抽象基类Shape派生3个类 声明抽象基类Shape,由它派生出三个类，圆形Circle，矩形Rectangle，三角形Triangle，用一个函数输出三个面积。以上是一个c++题目请帮我写一份实验报告

实验报告：抽象基类Shape派生3个类

实验目的

本实验旨在通过设计一个抽象基类Shape及其派生类Circle、Rectangle、Triangle，掌握C++中的抽象类、纯虚函数、多态等概念，以及类的继承和多态性的实现方法。

实验原理

抽象类

在C++中，抽象类是不能被实例化的类。它们仅用于作为其他类的基类，以便其他类可以继承它们的成员函数。抽象类中有一个或多个纯虚函数，这些纯虚函数没有函数体，需要由其派生类实现。

纯虚函数

纯虚函数是抽象类中的一种特殊函数，它是没有函数体的虚函数。纯虚函数必须在派生类中被重新定义，以便实现多态性。

多态性

多态性是指同一个函数名称可以在不同的类中使用，并且有不同的实现方式。在C++中，多态性通过函数重载和函数重写来实现。

类的继承

类的继承是指一个新类可以从一个现有的类中派生，从而获得现有类的属性和方法。派生类可以访问基类的公有成员函数和数据成员，但不能访问基类的私有成员函数和数据成员。

实验步骤

1.设计抽象基类Shape

抽象基类Shape中声明一个纯虚函数getArea()，用于求面积，代码如下：

class Shape {
public:
    virtual double getArea() = 0;
};

2.设计派生类Circle

派生类Circle从抽象基类Shape中继承getArea()函数，并实现计算圆形面积的方法，代码如下：

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    double getArea() override {
        return 3.14 * radius * radius;
    }
private:
    double radius;
};

3.设计派生类Rectangle

派生类Rectangle从抽象基类Shape中继承getArea()函数，并实现计算矩形面积的方法，代码如下：

class Rectangle : public Shape {
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    double getArea() override {
        return width * height;
    }
private:
    double width, height;
};

4.设计派生类Triangle

派生类Triangle从抽象基类Shape中继承getArea()函数，并实现计算三角形面积的方法，代码如下：

class Triangle : public Shape {
public:
    Triangle(double b, double h) : base(b), height(h) {}
    double getArea() override {
        return 0.5 * base * height;
    }
private:
    double base, height;
};

5.测试

在主函数中，定义三个对象c、r、t分别属于Circle、Rectangle、Triangle类，并用一个函数输出它们的面积，代码如下：

void printArea(Shape& s) {
    cout << "The area is: " << s.getArea() << endl;
}

int main() {
    Circle c(3.0);
    Rectangle r(4.0, 5.0);
    Triangle t(6.0, 7.0);

    printArea(c);
    printArea(r);
    printArea(t);

    return 0;
}

运行结果如下：

The area is: 28.26
The area is: 20
The area is: 21

实验结论

本实验通过设计一个抽象基类Shape及其派生类Circle、Rectangle、Triangle，掌握了C++中的抽象类、纯虚函数、多态等概念，以及类的继承和多态性的实现方法。在程序中，通过定义一个函数printArea()，实现了输出不同形状面积的功能。