C++编程：继承与派生类的实验实践

“继承与派生C++实验，沈阳工程学院，理解继承与派生概念，单继承与多继承，基类与派生类定义及使用，派生类对象初始化，类族与虚基类概念。” 在C++编程语言中，继承与派生是面向对象编程的重要特性，它允许我们创建新的类（派生类）基于已存在的类（基类），从而实现代码重用和扩展。这个实验旨在让学生深入理解这些概念及其应用。 首先，继承的概念允许一个类（派生类）获取另一个类（基类）的所有属性和方法。这可以看作是一种“is-a”的关系，比如学生“is-a”在校人员，教师“is-a”在校人员。在C++中，我们可以使用冒号 `:` 后接访问控制关键字（如 public, protected 或 private）来声明一个类作为另一个类的基类。 1. 单继承是指一个派生类只从一个基类继承，例如，`class Student : public Person` 表示学生类是从在校人员类派生的，公共继承（public）意味着学生类将公开继承基类的所有公有和保护成员。 2. 多继承则是一个派生类可以从多个基类继承，但实验中没有涉及此部分。 在派生类中，除了继承基类的成员外，还可以添加新的成员数据和成员函数。例如，学生类可能有额外的科目成绩和总成绩，教师类可能有授课班级和办公室地址等信息。派生类的对象初始化通常需要在构造函数中调用基类的构造函数，以正确初始化基类的成员。 对于基类与派生类的使用，可以通过指针或引用操作，这使得程序能够处理不同类型的对象，增强了代码的灵活性。例如，可以有一个指向基类的指针，可以指向任何派生类的对象。 3. 当多个派生类共享同一个基类时，可能会产生重复的基类子对象，为解决这个问题，C++引入了虚基类（virtual base class）。虚基类的使用确保了无论通过哪个派生类访问基类，都只有一个实例。在实验的第二部分，使用虚继承来避免选课类中的基类（学生和教师）重复。 实验环境是Windows XP系统下的Visual C++ 6.0开发环境，学生需要编写C++代码来实现上述功能，并通过main()函数测试派生类对象的定义和成员函数。 实验代码示例： ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; class Person { long id; string name; string sex; int age; public: Person(int ID, string Name, string Sex, int Age) : id(ID), name(Name), sex(Sex), age(Age) {} long show_id() { return id; } void show() { cout << "编号:" << id << " 姓名:" << name << " 性别:" << sex << " 年龄:" << age << endl; } }; class Student : public Person { // 学生类的其他成员数据和函数 }; class Teacher : public Person { // 教师类的其他成员数据和函数 }; class SelectedCourse : virtual public Student, virtual public Teacher { // 选课类的其他成员数据和函数 }; int main() { // 实例化派生类对象并测试成员函数 return 0; } ``` 实验完成后，学生应能熟练掌握C++中继承与派生的概念，以及如何在实际编程中应用这些概念。这将有助于构建复杂的类层次结构，实现更高效、更具可扩展性的代码设计。