C++:虚函数与多态性习题

题目内容:

构建一个车(vehicle)基类,包含Run、Stop两个纯虚函数。由此基类,派生出(Car)轿车类,(truck)卡车类,在这两个类中别分定义Run和Stop两个函数,每个函数中输出 car 或者 truck is running 或 stopping。主函数中,分别实例化轿车类与卡车类,并构建基类指针,分别调用两个派生类对象的Run和Stop函数。

输出样例如下:

代码如下:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Vehicle
{
public:
    virtual void Run() = 0;
    virtual void Stop() = 0;
    virtual ~Vehicle() {}
};

class Car : public Vehicle
{
public:
    void Run()
    {
        std::cout << "Car is running." << std::endl;
    }

    void Stop()
    {
        std::cout << "Car is stopping." << std::endl;
    }
};

class Truck : public Vehicle
{
public:
    void Run()
    {
        std::cout << "Truck is running." << std::endl;
    }

    void Stop()
    {
        std::cout << "Truck is stopping." << std::endl;
    }
};

int main()
{
    Vehicle* vehicle1 = new Car();
    Vehicle* vehicle2 = new Truck();
    vehicle1->Run();
    vehicle1->Stop();
    vehicle2->Run();
    vehicle2->Stop();
    return 0;
}

这段 C++ 代码实现了一个简单的面向对象编程示例,通过抽象基类和派生类展示了多态性的概念。下面是这段代码的逐步解释:

1. 抽象基类Vehicle的定义

  • virtual void Run() = 0;virtual void Stop() = 0;:这两个函数是纯虚函数,纯虚函数在基类中声明但没有实现,包含纯虚函数的类被称为抽象基类。抽象基类不能被实例化,其主要作用是为派生类提供统一的接口。
  • virtual ~Vehicle() {}:虚析构函数,确保在通过基类指针删除派生类对象时,能够正确调用派生类的析构函数,避免内存泄漏。

2. 派生类Car的定义

  • class Car : public VehicleCar 类继承自 Vehicle 类,使用 public 继承方式,意味着基类的 publicprotected 成员在派生类中保持相同的访问权限。
  • void Run()void Stop():实现了基类中定义的纯虚函数,提供了 Car 类的具体行为。

3. 派生类Truck的定义

  • Car 类类似,Truck 类也继承自 Vehicle 类,并实现了基类的纯虚函数,提供了 Truck 类的具体行为。

4. 主函数

  • Vehicle* vehicle1 = new Car();Vehicle* vehicle2 = new Truck();:创建了两个基类指针 vehicle1vehicle2,分别指向 CarTruck 类的对象。这里体现了多态性,即基类指针可以指向派生类对象。
  • vehicle1->Run();vehicle1->Stop();:通过基类指针调用 Run()Stop() 函数,由于这两个函数在基类中被声明为虚函数,实际调用的是派生类中实现的函数,输出相应的信息。
  • vehicle2->Run();vehicle2->Stop();:同理,通过基类指针调用 Truck 类的 Run()Stop() 函数。

这段代码通过抽象基类和派生类展示了多态性的概念,使得程序可以通过基类指针调用派生类的具体实现。

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