第8 繼承與多態(tài)習(xí)題 - noanswer.doc

6繼承與派生習(xí)題 繼承與多態(tài)習(xí)題一. 基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)自測(cè)題8.1 填空題8.1.1 如果類(lèi)繼承了類(lèi)，則類(lèi)稱(chēng)為 （1） 類(lèi)，而類(lèi)稱(chēng)為 （2） 類(lèi)。 （3） 類(lèi)的對(duì)象可作為 （4） 類(lèi)的對(duì)象處理，反過(guò)來(lái)不行，因?yàn)?（5） 。如果強(qiáng)制轉(zhuǎn)換則要注意 （6） 。答案：（1）基類(lèi)（2）派生類(lèi)（3）派生類(lèi)（4）基類(lèi)（5）派生類(lèi)有一些新成員（6）只能派生類(lèi)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為基類(lèi)8.1.2 當(dāng)用public繼承從基類(lèi)派生一個(gè)類(lèi)時(shí)，基類(lèi)的public成員成為派生類(lèi)的 （1） 成員，protected成員成為派生類(lèi)的 （2） 成員，對(duì)private成員是 （3） 。公有派生可以使其類(lèi)的 （4） ，所以公有派生是主流。答案：（1）public成員（2）protected成員（3）不可訪(fǎng)問(wèn)（4）接口不變8.1.3 利用繼承能夠?qū)崿F(xiàn) （1） 。這種實(shí)現(xiàn)縮短了程序開(kāi)發(fā)的時(shí)間，VC+中的 （2） 很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。答案：（1）代碼的復(fù)用（2）MFC編程8.1.4 一個(gè)派生類(lèi)只有一個(gè)直接基類(lèi)的情況稱(chēng)為 （1） ，而有多個(gè)直接基類(lèi)的情況稱(chēng)為（2） 。繼承體現(xiàn)了類(lèi)的 （3） 概念，這在MFC中得到了很好表現(xiàn)，MFC中只采用了 （4） 。答案：（1）單繼承（2）多重繼承（3）層次（4）單繼承8.1.5 C+中多態(tài)性包括兩種多態(tài)性： （1） 和 （2） 。前者是通過(guò) （3） 實(shí)現(xiàn)的，而后者是通過(guò) （4） 和 （5） 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。答案：（1）編譯時(shí)的（2）運(yùn)行時(shí)的（3）函數(shù)和運(yùn)算符的重載（4）類(lèi)繼承關(guān)系（5）虛函數(shù)8.1.6 在基類(lèi)中將一個(gè)成員函數(shù)說(shuō)明成虛函數(shù)后，在其派生類(lèi)中只要 （1） 、 （2） 和 （3） 完全一樣就認(rèn)為是虛函數(shù)，而不必再加關(guān)鍵字 （4） 。如有任何不同，則認(rèn)為是 （5） 而不是虛函數(shù)。除了非成員函數(shù)不能作為虛函數(shù)外， （6） 、 （7） 和 （8） 也不能作為虛函數(shù)。答案：（1）同虛函數(shù)名（2）同參數(shù)表（3）同返回類(lèi)型。如基類(lèi)中返回基類(lèi)指針，而派生類(lèi)中返回派生類(lèi)指針是允許的（4）virtual（5）重載（6）靜態(tài)成員函數(shù)（7）內(nèi)聯(lián)函數(shù)（8）構(gòu)造函數(shù)8.1.7 純虛函數(shù)定義時(shí)在函數(shù)參數(shù)表后加 （1） ，它表明程序員對(duì)函數(shù) （2） ，其本質(zhì)是將指向函數(shù)體的指針定為 （3） 。答案：（1）=0（2）不定義（3）NULL8.2 簡(jiǎn)答題8.2.1 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)可以繼承嗎？派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)各部分的執(zhí)行次序是怎樣的？答：構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)不可以繼承。派生類(lèi)構(gòu)造函數(shù)各部分的執(zhí)行次序是：1. 調(diào)用基類(lèi)構(gòu)造函數(shù)，按它們?cè)谂缮?lèi)聲明的先后順序，依次調(diào)用。2. 調(diào)用新增成員對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)，按它們?cè)陬?lèi)定義中聲明的先后順序，依次調(diào)用。3. 派生類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)體中的操作。8.2.2 什么叫派生類(lèi)的同名覆蓋（override）?答：如果派生類(lèi)聲明了一個(gè)和某個(gè)基類(lèi)成員同名的新成員（當(dāng)然如是成員函數(shù)，參數(shù)表也必須一樣，否則是重載），派生類(lèi)中的新成員就屏蔽了基類(lèi)同名成員，類(lèi)似函數(shù)中的局部變量屏蔽全局變量。稱(chēng)為同名覆蓋（override）。8.2.3 派生類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)中需完成什么任務(wù)？是否要編寫(xiě)對(duì)基數(shù)和成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用？為什么？答：析構(gòu)函數(shù)的功能是作善后工作，析構(gòu)函數(shù)無(wú)返回類(lèi)型也沒(méi)有參數(shù)，情況比較簡(jiǎn)單。派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)定義格式與非派生類(lèi)無(wú)任何差異，不要編寫(xiě)對(duì)基數(shù)和成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用，只要在函數(shù)體內(nèi)把派生類(lèi)新增一般成員處理好就可以了，因?yàn)閷?duì)新增的成員對(duì)象和基類(lèi)的善后工作，系統(tǒng)會(huì)自己調(diào)用成員對(duì)象和基類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)來(lái)完成。8.2.4 為什么要使用虛基類(lèi)？怎樣定義虛基類(lèi)？用一個(gè)實(shí)例來(lái)解釋虛基類(lèi)在其派生類(lèi)中的存儲(chǔ)方式。答：在多重繼承是有可能出現(xiàn)同一基類(lèi)的兩個(gè)拷貝，為避免這種情況，可使用虛基類(lèi)。虛基類(lèi)（virtual base class）定義方式如下：class 派生類(lèi)名:virtual 訪(fǎng)問(wèn)限定符 基類(lèi)類(lèi)名.;class 派生類(lèi)名:訪(fǎng)問(wèn)限定符 virtual 基類(lèi)類(lèi)名.;virtual 關(guān)鍵字只對(duì)緊隨其后的基類(lèi)名起作用。如下派生：存儲(chǔ)關(guān)系如(b)，在職研究生類(lèi)有兩個(gè)Person拷貝。采用虛基類(lèi)后存儲(chǔ)關(guān)系如下： 采用虛基類(lèi)后在職研究生類(lèi)儲(chǔ)存圖StudentGStudentEGStudentPersonStudent新成員GStudent新成員PersonEmployee新成員Person成員EGStudent新成員PersonPersonEmployee在職研究生類(lèi)只有一個(gè)Person拷貝。8.2.5 簡(jiǎn)單敘述派生類(lèi)與基類(lèi)的賦值兼容規(guī)則。答：凡是基類(lèi)所能解決的問(wèn)題，公有派生類(lèi)都可以解決。在任何需要基類(lèi)對(duì)象的地方都可以用公有派生類(lèi)的對(duì)象來(lái)代替，這條規(guī)則稱(chēng)賦值兼容規(guī)則。它包括以下情況：1 派生類(lèi)的對(duì)象可以賦值給基類(lèi)的對(duì)象，這時(shí)是把派生類(lèi)對(duì)象中從對(duì)應(yīng)基類(lèi)中繼承來(lái)的成員賦值給基類(lèi)對(duì)象。反過(guò)來(lái)不行，因?yàn)榕缮?lèi)的新成員無(wú)值可賦。2 可以將一個(gè)派生類(lèi)的對(duì)象的地址賦給其基類(lèi)的指針變量，但只能通過(guò)這個(gè)指針訪(fǎng)問(wèn)派生類(lèi)中由基類(lèi)繼承來(lái)的成員，不能訪(fǎng)問(wèn)派生類(lèi)中的新成員。同樣也不能反過(guò)來(lái)做。3 派生類(lèi)對(duì)象可以初始化基類(lèi)的引用。引用是別名，但這個(gè)別名只能包含派生類(lèi)對(duì)象中的由基類(lèi)繼承來(lái)的成員。8.2.6 比較派生與模板各自的優(yōu)點(diǎn)。答：模板追求的是運(yùn)行效率，而派生追求的是編程的效率。通用性是模板庫(kù)的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)之一，這是由泛型算法和函數(shù)對(duì)象等手段達(dá)到的。為了運(yùn)行的效率，類(lèi)模板是相互獨(dú)立的，即獨(dú)立設(shè)計(jì)，沒(méi)有使用繼承的思想。對(duì)類(lèi)模板的擴(kuò)展是采用適配子（adapter）來(lái)完成的。應(yīng)該說(shuō)派生類(lèi)的目標(biāo)之一也是代碼的復(fù)用和程序的通用性，最典型的就是MFC，派生類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)是可以由簡(jiǎn)到繁，逐步深入，程序編制過(guò)程中可以充分利用前面的工作，一步步完成一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)。8.2.7 是否使用了虛函數(shù)就能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性？怎樣才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性？答：不是。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)多態(tài)性時(shí)，必須使用基類(lèi)類(lèi)型的指針變量或引用，使該指針指向該基類(lèi)的不同派生類(lèi)的對(duì)象，并通過(guò)該指針指向虛函數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的多態(tài)性。8.2.8 為什么析構(gòu)函數(shù)總是要求說(shuō)明為虛函數(shù)？答：在基類(lèi)中及其派生類(lèi)中都動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存空間時(shí)，必須把析構(gòu)函數(shù)定義為虛函數(shù)，實(shí)現(xiàn)撤消對(duì)象時(shí)的多態(tài)性。根據(jù)賦值兼容規(guī)則可以用基類(lèi)的指針指向派生類(lèi)對(duì)象，如果由該指針撤銷(xiāo)派生類(lèi)對(duì)象，則必須將析構(gòu)函數(shù)說(shuō)明為虛函數(shù)，實(shí)現(xiàn)多態(tài)性，自動(dòng)調(diào)用派生類(lèi)析構(gòu)函數(shù)。我們總是要求將類(lèi)設(shè)計(jì)成通用的，無(wú)論其他程序員怎樣調(diào)用都必須保證不出錯(cuò)，所以必須把析構(gòu)函數(shù)定義為虛函數(shù)。8.2.9 什么是抽象類(lèi)？含有純虛函數(shù)的類(lèi)是抽象類(lèi)嗎？答：若定義一個(gè)類(lèi)，它只能用作基類(lèi)來(lái)派生出新的類(lèi)，而不能用來(lái)定義對(duì)象，則稱(chēng)為抽象類(lèi)。含有純虛函數(shù)的類(lèi)是抽象類(lèi)。二. 編程與綜合練習(xí)題8.3 請(qǐng)用類(lèi)的派生方式來(lái)組織下列動(dòng)物實(shí)體與概念：動(dòng)物，脊椎動(dòng)物亞門(mén)，節(jié)肢動(dòng)物門(mén)，魚(yú)綱，鳥(niǎo)綱，爬行綱，哺乳綱，昆蟲(chóng)綱，鯊魚(yú)，青魚(yú)，海馬，鸚鵡，海鷗，喜鵲，蝙蝠，翼龍，蜻蜓，金龜，揚(yáng)子鱷，袋鼠，金絲猴，虎，蜈蚣，蜘蛛，蝗蟲(chóng)，知了，螃蟹，蝦。解：動(dòng)物派生出：脊椎動(dòng)物亞門(mén)和節(jié)肢動(dòng)物門(mén)。脊椎動(dòng)物亞門(mén)派生出：魚(yú)綱，鳥(niǎo)綱，爬行綱，哺乳綱。魚(yú)綱派生出：鯊魚(yú)，青魚(yú)，海馬。鳥(niǎo)綱派生出：鸚鵡，海鷗，喜鵲。爬行綱派生出：翼龍，金龜，揚(yáng)子鱷。哺乳綱派生出：蝙蝠，袋鼠，金絲猴，虎。節(jié)肢動(dòng)物門(mén)派生出：昆蟲(chóng)綱，蜈蚣（多足綱），蜘蛛（蜘形綱），螃蟹，蝦（甲殼綱）。昆蟲(chóng)綱派生出：蜻蜓，蝗蟲(chóng)，知了。8.4 定義商品類(lèi)及其多層的派生類(lèi)。以商品類(lèi)為基類(lèi)。第一層派生出服裝類(lèi)、家電類(lèi)、車(chē)輛類(lèi)。第二層派生出襯衣類(lèi)、外衣類(lèi)、帽子類(lèi)、鞋子類(lèi)；空調(diào)類(lèi)、電視類(lèi)、音響類(lèi)；自行車(chē)類(lèi)、轎車(chē)類(lèi)、摩托車(chē)類(lèi)。要求給出基本屬性和派生過(guò)程中增加的屬性。8.5 以點(diǎn)（point）類(lèi)為基類(lèi)，重新定義矩形類(lèi)和圓類(lèi)。點(diǎn)為直角坐標(biāo)點(diǎn)，矩形水平放置，由左下方的頂點(diǎn)和長(zhǎng)寬定義。圓由圓心和半徑定義。派生類(lèi)操作判斷任一坐標(biāo)點(diǎn)是在圖形內(nèi)，還是在圖形的邊緣上，還是在圖形外。缺省初始化圖形退化為點(diǎn)。要求包括拷貝構(gòu)造函數(shù)。編程測(cè)試類(lèi)設(shè)計(jì)是否正確。8.6 幾何形體的派生關(guān)系如下：對(duì)平面形體有長(zhǎng)和面積，對(duì)立體有表面積和體積，對(duì)幾何圖形基類(lèi)，周長(zhǎng)、面積和體積應(yīng)怎樣計(jì)算（用什么函數(shù)）?對(duì)平面圖形體積怎樣計(jì)算（用什么函數(shù)）？對(duì)立體圖形周長(zhǎng)怎么計(jì)算（用什么函數(shù)）?要求實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性。請(qǐng)編程，并測(cè)試。8.7 某公司雇員（employee）包括經(jīng)理（manager），技術(shù)人員（technician）和銷(xiāo)售員（salesman）。開(kāi)發(fā)部經(jīng)理（developermanger），既是經(jīng)理也是技術(shù)人員。銷(xiāo)售部經(jīng)理（salesmanager），既是經(jīng)理也是銷(xiāo)售員。以employ類(lèi)為虛基類(lèi)派生出manager，technician和salesman類(lèi)；再進(jìn)一步派生出developermanager和salesmanager類(lèi)。employee類(lèi)的屬性包括姓名、職工號(hào)、工資級(jí)別，月薪（實(shí)發(fā)基本工資加業(yè)績(jī)工資）。操作包括月薪計(jì)算函數(shù)（pay()），該函數(shù)要求輸入請(qǐng)假天數(shù)，扣去應(yīng)扣工資后，得出實(shí)發(fā)基本工資。technician類(lèi)派生的屬性有每小時(shí)附加酬金和當(dāng)月工作時(shí)數(shù)，及研究完成進(jìn)度系數(shù)。業(yè)績(jī)工資為三者之積。也包括同名的pay()函數(shù)，工資總額為基本工資加業(yè)績(jī)工資。salesman類(lèi)派生的屬性有當(dāng)月銷(xiāo)售額和酬金提取百分比，業(yè)績(jī)工資為兩者之積。也包括同名的pay()函數(shù)，工資總額為基本工資加業(yè)績(jī)工資。manager類(lèi)派生屬性有固定獎(jiǎng)金額和業(yè)績(jī)系數(shù)，業(yè)