试验6 多态和虚函数、运算符重载

试验内容

（1）程序Ex_Shape:定义一个抽象类Cshape,包含纯虚数函数Area（用于计算面积）和SetData（用于重设形状大小），然后派生出三角形Ctriangle类，矩形Crect类、园Ccircle类，分别求其面积。最后定义一个Carea类，计算这几个形状的面积之和，各形状的数据通过Carea类构造函数或成员函数来设置，编写一个完整的程序。

（2）程序Ex_Complex;定义一个复数类Ccomplex，通过重载运算符“*”和“/”，直接实现两个复数之间的乘除运算。运算符“*”用成员函数实现重载，而运算符“/”用友元函数实现重载。编写一个完整的程序（包括测试运算符的程序部分）。

提示：两复数相乘的计算公式为：(a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i ，而两复数相除的计算公式为： (a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c*c+d*d)+(bc-ad)/ (c*c+d*d)i。

实验准备和说明

（1）在学习完第2章的“运算符重载”内容之后进行本次实验。 （2）编写本次上机所需要的程序。

实验步骤

1.创建工作文件夹

打开计算机，在“D:\\Visual C++程序\\ LiMing”文件夹中创建一个新的子文件夹”实验6“。

2.输入并运算程序Ex_Shape.cpp

输入并运算程序Ex_Shape.cpp的具体步骤如下。 （1）启动VisualC++6.0.

(2)单击标准工具栏上的“”按钮，在新打开的文档窗口中输入下列程序代码： #include Class Cshape { public:

virtual float Area()=0; //将Area定义成纯虚函数 virtual void SetData(float f1, float f2)=0; //将SetData定义成纯虚函数 };

class Ctriangle:public Cshape { public:

Ctriangle(float h=0, float w=0)

{H=h; W=w; }

float Area() //在派生类定义纯虚函数的具体实现代码 { return(float)(H*W*0.5); }

void SetData(float f1, float f2) { H=f1; W=f2; } private:

floatH,W; };

Class Crect :publicCShape { public:

Crect(float h=0, float w=0)

{ H=h; W=w; }

float Area() //在派生类定义纯虚函数的具体实现代码 { return(float)(H*W); }

void SetData(float f1, float f2) { H=f1; W=f2; } private: float H,W; };

Class Ccircle: public Cshape { public:

Ccircle(float r=0) { R=r;}

float Area() //在派生类定义纯虚函数的具体实现代码 { return(float)(3.14159265*R*R); }

void SetData(float r, float) //保持与纯虚函数一致 { R=r;} private: float R; ｝;

class CArea ｛ public:

CArea(float triWidth,float triHeight,float rcHeidht,float r) ｛

ppShape=new Cshape*[3];

ppShape[0]= new CTriangle(triWidth,triHeight); ppShape[1]= new CRect(Crect(rcWidth,rcHeight); ppShape[2]= new CCircle(r); ｝ ~CArea() ｛

for(inti=0;i<3;i++) delete ppShape[i]; delete []ppShape; ｝

void SetShapeData(int n,float f1,floatf2=0)

∥n为0表示操作的是三角形，1表示矩形，2表示圆形 ｛

if((n>2)‖(n<0)return; ppShape[n]->SetData(f1,f2); ｝

void.CalAndPrint(void) ∥计算并输出 ｛

float fSnm=0.0;

char*str[3]= ｛“三角”，“矩”，“圆” ｝； for(int i=0;i<3;i++) ｛

float area= ppShape[i]->Area();∥通过基类指针，求不同形状的面积 cout<fSum+=aera; ｝

count<<“总面积是”<

Cshape**ppShape; ∥指向基类的指针数组 ｝

void main（） {

Carea a(10,20,6,8,6.5); a.CalAndprint();

a.A.setshapedata(0,20,30); a.CalAndprint(); a.SetShapeData(2,11); a.CalAndprint(); a.setShapeData(1,2,5): a.CalAndprint(); }

(3) 单击标准工具栏的Save按钮，弹出“保存为”文件对话框，将文件定位到“D\\VisualC++程序\\LiMing\\实验6”，文件名为Ex_shape.cpp。

（4）编译运行，分析结果。

试一试在上述程序的基础上，若还有一个正方形Csquare，则这样的类应如何实现？整个程

序应如何修改？

3.输入并运行程序Ex_Complex.cpp

输入并运行程序Ex_Complex.cpp的具体步骤如下。 （1）选择“文件”→“关闭工作区”，关闭原来项目。

（2）单击标准工具栏上的“New Text File”按钮，在新打开的文档窗口中述如下列程序代码： #include Class Ccomplex { Public:

Ccomplex(double r=0,double i=0)

{ realpart=r; imagepart=i; } Void print()

{ cout<<＂该复数实数＝＂<

Friend CComplex operator/(CComplex &a,CComplex &b); // 友元函数重载运算符/private:

double realpart; //复数的实部 double imagepart; //复数的虚部 }；

CComplex CComplex::operator *(CComplex &b) {

CComplex temp;

temp.realPart=real.Part*b.realPart-imagePart*b.imagePart; temp.imagePart=realPart*b.imagePart+imagePart*b.realPart; return temp; }

CComplex operator/(CComplex &a,CComplex &b) {

CComplex temp;

double d=b.realPart*b.realPart+b.imagePart*b.imagePart;

temp.realPart=(a.realPart*b.realPart+a.imagePart*b.imagePart)/d; temp.imagePart=(a.imagePart*b.realPart-a.realPart*b.imagePart)/d; return temp; }

void main() {

CComplex c1(12,20),c2(50,70),c; c=c1.c2; c.print(); c=c1/c2; c.print(); }

(3)单击标准工具栏的save按钮，弹出“保存为”文件对话框，将文件保存为Ex_Complex.cpp。 (4)编译运行，分析结果。

试一试 在上述程序的基础上，若还有复数和实数的乘除运算，则如何进行重载？

4.退出Visual C++ 6.0

5.写出实验报告

结合上述分析和试一试内容，写出实验报告。

思考与练习

（1）在程序Ex_Shape中，若基类CShape中没有纯虚函数SetData(),则编译肯定会有错误，这是为什么？

（2）用友元函数和成员函数进行运算符重载的区别是什么？

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dumf.html