c++多态性与虚函数习题答案.docx

在C++编程语言中，多态性是面向对象设计的一个核心特性，它允许我们使用一个基类类型的指针或引用来调用派生类中重写的函数。多态性分为两种类型：编译时多态性和运行时多态性。 1. 编译时多态性，也称为静态多态性，主要通过函数重载和模板实现。函数重载允许我们在同一个作用域内使用相同的函数名称，但参数列表不同，这样编译器在编译阶段就能确定调用哪个函数。模板则允许我们创建泛型函数或类，可以处理不同类型的数据。 2. 运行时多态性，又称为动态多态性，是通过虚函数来实现的。虚函数使得基类指针或引用能够调用派生类中重定义的函数，即使在编译时不知道具体指向的是哪个派生类的对象。声明虚函数需要在函数声明前加上`virtual`关键字。如果派生类中没有显式声明`virtual`，但函数与基类的虚函数同名、参数个数相同且类型匹配、返回类型相同，那么派生类的函数也会被视为虚函数并覆盖基类的虚函数。 3. 纯虚函数是特殊的虚函数，它没有函数体，不提供实现，而是要求派生类提供具体的实现。一个含有纯虚函数的类被称为抽象类，抽象类不能被实例化，只能作为其他类的基类。派生类如果继承了纯虚函数，那么它要么也必须是抽象类，要么必须提供纯虚函数的实现。 4. 动态联编是通过基类指针或引用调用虚函数来实现的，因此在C++中，要实现动态联编，必须使用基类指针调用虚函数。私有成员函数、公有成员函数可以声明为虚函数，但构造函数和析构函数不能声明为虚函数，尽管析构函数可以是虚的。派生类重载虚函数时，要求函数名、参数列表、参数类型、参数顺序和返回类型必须完全一致。 5. 纯虚函数是基类中声明的虚函数，没有定义，强制派生类提供自己的实现。这通常用于定义接口类。而虚析构函数是在基类中声明的虚析构函数，确保在删除基类指针指向的派生类对象时，能正确调用派生类的析构函数。 编程题目的示例： 1. Dog类的设计： - 无参构造函数：`Dog() : no(1), name("金毛"), age(2) {}` - 带参数构造函数：`Dog(int n, string nm, int a) : no(n), name(nm), age(a) {}` - 成员函数设置：`void setDog(int n, string nm, int a) { no = n; name = nm; age = a; }` - 输出Dog信息：`void printInfo() { cout << "编号：" << no << ", 名称：" << name << ", 年龄：" << age << endl; }` - 获取Dog信息：`int getNo() const { return no; }`, `string getName() const { return name; }`, `int getAge() const { return age; }` 2. Dog类的实例化和文件操作： - 文本文件：`ofstream file("dog.txt"); dog1.printInfo(file);` - 二进制文件：`ofstream binFile("dog.bin", ios::binary); archive &dog1, binFile;` (使用序列化库如Boost.Serialization) - 读取文件：`ifstream file("dog.txt"); dog2.readInfo(file);` 或 `ifstream binFile("dog.bin", ios::binary); archive &dog2, binFile;` 3. 实验五的题目未给出具体细节，无法提供详细解答，通常涉及多态性、继承、文件操作等概念。 请注意，以上代码仅为示例，实际编程时可能需要考虑更多的边界条件和异常处理。在编写代码时，要确保遵循良好的编程实践，例如适当的注释、错误处理和代码可读性。