第8章动物类派生继承与多态

习题八第八章继承与派生1.下列对派生类的描述中，（D.派生类中继承的基类成员的访问权限到派生类保持不变）是错误的。

A．一个派生类可以作为另一个派生类的基类B．派生类至少有一个基类C．派生类的成员除了它自己的成员外，还包含了它的基类成员D．派生类中继承的基类成员的访问权限到派生类保持不变2. 派生类的对象对它的哪一类基类成员是可以访问的？（A．公有继承的基类的公有成员）A．公有继承的基类的公有成员 B. 公有继承的基类的保护成员C. 公有继承的基类的私有成员D. 保护继承的基类的公有成员3. 关于多继承二义性的描述，（D.派生类和它的基类中出现同名函数时，将可能出现二义性）是错误的。

A．派生类的多个基类中存在同名成员时，派生类对这个成员访问可能出现二义性B．一个派生类是从具有共同的间接基类的两个基类派生来的，派生类对该公共基类的访问可能出现二义性C．解决二义性最常用的方法是作用域运算符对成员进行限定D．派生类和它的基类中出现同名函数时，将可能出现二义性4. 多继承派生类构造函数构造对象时，（B．虚基类的构造函数）被最先调用。

A．派生类自己的构造函数B．虚基类的构造函数C．非虚基类的构造函数 D．派生类中子对象类的构造函数5. C++类体系中，能被派生类继承的是（ B．虚函数）。

A．构造函数 B．虚函数 C．析构函数 D．友元函数6. 设有基类定义：class Cbase{ private: int a;protected: int b;public: int c;};派生类采用何种继承方式可以使成员变量b成为自己的私有成员(A. 私有继承)A. 私有继承B.保护继承C. 公有继承D.私有、保护、公有均可7. 指出下列对定义重载函数的要求中，哪些是错误的提法。

A.要求参数的个数不同B. 要求参数中至少有一个类型不同。

A．要求参数的个数不同。

B.要求参数中至少有一个类型不同。

C．不要求函数的返回值不同。

202第八章继承与派生(Inheritance and Derive)第八章 继承与派生（Ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ　ａｎｄ　Ｄｅｒｉｖｅ）　 C++程序用不同的类定义来表示一组数据及对这些数据的操作，往往在不同的类之间有某种关系，除了上一章介绍的包含关系和友元关系之外，更多的是继承与派生关系。

　例如，一个公司或工厂的计算机管理系统，与设备有关的数据，如设备登号、设备购入时间、设备价值等数据及若干操作的可以构成一个类。

　交通工具是设备中的一类，它除了作为设备具有一般性之外，又会有一些作为交通工具的特定数据及操作，如它应有由公安机关发给的牌照号等。

　又如汽车，它是交通工具的一种。

司机姓名、牌号，可能是它特有的数据。

而货车、轿车、大客车又是汽车中的不同集合，与它们分别相关的又会有不少数据，如轿车的使用人姓名、货车的吨位、客车的载人数等等，都是它们特有的数据项。

　把与设备，交通工具，汽车，轿车，货车，客车相关的数据及操作定义为互不相关的独立的类是不科学的，同时，也会造成许多重复内容，例如，所有这些类，都包括同一个数据成员：设备登记号、购入时间等等。

　不同类的定义应反映出类之间的相关关系，反映出上面例子中的层次关系。

C++语言中提供了类定义的派生和继承的功能，很好地解决了上面提出的问题。

　两个类之间的继承关系，若类A是类B的基类，则类B是类A的派生类。

我们首先从下面的实例中学习如何建立类与类之间的继承关系。

　８．１ 公司雇员档案的管理　 公司中的雇员档案的管理是整个公司的管理系统的一个组成部分，其雇员的档案数据内容一般根据雇员在公司中的不同职责和位置而有所区别。

除了一般雇员之外，可能还有管理人员、工程技术人员和高级主管，这些人员也是雇8.1 公司雇员档案的管理203员，但他们又有其特殊性，在数据库中又必须保存某些特定的信息，例如管理人员有级别信息，技术人员有学位、专业信息等等。

因此，在管理软件中所设计的类应反映其层次关系和特殊性，下面的程序是一个简化了的层次模块结构。

第八章继承与多态习题一.基本概念与基础知识自测题8.1填空题8.1.1 如果类α继承了类β，则类α称为（1）类，而类β称为（2）类。

（3）类的对象可作为（4）类的对象处理，反过来不行，因为（5）。

如果强制转换则要注意（6）。

答案：（1）基类（2）派生类（3）派生类（4）基类（5）派生类有一些新成员（6）只能派生类强制转换为基类8.1.2 当用public继承从基类派生一个类时，基类的public成员成为派生类的（1）成员，protected成员成为派生类的（2）成员，对private成员是（3）。

公有派生可以使其类的（4），所以公有派生是主流。

答案：（1）public成员（2）protected成员（3）不可访问（4）接口不变8.1.3 利用继承能够实现（1）。

这种实现缩短了程序开发的时间，VC++中的（2）很好地体现了这一点。

答案：（1）代码的复用（2）MFC编程8.1.4 一个派生类只有一个直接基类的情况称为（1），而有多个直接基类的情况称为（2）。

继承体现了类的（3）概念，这在MFC中得到了很好表现，MFC中只采用了（4）。

答案：（1）单继承（2）多重继承（3）层次（4）单继承8.1.5 C++中多态性包括两种多态性：（1）和（2）。

前者是通过（3）实现的，而后者是通过（4）和（5）来实现的。

答案：（1）编译时的（2）运行时的（3）函数和运算符的重载（4）类继承关系（5）虚函数8.1.6 在基类中将一个成员函数说明成虚函数后，在其派生类中只要（1）、（2）和（3）完全一样就认为是虚函数，而不必再加关键字（4）。

如有任何不同，则认为是（5）而不是虚函数。

除了非成员函数不能作为虚函数外，（6）、（7）和（8）也不能作为虚函数。

答案：（1）同虚函数名（2）同参数表（3）同返回类型。

如基类中返回基类指针，而派生类中返回派生类指针是允许的（4）virtual（5）重载（6）静态成员函数（7）内联函数（8）构造函数8.1.7 纯虚函数定义时在函数参数表后加（1），它表明程序员对函数（2），其本质是将指向函数体的指针定为（3）。

c类的继承和多态例子继承是面向对象编程中的重要概念之一，它允许一个类“继承”另一个类的属性和方法。

在C++中，继承分为三种类型：公有继承、私有继承和保护继承。

其中，公有继承是最常用的一种方式，也是实现多态的基础。

本文将通过一个例子来介绍C++中的公有继承和多态特性。

假设我们要设计一个动物园的系统，其中包含不同类型的动物。

首先，我们定义一个基类Animal，代表所有动物的共有属性和方法。

然后，派生出几个具体的动物类，如Lion（狮子）、Elephant （大象）和Monkey（猴子），它们都是Animal类的派生类。

1. 基类Animal的定义：```c++class Animal {public:Animal() {} // 构造函数virtual ~Animal() {} // 虚析构函数virtual void move() const = 0; // 纯虚函数，用于表示不同动物的移动方式protected:int age; // 年龄double weight; // 体重};```2. 派生类Lion的定义：```c++class Lion : public Animal {public:Lion(int a, double w) : Animal(), color("yellow") { age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Lion is running." << std::endl;}private:std::string color; // 颜色};```3. 派生类Elephant的定义：```c++class Elephant : public Animal {public:Elephant(int a, double w) : Animal(), height(3.5) { age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Elephant is walking." << std::endl; }private:double height; // 身高};```4. 派生类Monkey的定义：```c++class Monkey : public Animal {public:Monkey(int a, double w) : Animal(), num_bananas(5) {age = a;weight = w;}void move() const {std::cout << "Monkey is jumping." << std::endl;}private:int num_bananas; // 香蕉数目};```以上就是实现动物园系统的基本类定义。

简单易懂说明类继承多态好嘞，咱们今天就聊聊类、继承和多态这三个有趣的概念，听起来可能有点高大上，其实没那么复杂，咱们来用简单的例子把它们说得明明白白。

想象一下，你在一个大大的动物园里，动物们各自有各自的特长。

比如说，狮子吼、猴子跳、鸟儿飞，每种动物都有自己的特点，对吧？这就像是类的概念。

每个动物都是一个类，狮子是狮子类，猴子是猴子类，鸟儿是鸟类。

它们都有自己的属性，比如狮子有一身漂亮的鬃毛，猴子爱吃香蕉，鸟儿能唱动听的歌。

听着是不是感觉挺有趣的？所以，类就像是一个蓝图，告诉我们怎么描述一个动物的特性。

咱们说说继承。

这个词一听就觉得跟家族有关系，没错，就是这样。

想象一下，狮子和老虎都是猫科动物，狮子有它自己的特点，老虎也有。

可是，它们有很多共同的特性，比如说，它们都能跑得飞快，都喜欢肉食。

这时候，咱们可以把猫科动物这个共同的部分提取出来，作为一个父类。

狮子和老虎就可以从这个父类里“继承”下来了。

这就像是老一辈传给小辈的基因，狮子和老虎虽然各有千秋，但它们身上总有一些共同的特征。

这种继承关系让程序设计变得更简单、更加高效，想想看，你写代码的时候，能省下不少时间，简直是太爽了！多态这个词听起来有点复杂，其实它的意思就像是一个人可以扮演不同的角色。

你可能是学生、儿子、朋友，面对不同的人你会表现出不同的一面。

就拿动物来说，狮子叫，猴子也叫，虽然它们都在“叫”，但是声音完全不一样。

这就是多态的魅力。

咱们可以通过同一个方法，不同的类来实现各自的功能。

比如，咱们要让动物们“叫”，就可以写一个叫的函数，然后让每个动物自己实现这个函数。

狮子吼的时候就发出“吼”的声音，猴子就“啼”，鸟儿则是“鸣”。

这些不同的声音就叫多态。

真的是“各有千秋”，虽然都是在叫，但各自风格迥异，让人耳目一新。

好啦，听我说了这么多，可能你会问，这些概念有什么用呢？这些东西在日常编程中大显身手。

想象一下，你在写一个游戏，里面有很多角色。

如果每个角色都是从同一个父类继承来的，你就能很方便地管理它们。

《继承和多态》上机实践一、根据课上讲解内容，完成演示示例和课堂练习1、使用重写优化电子宠物系统需求说明：按照方法的重写或方法的覆盖的注意事项：（1）子类根据需求对从父类继承的方法进行重新编写；（2）重写时，可以用super.方法的方式来保留父类的方法；（3）构造方法不能被重写；回顾之前使用继承实现的电子宠物系统，请使用方法的重写或覆盖优化现有代码，重写宠物类的宠物自白方法，在不同类型的宠物进行自白时，介绍其不同的特性，如：狗狗的自白需要介绍其品种、企鹅的自白需要介绍其性别。

实现如图所示的输出效果。

2、方法重写规则需求说明：熟悉方法重写的以下规则：（1）方法名相同；（2）参数列表相同；（3）返回值类型相同或者是其子类；（4）访问权限不能严于父类；（5）父类的静态方法不能被子类覆盖为非静态方法,父类的非静态方法不能被子类覆盖为静态方法；（6）子类可以定义与父类同名的静态方法，以便在子类中隐藏父类的静态方法；（7）父类的私有方法不能被子类覆盖；（8）不能抛出比父类方法更多的异常正确使用方法的重写或覆盖；回忆老师课上演示的测试代码，请自行编写测试代码验证以上规则。

3、重写equlas()比较两个学员需求说明：重写equals()方法，如果学员学号（id）、姓名（name）都相同，证明是同一个学生，即两名学员（Student对象）为同一对象，输出如图所示的比较结果。

（注意：instanceof用于判断一个引用类型所引用的对象是否是一个类的实例）4、使用多态为宠物看病需求说明：（1）编写主人类（Master），添加不同的方法，根据输入的宠物类型不同，为不同的宠物看病。

编写测试类验证；（2）使用多态修改代码，为各宠物类添加看病的方法，主人类中保留一个为宠物看病方法即可，参数类型为宠物类类型。

编写测试类验证输出效果如图所示。

（注意：同一个引用类型，使用不同的实例而执行不同操作就是多态；方法重写是实现多态的基础）5、将Pet修改为抽象类需求说明：按照抽象方法的定义：（1）抽象方法没有方法体；（2）抽象方法必须在抽象类里；（3）抽象方法必须在子类中被实现，除非子类是抽象类；在作业4的基础上，将Pet修改为抽象类，实现如果所示的效果。

简述继承和多态的功能
【继承】类的继承性是指上级父类能够把自己的属性、操作传递给下级子类，由此可以大大减少程序中的冗余信息。

可以使用从原有父类派生出新的子类的办法来修改软件，如改变类原有操作的算法，这时并不需要改变类原有的代码，而只是新建一个派生子类，然后在该派生子类中建立一个与父类方法同名而算法不同的方法。

因此，通过类的继承性还可使软件获得更加有效的重用。

当需要开发一个新的应用系统时，可以通过继承而使原有的相似系统的功能获得利用，或者从类库中选取需要的类，然后再派生出新的子类，以实现新系统的新功能。

【多态】多态性是指子类对象可以像父类对象那样使用，它们可以共享一个操作名，然而却有不同的实现方法。

也就是说，不同层次中的类，可以按照各自的需要，分别采用不同的方法实现这个共同的操作。

C++语言中，多态性是通过虚函数来实现的，可以声明名称、参数特征和返回值类型都相同的虚函数，但不同层次的类中的虚函数的实现算法却各不相同。

虚函数机制使得程序员能在一个类等级中使用相同函数的多个不同版本，在运行时刻才根据接收消息的对象所属的类，决定到底执行哪个特定的版本。

多态性增加了面向对象软件系统的灵活性，而且显著提高了软件的可重用性和可
扩充性。

当需要扩充系统功能或在系统中增加新的实体类时，只要派生出与新的实体类相应的新的子类，并在新派生出的子类中定义符合该类需要的虚函数，而无须修改原有的程序代码。

继承与多态实验报告继承与多态实验报告在面向对象编程中，继承和多态是两个重要的概念。

通过继承，我们可以创建新的类，并从现有的类中继承属性和方法。

而多态则允许我们使用父类的引用来指向子类的对象，实现同一操作具有不同的行为。

本实验旨在通过实际的编程实践，加深对继承和多态的理解。

实验一：继承在这个实验中，我们创建了一个动物类（Animal），并从它派生出了两个子类：狗类（Dog）和猫类（Cat）。

动物类具有一些共同的属性和方法，如名字（name）和发出声音（makeSound）。

子类继承了父类的属性和方法，并可以添加自己的特定属性和方法。

在编写代码时，我们首先定义了动物类，并在其中实现了共同的属性和方法。

然后，我们创建了狗类和猫类，并分别在这两个类中添加了自己的特定属性和方法。

通过继承，我们可以在子类中直接使用父类的方法，并且可以根据需要进行重写。

实验二：多态在这个实验中，我们使用多态的概念来实现一个动物园的场景。

我们定义了一个动物园类（Zoo），并在其中创建了一个动物数组。

这个数组可以存储不同类型的动物对象，包括狗、猫等。

通过多态，我们可以使用动物类的引用来指向不同类型的动物对象。

例如，我们可以使用动物类的引用来指向狗对象，并调用狗类特有的方法。

这样，我们可以统一处理不同类型的动物对象，而不需要为每种类型编写特定的处理代码。

实验三：继承与多态的结合应用在这个实验中，我们进一步探索了继承和多态的结合应用。

我们定义了一个图形类（Shape），并从它派生出了三个子类：圆形类（Circle）、矩形类（Rectangle）和三角形类（Triangle）。

每个子类都实现了自己的特定属性和方法。

通过继承和多态，我们可以在图形类中定义一些通用的方法，如计算面积和周长。

然后，我们可以使用图形类的引用来指向不同类型的图形对象，并调用相应的方法。

这样，我们可以轻松地对不同类型的图形进行统一的处理。

结论：通过本次实验，我们进一步理解了继承和多态的概念，并学会了如何在编程中应用它们。

派生类派生类概述利用继承机制,新的类可以从已有的类中派生(有关继承见下一节“单一继承”的开始)。

那些用于派生的类称为这些特别派生出的类的“基类”。

派生类的说明可以用下面的语法。

语法基类说明::基类表基类表:基类说明符基类表,基类说明符基类说明符:完全类名称virtual 访问说明符opt 完全类名称访问指示符 virtualopt 完全类名称访问指示符:privateprotectedpublic单一继承在“单一继承”这种最普通的形式中,派生类仅有一个基类,考虑如图9.1所示的关系。

注意图9.1中的从一般到特殊的过程。

在类的层次设计中,可以发现一些普遍的特性,即派生类总是同基类有“kind of”关系。

在图9.1中书是一种印刷好的文档而一本平装书是一种书。

在图9.1中的另一个值得注意点是Book既是派生类(从PrintedDocument中派生),也是基类(PaperbackBook是从Book派生的)。

下面的例子是这种类层次的一个轮廓性的说明。

class PrintedDocument{//成员表};//Book是从PrintedDocument中派生的class Book:public PrintedDocument{//成员表};//PaperbackBook是从Book中派生class PaperbackBook: public Book{//成员表};PrintedDocument作为Book的直接基类,它同时也是PaperbackBook的非直接基类。

直接基类和非直接基类的区别在于直接基类出现在类说明的基类表中,而非直接基类不出现在基类表中。

每个派生类的说明是在基类的说明之后说明的, 因此对于基类仅只给出一个前向引用的说明是不够的,必须是完全的说明。

在前面的例子中,使用的访问说明符是public。

公有继承、私有继承以及保护的继承在第10章“成员访问控制”中讲述。

一个类可以作为很多特别类的基类,如图9.2所示。