ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.09.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
Лабораторная работа №17
Тема: Программирование с использованием наследования классов
Цель работы: 1) изучить возможности наследования классов на языке С++;
2) получить основные навыки программирования с использованием наследования классов.
Теоретические сведения
Класс может наследовать характеристики и поведение одного или нескольких базовых классов, привнося новые свойства. Перед тем, как проектировать новый класс, надо определить, какими наиболее общими чертами должны обладать его объекты, и выяснить, нет ли уже готового похожего класса. Далее, от общего плана класса, постепенно детализируя его, строить новый.
Основная форма наследования:
class имя_наследующего_класса: режим_доступа наследуемый_класс ..;
В языке C++ принято называть наследуемый класс базовым классом, наследу-ющий класс – производным классом. Режим_доступа – это одно из ключевых слов private, public или protected. Опция public означает, что все элементы типа public предка будут типа public для класса, который наследует его. Общие (public) элементы могут быть доступны другим функциям программы. Приватные (private) элементы недоступны для производного класса, а доступны только функциям-членам класса или дружественным (friend) функциям. Защищенные (protected) элементы также могут быть доступны только функциям-членам класса или дружественным функциям.
Например:
class X // Базовый класс X
{ int i;
int j;
public:
void get_f(void);
void put_f(void);
};
class Y: public X // Производный класс Y
{ int m;
public:
int get_m(void);
void make_m(void);
};
Здесь Х – базовый класс, Y – производный класс. Функции-члены класса Y могут использовать общие функции get_f() и put_f(), но они не могут использовать i и j, так как они приватные для Х и, соответственно, недоступны для функций get_m(), put_m() класса Y.
Можно обеспечить доступ членов-функций класса Y к элементам i и j класса Х. Для этого в классе Х надо объявить их защищенными – protected:
class X
{ protected:
int i;
int j;
public:
Void get_f(void);
void put_f(void);
};
class Y: public X
{ int m;
public:
Int get_m(void);
void make_m(void);
};
Теперь члены класса Y имеют доступ к членам i, j класса Х. В то же время i, j остаются недоступными для остальной части программы. Доступ наследуется к элементам, объявленным защищенными или общими, но не наследуется для приватных элементов.
Пример. Пусть уже имеются такие классы как NAME (содержащий данные об имени человека) и JOB (членами-данными которого являются место работы человека и его должность) и необходимо создать класс, содержащий более полную информацию о сотруднике некоторой компании, то кроме перечисленной информации нужно включить возраст и пол. Очевидно, удобно новый класс PERSON сделать наследником уже имеющихся классов NAME и JOB.
Пример: Создадим класс «студент» и класс-наследник «преподаватель».
class Student // Описание классов
{ protected:
char name[50]; // ФИО
int age; // возраст
char sex[50]; // пол
public: Student(char n[],int a,char s[]);
public: void about(void); // Функция вывода информации
};
class Teach: public Student
{ char subject[50]; // преподаваемый предмет
public: Teach (char n[50],int a,char s[50],char su[50]);
public: void about(void);
};
//--------привычная часть программы-------
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<string.h>
//--------------class Student---------------------- //реализация функций классов
Student::Student(char n[50],int a,char s[50])
{ strcpy(name,n); age=a; strcpy(sex,s);}
void Student::about(void) //функция вывода информации
{ gotoxy(10,4); printf("ФИО : %s",name);
gotoxy(10,6); printf("Возраст : %d",age);
gotoxy(10,8); printf("Пол : %s",sex);}
//-----------------class Teach--------------(наследник Student'a)
Teach::Teach(char n[50],int a,char s[50],char su[50]): Student(n,a,s) //используем клаcc Student
{ strcpy(subject,su); } //и добавляем новый член-subject
Void Teach::about(void)
{ Student::about();
gotoxy(10,10);printf("Преподаваемый предмет : %s",subject);
}
//----------------основная программа------------------------
Void main()
{
Student *stud;
Teach *teacher;
clrscr();
gotoxy(26,1);
cprintf("Студент :");
stud = new Student("Петров Петр Петрович",17,"муж.");
stud ->about();
delete stud;
gotoxy(25,24);
cprintf("Нажмите же что-нибудь !");
getch();
clrscr();
gotoxy(25,1);
cprintf("Преподаватель :");
teacher = new Teach("Василий Иванович Чапаев",45," муж.","плавание");
teacher ->about();
delete teacher;
gotoxy(25,24);
cprintf("Нажмите ЛЮБУЮ клавишу для выхода");
getch();
}
Наследование позволяет передавать все определяемые пользователем свойства класса нескольким классам, наследующим данный класс. Проиллюстрируем передачу режима доступа к переменным при наследовании типа X–>Y–>z .
#include<iostream.h>
class X
{
protected:
int i;
int j;
public:
void get_f(void);
void put_f(void);
};
class Y: public X // i, j класса Х стали protected членами в классе Y
{ int m;
public:
int get_m(void);
void make_m(void);
};
class Z: public Y // Z имеет доступ к переменным i, j класса Х
{ public: // Z не имеет доступа к m класса Y
void d(void);
};
void X:: get_f(void)
{ cout << "Введите два числа:" << "\n";
cin>>i>>j;}
void X::put_f(void)
{ cout << "i=" << i << "j=" << j << "\n";}
int Y::get_m(void)
{ return m;}
void Y::make_m(void)
{ m = i*j; }
void Z::d(void)
{ i = 5; j = 4;}
void main()
{
Y a;
Z b;
a.get_f();
a.put_f();
a.make_m();
cout << a.get_m() << "\n";
b.d();
b.put_f();
b.make_m();
cout << b.get_m() << "\n";
}
Если мы заменим режим доступа при наследовании класса Х на private, то функция void Z::d(void) не будет иметь право доступа к переменным i, j.
Если же мы заменим режим доступа при наследовании класса Z на private, не изменяя режим доступа при наследовании класса Х, то действие примера по сравнению с начальным не изменится.
Базовые классы создаются в том порядке, в котором они перечислены в списке базовых классов при объявлении производного класса Z.
Использование конструкторов при наследовании имеет свои особенности. Пока конструкторы базового классов не имеют аргументов, то производный класс может не иметь функцию-конструктор. Если же конструктор базового класса имеет один или несколько аргументов, каждый производный класс обязан иметь конструктор. Чтобы передать аргументы в базовый класс, нужно определить их после объявления конструктора базового класса.
В задании на программирование требуется определить классы и построить для них иерархию, а также продемонстрировать использование введенных конструкции при работе.
Задания к лабораторной работе 17
1. Создать класс-родитель «точка», его наследника – класс «окружность», и наследника окружности «окружность с текстом внутри» (нарисовать, стереть, передвинуть, изменить радиус).
2. Создать класс-родитель «точка», его наследника – класс «отрезок», наследника выпуклого отрезка «четырехугольник» (нарисовать, стереть, закрасить, передвинуть, повернуть).
3. Создать класс-родитель «точка», его наследника – класс «отрезок», наследников отрезка «квадрат», «параллелограмм» (нарисовать, стереть, закрасить, передвинуть, повернуть).
4. Создать класс «меню» и его наследников – горизонтальное, вертикальное, иерархическое (добавить пункт, нарисовать).
5. Создать класс «студент» и его класс-наследник «группа студентов» (вывести, изменить, отсортировать информацию).
6. Создать класс-родитель «телефон» и его класс-наследник «адрес» (вывести, изменить).
7. Создать класс-родитель «спортсмен» и класс-наследник «команда спортсме-нов» (вывести отдельно Ф.И.О., вид спорта, возраст, вес; изменить информацию).
8. Создать класс-родитель «точка», его наследника – класс «отрезок», наслед-ников отрезка – «ромб», «треугольник» (нарисовать, стереть, закрасить, повернуть).
9. Создать класс-родитель «строка» и класс-родитель «окно»; из этих двух классов получить окно со строкой (вывести на экран, изменить строку, размеры окна).
10. Создать класс-родитель «ученик», класс-наследник «ученик и его оценки» (по некоторым предметам), и класс-наследник «журнал».
11. Организовать программу осуществляющую иерархию порождения одного класса из базового, по типу «компьютер», → «периферийное устройство», → «клавиатура».
12. Разработать программу множественного наследования. Даны исходные классы «школа» и «университет», породить класс «учебные заведения», в котором имеются основные функции исходных.
13. Разработать программу осуществляющую иерархию порождения нескольких классов из базового, по типу «устройство», → «монитор», → «клавиатура», → «мышь».
14. Имеется base class(A), в котором одна из функций принимает числа из входного потока, создать derive class(B), в котором одна из функций распечатывает их по возрастанию, а другая найдет их сумму.
15. Разработать программу «картотека», с использованием наследования от одного базового класса. Имеется класс «книга», породить классы «данные автора», «индекс книги» и организовать доступ между классами.
16. Создать класс-родитель «вектор» и класс-наследник «векторная фигура» (нарисовать, стереть, закрасить, передвинуть, повернуть).
17. Создать класс-родитель «бинарное дерево» и его класс-наследник «n-арное дерево». Предусмотреть запись новых элементов и вывод деревьев на экран.
18. Создать класс-родитель «однонаправленный список» и его класс-наследник «двунаправленный список». Создать функции добавления новых элементов и вывода на экран всех элементов списка с адресами предыдущего и последующего элементов (для двунаправленного списка).
19. Создать класс-родитель «стек» и класс-наследник «дек». Предусмотреть функцию добавления элементов и функцию вывода на экран элементов.
20. Создать очередь и дек с использованием наследования классов. Организовать работу с элементами списка.
