C++面向对象编程：使用类和虚函数计算图形面积

"这篇资源是关于使用C++编程语言，基于面向对象的原理来计算不同形状（如圆形、三角形和矩形）面积的程序设计。面向对象编程是现代软件开发中的重要方法，它强调对象的抽象、封装、继承、多态等特性，使得代码更加模块化和易于维护。C++作为支持面向对象编程的语言，允许通过定义类来表示不同的形状，并利用虚函数实现多态性。虚函数是面向对象中实现动态绑定的关键，允许基类的指针或引用调用派生类的重写函数，从而在运行时决定具体执行哪个版本的函数。" 在C++中，面向对象的核心概念包括： 1. **类(Class)**：类是对象的蓝图，它定义了一组特性和行为，即数据成员（属性）和成员函数（方法）。类可以用来创建对象，每个对象都是类的一个实例。 2. **数据成员**：类中的变量，代表对象的状态或属性。例如，对于一个矩形，可以有`width`和`height`两个数据成员。 3. **成员函数**：类中的函数，定义了对象的行为。比如，计算面积的函数可以作为成员函数存在。 4. **虚函数(Virtual Function)**：在基类中用`virtual`关键字声明的函数，目的是允许在派生类中重写这个函数。当基类指针或引用指向派生类对象时，调用虚函数会根据实际对象类型执行相应的函数实现，这就是多态性。 5. **继承(Inheritance)**：子类（派生类）可以继承父类（基类）的属性和方法，从而实现代码复用和扩展。在这个例子中，可以有一个基类`Shape`，然后派生出`Circle`、`Triangle`和`Rectangle`类。 6. **多态(Polymorphism)**：多态性是面向对象的重要特性，意味着同一种操作可以作用于不同类型的对象，产生不同的效果。通过虚函数，C++实现了运行时的多态性。 7. **封装(Encapsulation)**：将数据和操作这些数据的方法捆绑在一起，对外部世界隐藏内部实现细节。在C++中，可以使用访问修饰符（public, private, protected）来控制成员的可见性。 8. **动态绑定(Dynamic Binding)**：也叫晚期绑定，是指在程序运行时确定函数调用的对象。虚函数的调用就是动态绑定的一个例子。 9. **赋值兼容规则(Assignment Compatibility Rule)**：如果一个对象可以赋值给另一个对象，那么这两个对象就是赋值兼容的。在多态中，这通常是基类对象赋值给派生类对象的情况。 10. **构造函数(Constructor)**：构造函数用于初始化新创建的对象。但是，虚函数不能是构造函数，因为构造过程在对象创建时完成，此时还无法确定具体的类型信息，因此不支持动态绑定。 通过上述概念，我们可以设计一个C++程序，包含一个`Shape`基类，带有虚函数`getArea()`，然后分别创建`Circle`、`Triangle`和`Rectangle`类作为派生类，重写`getArea()`函数来计算各自形状的面积。在主函数`main()`中，我们可以创建不同形状的对象，并通过基类指针调用`getArea()`来获取面积，体现出多态的灵活性。