C++实验：多态性与运算符重载

"面向对象程序设计(C++)_实验5.docx" 在C++中，面向对象程序设计（OOP）的核心特性之一就是多态性。多态性允许不同类型的对象对同一消息做出不同的响应，增强了代码的灵活性和可扩展性。本实验主要探讨了多态性的几个关键方面，包括运算符重载、虚函数、纯虚函数和抽象类，以及模板的使用。 首先，运算符重载是C++中实现多态的一种方式。它允许我们为已有的运算符赋予新的含义，以适应自定义类型的操作。在实验的【题1】中，Point类的成员函数和友元函数重载了++、+、-和<<运算符。例如，`operator++()`用于递增Point对象的坐标，`operator+(Point)`则实现了两个Point对象的加法操作。友元函数如`operator--(Point&, int)`用于递减Point对象，`operator-(Point, Point)`执行减法，而`operator<<(ostream&, Point p)`则用于将Point对象输出到流中。 接下来，虚函数是C++实现动态多态的关键。通过在基类中声明虚函数，我们可以确保通过基类指针或引用调用的函数会根据实际指向的对象类型来执行。在实验中，没有具体展示虚函数的使用，但其重要性在于它允许我们创建指向基类的指针，然后调用派生类中的重写函数，实现多态行为。 纯虚函数和抽象类是C++中定义接口的重要工具。纯虚函数（如`calArea()`）在基类中被声明为virtual且无实现，使得基类成为抽象类。抽象类不能实例化，但可以作为其他类的基类，强制这些派生类实现纯虚函数，从而定义必须实现的行为。在实验的【题2】中，Shape是一个抽象类，它定义了一个纯虚函数`calArea()`，派生出的Triangle、Rectangle、Square和Circle类都需要实现这个函数来计算各自的面积。 模板是C++中的另一项重要特性，它允许我们编写通用代码，适用于不同类型的数据。函数模板和类模板都是泛型编程的一部分。函数模板如`std::swap`，可以根据传入的参数类型自动推断并生成相应类型的函数。类模板如`std::vector`，可以创建处理各种类型的容器。实验中虽然没有直接涉及模板的声明和使用，但在实际编程中，理解和运用模板是提高代码复用性和效率的关键。 实验的每个题目都设计了具体的实现任务，旨在让学生通过实践理解这些面向对象和模板的概念。通过解决这些问题，学生可以深入掌握C++中多态性、运算符重载、虚函数、纯虚函数和抽象类，以及函数模板和类模板的应用。