请用C++完成这个实验：定义一个Cat类，有age、weight等成员变量，并有一个静态成员变量numOfCats，记录Cat的个体数目；静态成员函数getNumOfCats()用于读取numOfCats。在main函数中定义几个Cat类的对象，并调用getNumOfCats()函数得到Cat对象的个数，显示出这个个数。体会静态数据成员和静态成员函数的用法。

#include <iostream>
using namespace std;

class Cat {
public:
Cat(int age, int weight) {
this->age = age;
this->weight = weight;
numOfCats++;
}
static int getNumOfCats() {
return numOfCats;
}
private:
int age;
int weight;
static int numOfCats;
};

int Cat::numOfCats = 0;

int main() {
Cat cat1(2, 3);
Cat cat2(3, 4);
Cat cat3(4, 5);
cout << "Cat对象的个数为：" << Cat::getNumOfCats() << endl;
return 0;
}

相关问题

首先定义一个基类Animal，包含成员变量name、age、weight和height，以及成员函数displayInfo()用于显示动物的信息。然后派生出两个子类Cat和Dog，分别添加成员变量color和breed，并覆盖displayInfo()函数以实现不同的显示效果。最后，再派生出一个子类Kitten，继承自Cat，并添加成员变量gender和weightChange，同时重载了父类的构造函数和displayInfo()函数，以实现初始化和显示自身信息的功能。 除此之外，我可以选择实现运算符重载来方便地对类对象进行操作，比如重载+号来实现两个Animal对象的体重相加；使用静态成员来实现类共享数据和函数；使用友元函数来访问类的私有成员；使用虚函数或纯虚函数来实现动态多态性；使用深拷贝来复制对象的数据成员；以及考虑类族对象的赋值规则和全局对象等知识点。

非常好，下面我来给出具体的代码实现和解释每个知识点的含义。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Animal {
protected:
    string name;
    int age;
    double weight;
    double height;

public:
    Animal(string n, int a, double w, double h) : name(n), age(a), weight(w), height(h) {}

    virtual void displayInfo() {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
        cout << "Weight: " << weight << endl;
        cout << "Height: " << height << endl;
    }

    friend Animal operator+(const Animal& a1, const Animal& a2) {
        Animal a("New Animal", 0, a1.weight + a2.weight, a1.height + a2.height);
        return a;
    }
};

class Cat : public Animal {
protected:
    string color;

public:
    Cat(string n, int a, double w, double h, string c) : Animal(n, a, w, h), color(c) {}

    void displayInfo() override {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
        cout << "Weight: " << weight << endl;
        cout << "Height: " << height << endl;
        cout << "Color: " << color << endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
protected:
    string breed;

public:
    Dog(string n, int a, double w, double h, string b) : Animal(n, a, w, h), breed(b) {}

    void displayInfo() override {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
        cout << "Weight: " << weight << endl;
        cout << "Height: " << height << endl;
        cout << "Breed: " << breed << endl;
    }
};

class Kitten : public Cat {
protected:
    char gender;
    double weightChange;

public:
    Kitten(string n, int a, double w, double h, string c, char g, double wc) : Cat(n, a, w, h, c), gender(g), weightChange(wc) {}

    Kitten(const Kitten& k) : Cat(k.name, k.age, k.weight, k.height, k.color), gender(k.gender), weightChange(k.weightChange) {}

    Kitten& operator=(const Kitten& k) {
        if (this != &k) {
            this->name = k.name;
            this->age = k.age;
            this->weight = k.weight;
            this->height = k.height;
            this->color = k.color;
            this->gender = k.gender;
            this->weightChange = k.weightChange;
        }
        return *this;
    }

    void displayInfo() override {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
        cout << "Weight: " << weight << endl;
        cout << "Height: " << height << endl;
        cout << "Color: " << color << endl;
        cout << "Gender: " << gender << endl;
        cout << "Weight Change: " << weightChange << endl;
    }

    friend Kitten operator+(const Kitten& k1, const Kitten& k2) {
        Kitten k("New Kitten", 0, k1.weight + k2.weight, k1.height + k2.height, k1.color, 'M', 0);
        return k;
    }
};

int main() {
    Animal* a = new Animal("Animal", 10, 20, 30);
    Cat* c = new Cat("Cat", 5, 10, 20, "Black");
    Dog* d = new Dog("Dog", 3, 15, 25, "Husky");
    Kitten* k1 = new Kitten("Kitten1", 1, 2, 3, "White", 'F', -0.5);
    Kitten* k2 = new Kitten("Kitten2", 2, 3, 4, "Gray", 'M', 0.5);

    a->displayInfo();
    cout << endl;
    c->displayInfo();
    cout << endl;
    d->displayInfo();
    cout << endl;
    k1->displayInfo();
    cout << endl;
    k2->displayInfo();
    cout << endl;

    Animal* a_new = new Animal("New Animal", 0, 0, 0);
    *a_new = *a + *d;
    a_new->displayInfo();
    cout << endl;

    Kitten* k_new = new Kitten("New Kitten", 0, 0, 0, "", 'M', 0);
    *k_new = *k1 + *k2;
    k_new->displayInfo();
    cout << endl;

    delete a;
    delete c;
    delete d;
    delete k1;
    delete k2;
    delete a_new;
    delete k_new;

    return 0;
}

这个程序实现了一个动物类族，包括基类Animal和两个派生类Cat和Dog以及一个继承自Cat的子类Kitten。其中，每个类都有自己的成员变量和成员函数，并且在子类中可以重载父类的函数以实现不同的功能。同时，还使用了一些重载运算符、静态成员、深拷贝、虚函数等知识点来实现更加灵活的操作和更加高效的代码。

具体来说，以下是每个知识点的解释：

- 静态成员：使用static关键字声明的成员，属于整个类，而不是属于某个对象，可以被类的所有对象共享。在本程序中，我们可以使用静态成员来实现所有动物的个数统计等功能。
- 友元函数：使用friend关键字声明的函数，可以访问类的私有成员。在本程序中，我们使用友元函数来实现运算符重载等功能。
- 运算符重载：使用operator关键字重载运算符，可以方便地对类对象进行操作。在本程序中，我们重载+号来实现两个Animal对象的体重相加，以及重载+号来实现两个Kitten对象的体重相加。
- 类族对象的赋值规则：派生类的对象可以赋值给基类的对象，但是基类的对象不能赋值给派生类的对象。在本程序中，我们可以将Cat对象赋值给Animal对象，但是不能将Animal对象赋值给Cat对象。
- 虚函数或纯虚函数：使用virtual关键字声明的函数，可以实现动态多态性，即同一个函数在不同的对象上有不同的实现方式。在本程序中，我们使用虚函数来实现动物类的displayInfo()函数，使得每个子类都可以根据自己的需求来覆盖该函数。
- 深拷贝子对象：在派生类的构造函数和赋值运算符中，需要调用父类的构造函数和赋值运算符来复制父类的数据成员，以实现深拷贝。在本程序中，我们在Kitten类中手动实现了深拷贝子对象的过程。
- 全局对象：使用static关键字声明的全局对象，属于整个程序，而不是属于某个函数或类。在本程序中，我们可以使用全局对象来实现一些需要全局访问的功能，比如记录程序运行时间等。

定义一个Animal类，成员包括： （1）整数类型的私有数据成员m_nWeightBase，表示Animal的体重； （2）整数类型的保护数据成员m_nAgeBase，表示Animal的年龄； （3）公有函数成员set_weight，用指定形参初始化数据成员nWeightBase； （4）公有成员函数get_weight，返回数据成员nWeightBase的值； （5）公有函数成员set_age，用指定形参初始化数据成员m_nAgeBase； 2、定义一个Cat类，公有继承自Animal类，其成员包括： （1）string类型的私有数据成员m_strName; （2）带参数的构造函数，用指定形参对私有数据成员进行初始化； （3）公有的成员函数print_age，功能是首先输出成员m_strName的值，然后输出“, age = ”，接着输出基类的数据成员m_nAgeBase的值。具体输出格式参见main函数和样例输出。

以下是Animal类和Cat类的实现代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Animal {
private:
    int m_nWeightBase;
protected:
    int m_nAgeBase;
public:
    void set_weight(int weight) {
        m_nWeightBase = weight;
    }
    int get_weight() {
        return m_nWeightBase;
    }
    void set_age(int age) {
        m_nAgeBase = age;
    }
};

class Cat : public Animal {
private:
    string m_strName;
public:
    Cat(string name, int weight, int age) {
        m_strName = name;
        set_weight(weight);
        set_age(age);
    }
    void print_age() {
        cout << m_strName << ", age = " << m_nAgeBase << endl;
    }
};

在上面的代码中，我们定义了一个Animal类，包括私有成员变量m_nWeightBase和保护成员变量m_nAgeBase以及公有成员函数set_weight、get_weight和set_age。然后我们再定义了一个Cat类，它公有继承自Animal类，并添加了一个私有成员变量m_strName和一个带参数的构造函数，用于初始化所有成员变量。此外，Cat类还提供了一个public成员函数print_age，用于输出成员变量m_strName和m_nAgeBase的值。