c++面向对象--实验8-面向对象程序设计综合练习.doc

中北大学计算机与控制工程学院
实验报告
课程名称 面向对象程序设计 学号1507084143 学生姓名刘安光 辅导教师 韩慧妍
专业
网络工程
实验室名称
软件基础实验室
实验时间
2016.12.3
1．实验名称
实验八 面向对象程序设计综合练习
2. 实验目的
（1）全面了解面向对象程序设计的设计方法；
（2）对继承、虚函数、多态性有更深一步的了解；
（3）学会编制结构清晰、风格良好、符合C++语言风格的C++程序。
3. 实验内容
设计一个可在屏幕上作图（点、线矩形、圆等图形）的简单实例，要求是不必真正在屏幕上实现作图，只是有一个示意即可。例如：画一个矩形，不必真正画出矩形，只需输出一句话：This is a rectangle !即可。要用到继承，虚函数，多态，数据的封装，构造函数的实现等等各种面向对象程序设计的特性。
4. 实验原理或流程图
继承：
通过继承机制，可以利用已有的数据类型来定义新的数据类型。所定义的新的数据类型不仅拥有新定义的成员，而且还同时拥有旧的成员。我们称已存在的用来派生新类的类为基类，又称为父类。由已存在的类派生出的新类称为派生类，又称为子类。
公有继承(public)、私有继承(private)、保护继承(protected)是常用的三种继承方式。

虚函数：
虚函数是 C++ 实现动态单分派子类型多态的方式。
动态：在运行时决定的（相对的是静态，即在编译期决定，如函数重载、模板类的非虚函数调用）
单分派：基于一个类型去选择调用哪个函数（相对于多分派，即由多个类型去选择调用哪个函数）
子类型多态：以子类型－超类型关系实现多态（相对于用参数形式，如函数重载、模版参数）

多态性：
所谓的多态即用父类型的指针指向子类对象，然后通过父类的指针调用实际之类的成员函数，因此父类的指针具有多种形态。多态性可以简单地概括为“一个接口，多种方法”，程序在运行时才决定调用的函数，它是面向对象编程领域的核心概念。  
C++多态性是通过虚函数来实现的，虚函数允许子类重新定义成员函数，而子类重新定义父类的做法称为覆盖(override)，或者称为重写。（这里我觉得要补充，重写的话可以有两种，直接重写成员函数和重写虚函数，只有重写了虚函数的才能算作是体现了C++多态性）而重载则是允许有多个同名的函数，而这些函数的参数列表不同，允许参数个数不同，参数类型不同，或者两者都不同。编译器会根据这些函数的不同列表，将同名的函数的名称做修饰，从而生成一些不同名称的预处理函数，来实现同名函数调用时的重载问题。但这并没有体现多态性。

5. 实验过程或源代码
//point.h
#pragma once
class Point{
private:
int x, y;
public:
Point();
Point(const Point &p);
Point(int x_pos,int y_pos);
int getx();
int gety();
};

//point.cpp
#include "Point.h"
Point::Point(){}
Point::Point(int x_pos,int y_pos){
x=x_pos;
y=y_pos;
}
Point:: Point(const Point &p)
{
x=p.x;
y=p.y;
}
int Point::getx(){
return x;
}
int Point::gety(){
return y;
}

//shape.h
#pragma once
enum ColorType{White,Black,Red,Green,Blue,Yellow,Magenta,Cyan};
class Shape{
private:
protected:
ColorType color;
public:
Shape(ColorType c);
virtual void Draw();
};

//shape.cpp
#include <iostream>
#include "Shape.h"
using namespace std;
Shape::Shape(ColorType c){
color = c;
cout << "This is Shape's constructor !" << endl;
}
void Shape::Draw(){
cout<<"Draw not overridden"<<endl;
exit(1);
}

//line.h
#include "Shape.h"
#include "Point.h"
class Line:public Shape{
private:
Point head, end; //直线首尾点
public:
Line(ColorType c, Point h, Point e);
virtual void Draw();
};

//line.cpp
#include <iostream>
#include "Line.h"
using namespace std;
Line::Line(ColorType c, Point h, Point e):Shape( c ){
head = h;
end = e;
}
void Line::Draw(){
cout << "This is a line !" << endl;
cout << "The head point is (" << head.getx() << "," << head.gety() << ")" << endl;
cout << "The end point is (" << end.getx() << "," << end.gety() << ")" << endl;
}

//circle.h
#include "Shape.h"
#include "Point.h"
class Circle:public Shape{
private:
Point center; //圆心
int radius; //半径
public:
Circle(ColorType c, Point e, int r);

virtual void Draw();
};

//circle.cpp
#include <iostream>
#include "Circle.h"
using namespace std;
Circle::Circle(ColorType c, Point e, int r):Shape( c ){
center=e;
radius=r;
}
void Circle::Draw(){
cout << "This is a circle !" << endl;
cout << "The center is (" << center.getx() << "," << center.gety() << ")" << endl;
cout << "The radius is " << radius << endl;
}

//rectangle.h
#include "Shape.h"
#include "Point.h"
class Rectangle:public Shape{
private:
Point upperleft, lowerright; //矩形有两个点决定，左上角的点和右下角的点

public:
Rectangle(ColorType c, Point l, Point r);
void virtual Draw();
};

//rectangle.cpp
#include <iostream>
#include "Rectangle.h"
using namespace std;
Rectangle::Rectangle(ColorType c, Point l, Point r):Shape( c ){
upperleft = l;
lowerright = r;
}
void Rectangle::Draw(){
cout << "This is a rectangle !" << endl;
cout << "The upperleft point is (" << upperleft.getx() << "," << upperleft.gety() << ")" << endl;
cout << "The lowerright point is (" << lowerright.getx() << "," << lowerright.gety() << ")" << endl;
}

//picture.h
#include "Shape.h"
class picture{
private:
Shape *s[6];
public:
picture(Shape* s1, Shape* s2, Shape* s3,Shape* s4, Shape* s5, Shape* s6);
void paint();
};

//picture.cpp
#include "picture.h"
picture::picture(Shape* s1, Shape* s2, Shape* s3,Shape* s4, Shape* s5, Shape* s6)
{
s[0]=s1;s[1]=s2;s[2]=s3;
s[3]=s4;s[4]=s5;s[5]=s6;
}
void picture::paint()
{
for(int i=0;i<6;i++)
s[i]->Draw();
}

//main.cpp
#include "Point.h"
#include "Line.h"
#include "Circle.h"
#include "Rectangle.h"
#include "picture.h"
void main()
{
Line l1(Red,Point(1,1),Point(250,300));
Line l2(White,Point(3,5),Point(100,200));
Circle c1(Blue,Point(100,75),50);
Circle c2(Green,Point(50,200),20);
Rectangle r1(Yellow,Point(10,10),Point(255,150));
Rectangle r2(Magenta,Point(20,30),Point (100,125));
picture p(&l1,&l2,&c1,&c2,&r1,&r2);
p.paint();
}

6．实验结论及心得