构造一个抽象类shape，封装两个纯需函数分别计算图形的面积和周长，由此派生出长方形类，进而派生出正方形类，要求给出具体的面积和周长的计算函数。给出测试程序，能够体现出虚函数、函数重载和覆盖继承的各自

特点。

抽象类shape的定义如下：

class shape {
public:
    virtual double area() = ; // 纯虚函数，计算面积
    virtual double perimeter() = ; // 纯虚函数，计算周长
};

长方形类rectangle的定义如下：

class rectangle : public shape {
public:
    rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    double area() override { return width * height; } // 计算面积
    double perimeter() override { return 2 * (width + height); } // 计算周长
private:
    double width, height;
};

正方形类square的定义如下：

class square : public rectangle {
public:
    square(double s) : rectangle(s, s) {}
};

测试程序如下：

int main() {
    rectangle r(3, 4);
    square s(5);
    shape* p1 = &r;
    shape* p2 = &s;
    cout << "rectangle area: " << p1->area() << endl; // 输出：rectangle area: 12
    cout << "rectangle perimeter: " << p1->perimeter() << endl; // 输出：rectangle perimeter: 14
    cout << "square area: " << p2->area() << endl; // 输出：square area: 25
    cout << "square perimeter: " << p2->perimeter() << endl; // 输出：square perimeter: 20
    return ;
}

可以看到，通过虚函数和覆盖继承，我们可以在基类中定义通用的接口，然后在派生类中实现具体的功能。同时，由于面积和周长的计算方式不同，我们在派生类中对基类的纯虚函数进行了重载。