（ambiguous）性錯誤：1> 已啟動生成：項目：cpp, 配置：Debug Win321>生成啟動時間為 2

18、013-2-18 11:23:32。1>l nitializeBuildStatus:1> 正在創(chuàng)建"Debug'cpp.unsuccessfulbuild”，因為已指定"AlwaysCreate ”。1>CICompile:1> mai n.cpp1>f:projectscppcppmain.cpp（27）: error C2385:對"MaxSpeed 的訪問不明確1>可能是"MaxSpeed （位于基"vehicle ”中）1>也可能是"MaxSpeed'（位于基&quo

19、t;vehicle ”中）1>f:projectscppcppmain.cpp(27): error C2385:對"Weight ” 的訪問不明確1>可能是"Weight ” (位于基"vehicle ”中)1>也可能是“ Weight ”(位于基“1>f:projectscppcppma in. cpp(29): error C2385: 1>可能是"MaxSpeed (位于基"1>也可能是"MaxSpeed'(位于基1>f:projectscppcppma in. cpp(30)

20、: error C2385:vehicle ”中)對"MaxSpeed"的訪問不明確vehicle ”中)“ vehicle ”中)對"Weight ”的訪問不明確1>可能是"Weight ” (位于基"vehicle ”中)1>也可能是"Weight"（位于基"vehicle ”中）1>f:projectscppcppmain.cpp(42): error C2385:對"Rur” 的訪問不明確1>可能是"Rur”(位于基"vehicle ”中)1>也可

21、能是"Run"(位于基"vehicle ”中)1>f:projectscppcppmain.cpp(42): error C3861:“ Run":找不到標識符1>f:projectscppcppmain.cpp(45): error C2385:對"Stop” 的訪問不明確1>可能是"Stop ” (位于基"vehicle ”中)1>也可能是"Stop ” (位于基"vehicle ”中)1>f:projectscppcppmain.cpp(45): error C3861

22、:“ Stop ” :找不到標識符 1> 1生成失敗。11已用時間 00:00:01.07=生成：成功0 個，失敗1個，最新 0 個，跳過0 個=(2)指明繼承路徑(程序及運行結果)將vehicle中數據成員和函數成員指明路徑。lab7_3.cpp#in clude <iostream>using namespace std;class vehicle /車類，作為基類protected :int MaxSpeed,Weight; / 最大速度，重量public :void Run() cout<< "車 vehicle 類開始運行!"<

23、<endl; void Stop() cout<< "車 vehicle 類停止運行!"<<endl; ；class bicycle: public vehicle / 自行車類：公有繼承虛基類vehicleprotected :int Height; / 高度；class motorcar: public vehicle /汽車類：公有繼承虛基類vehicleprotected :int SeatNum; / 座位數;class motorcycle:public bicycle, public motorcar /摩托車類：公有繼承自行車類

24、和汽車類public :void Setdatabicycle( int ms, int wt, int ht, int sn)bicycle:MaxSpeed=ms; bicycle:Weight=wt; / 修改，指明路徑Height=ht; SeatNum=s n;void Showbicycle()cout<< "最大速度："<<bicycle:MaxSpeed<< "重量："<<bicycle:Weight<< " 高度："<<Height<<

25、; " 座位數："<<SeatNum<<endl; / 修改，指明路徑;void mai n()cout<< "int 類型占用字節(jié)數:"<< sizeof(int)<<endl;cout<< "vehicle 占用字節(jié)數:"<< sizeof (vehicle)<<endl;cout<< "bicycle 占用字節(jié)數:"<< sizeof (bicycle)<<endl;cout&l

26、t;< "motorcar 占用字節(jié)數:"<< sizeof (motorcar)<<endl;cout<< "motorcycle 占用字節(jié)數 :"<< sizeof (motorcycle)<<endl;motorcycle mt;mt.bicycle:Ru n();/ 修改，指明路徑mt.Setdatabicycle(100,200,130,2);mt.Showbicycle();mt.motorcar:Stop(); / 修改，指明路徑6.以實驗6中的people （人員）類為基類

27、，派生相應的類按任務7_4的要求編寫程序，并運行。參考的運行結果:芭 CzflHDOTSdyst0B32»d< ftxail|QI 亠、10 1:1985日01兒年伽助山eiFle學丨 '；1965X)- 日:學系a- I 17壽所 :授塞生3TT 1 20-:今日證：入茗號別生份口亞師名號別生份務門書姓編性岀身班專莓編性岀|>職番助艸山Bll 1:lle學武Bl學E- 笳最- 壽所繼I :攔.牛匕左_鋰 砥101書號20:數王士士意一日UE-1 日證：出名號別善口並師名號別告音程序及運行結果：(1) Iab6_7.h : People (人員)類的聲明及成員函數

28、的實現lab6_7.h#in elude <iostream>#in elude <cstri ng>using namespaee std;class Dateprivate :int yy,mm,dd;public :Date() Date(Date &d) : yy(d.yy),mm(d.mm),dd(d.dd)/ 增添Date() int Getyy() const return yy; int Getmm() const return mm; int Getdd()const return dd; void Setyy( int y) yy=y; vo

29、id Setmm( int m) mm=m; void Setdd( int d) dd=d; ;class Peopleprivate :char n ame11;/ 姓名，增添char number7;/編號，改為數組char sex3;/男或女，改為數組Date birthday;char id16;public :People()People(People &p);People()/出生日期/身份證號，改為數組void Getname( char na) strcpy(na,name); void Getnumber( char nu) strcpy(nu,number); v

30、oid Getsex( char se)strcpy(se,sex); int Getbirthyy() con st retur n birthday.Getyy(); int Getbirthmm() con st return birthday.Getmm(); int Getbirthdd() con st return birthday.Getdd(); void Getid( char d) strcpy(d,id); void Setname( char na) strcpy(name,na); void Setnumber( char nu) strcpy(number,nu)

31、; void Setsex( char se)strcpy(sex,se); void Setbirthyy( int y) birthday.Setyy(y); void Setbirthmm( int m) birthday.Setmm(m); void Setbirthdd( int d) birthday.Setdd(d); void Setid( char d) strcpy(id,d); void in put();void output();People:People(People &p):birthday(p.birthday)strcpy( name,p. name)

32、;strcpy(number ,p.number);strcpy(sex,p.sex);strcpy(id,p.id);inline void People:input()cout<< "姓名:"cin»name;cout<< "編號："cin»number;cout<< "性別(男/女):" cin>>sex;cout<< "出生日期(年 月 日)："；int y,m,d; cin»y> >m»d;Se

33、tbirthyy(y); Setbirthmm(m); Setbirthdd(d);cout<< "身份證號："cin>>id;inline void People:output()cout<< "姓名："<<name<< "n 編號："<<number<<endl;cout<< "性別："<<sex<<endl;cout<< "出生日期："<<Getb

34、irthyy()<<"年”<<Getbirthmm()<< "月"<<Getbirthdd()<< "日"<<endl;cout<< "身份證號："<<id<<endl;(2) Iab7_4.h : People類的派生類lab7_4.h#i nclude "lab6_7.h"class student: virtual public People / 學生類private :char classN

35、o7; / 班號public :/使用類型兼容規(guī)則stude nt()stude nt(stude nt &st):People(st) strcpy(classNo,st.classNo); stude nt()void GetclassNo( char cNo) strcpy(cNo,classNo); void SetclassNo( char *c) strcpy(classNo,c); void in put() People:i nput(); cout<<"班號："cin >>classNo; void output() Peo

36、ple:output(); cout<<"班號："<<classNo<<e ndl; ;class teacher: virtual public People / 教師類private :char prin cipalship11; / 職務char departme nt21; / 部門public :teacher()teacher(teacher &t):People(t)strcpy(pri ncipalship,t.pri ncipalship); strcpy(departme nt,t.departme nt);t

37、eacher()void Getprincipalship( char *pri) strcpy(pri,principalship); void Getdepartment( char *dep) strcpy(dep,department); void Setprincipalship( char *pri) strcpy(principalship,pri); void Setdepartment( char *dep) strcpy(department,dep); void in put() People:i nput();cout<< "職務："ci

38、n>>principalship;cout<< "部門：”;cin>> department;void output()People:output();cout<< "職務："<<principalship<<endl;cout<< "部門："<<department<<endl;；class graduate: public student / 研究生類private :char subject21; / 專業(yè)teacher advis

39、er; / 導師public :graduate()graduate(graduate &g):stude nt(g),adviser(g.adviser) strcpy(subject,g.subject); graduate()void GetSubject( char* sb) strcpy(sb,subject); void Getadviser(teacher &ad)char na11; adviser .Getname(na); ad.Setname(na);char nb7; adviser .Getnumber(nb); ad.Setnumber(nb);ch

40、ar se3; adviser .Getsex(se); ad.Setsex(se);ad.Setbirthyy(adviser .Getbirthyy();ad.Setbirthmm(adviser .Getbirthmm();ad.Setbirthdd(adviser .Getbirthdd();char id016; adviser .Getid(id0); ad.Setid(id0);char pp11; adviser .Getprincipalship(pp); ad.Setprincipalship(pp);char dp21; adviser .Getdepartment(dp); ad.Setdepartment(dp);void SetSubject( char* sb) strcpy(subject,sb); void Setadviser(teacher &ad)char n a11; ad.Get name (n a); adviser.Set name( na);char n b7; ad.Get nu mber( nb); adviser.Set nu mber( nb);char se3; ad.Getsex(se); adviser .Setsex(se);adviser .Setbirthyy(a