帮我利用c++的基类 (public、private、protected)包括(数据、函数成员、存动态数组) 、重载函数、构造函数、析构函数(消除动态数组)、静态数据、友元函数、继承、虚函数等知识点编写一个程序,并告诉我这个程序是用来做什么
时间: 2024-10-28 18:09:41 浏览: 29
首先,让我们创建一个简单的 C++ 程序示例,它演示了多个关键知识点:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
// 基类 - 存储动态数组
class Base {
public:
int* dynamicArray; // 动态数组作为数据成员
int size; // 数组大小
// 构造函数,初始化动态数组
Base(int capacity = 5) {
dynamicArray = new int[capacity];
size = 0;
}
// 析构函数,释放动态内存
~Base() {
delete[] dynamicArray;
}
// 重载运算符,用于访问数组元素
int get(int index) const {
if (index >= 0 && index < size)
return dynamicArray[index];
else
throw out_of_range("Index out of range");
}
// 虚函数,表示可以被子类覆盖
virtual void display() {
cout << "Base Class Array: ";
for (int i = 0; i < size; ++i)
cout << dynamicArray[i] << " ";
cout << endl;
}
// 友元函数,允许非成员访问私有成员
friend void printPrivate(Base& obj);
};
// 子类 - 继承基类并重写虚函数
class Derived : public Base {
private:
// 静态数据
static int count;
public:
Derived(int capacity) : Base(capacity) {}
// 重载构造函数
Derived(int capacity, int value) : Base(capacity), addValue(value) {
for (int i = 0; i < capacity; ++i)
dynamicArray[i] = value;
}
// 新增函数成员
int addValue;
// 重写虚函数
void display() override {
cout << "Derived Class Array: ";
for (int i = 0; i < size; ++i)
cout << dynamicArray[i] + addValue << " ";
cout << endl;
}
};
// 友元函数实现
void printPrivate(Base& obj) {
cout << "Private data in Base class: " << obj.size << endl;
}
int main() {
Derived d1(5); // 创建子类对象
d1.addValue = 10;
d1.display(); // 调用子类的显示方法
printPrivate(d1); // 友元函数访问私有数据
Base* basePtr = &d1; // 指向子类的基类指针
basePtr->display(); // 虚函数调用,显示子类的行为
// 通过基类指针创建新实例
Derived d2(4, 5);
basePtr = &d2;
basePtr->display(); // 显示新的值
return 0;
}
```
这个程序的作用是展示以下几个概念:
1. 使用基类 `Base` 存储动态数组并管理内存;
2. 实现构造函数和析构函数,确保动态内存的正确分配和释放;
3. 重载运算符 `get()` 访问数组元素;
4. 定义虚函数 `display()`,允许子类重写其行为;
5. 创建子类 `Derived` 并重写虚函数;
6. 使用构造函数重载和继承的概念;
7. 展示友元函数 `printPrivate()` 的使用,允许访问私有数据;
8. 通过基类指针动态地切换到子类的行为。
相关问题:
1. 这段代码展示了哪些类型的继承(公有还是私有)?
2. 哪些部分体现了多态性?
3. 为什么需要友元函数以及它在这段代码中的作用是什么?
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