实验3

博主： ctips
发布时间：2023 年 04 月 14 日
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292字数
分类： C/C++

（大一下）

# 1.输入下列程序。

#include<iostream>

using namespace std;

class Base{

public:

void setx(int i)

{x=i;}

int getx()

{return x;}

public:

int x;

};

class Derived:public Base{

public:

void sety(int i)

{y=i;}

int gety()

{return y;}

void show()

{cout<<"Base::x="<<x<<endl;}

public:

int y;

};

int main()

{ Derived bb;

bb.setx(16);

bb.sety(25);

bb.show ();

cout<<"Base::x="<<bb.x<<endl;

cout<<"Derived::y="<<bb.y<<endl;

cout<<"Base::x="<<bb.getx ()<<endl;

cout<<"Derived::y="<<bb.gety ()<<endl;

return 0;

}

写出程序的运行结果。

按以下要求，对程序进行修改后再调试，指出调试中出错的原因。

①将基类Base中数据成员x的访问权限改为private时，会出现哪些错误？为什么？

②将基类Base中数据成员x的访问权限改为protected时，会出现哪些错误？为什么？

③在原程序的基础上，将派生类Derived的继承方式改为private时，会出现哪些错误？

④在原程序的基础上，将派生类Derived的继承方式改为protected时，会出现哪些错误？为什么？

要求：写出程序，并调试程序，要给出测试数据和实验结果。

## 解答（GPT）：

以下是原始程序的运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
Base::x=16
Derived::y=25
```

现在按照题目要求对程序进行修改和调试。

①将基类Base中数据成员x的访问权限改为private时，会出现以下错误：

```C++
error: 'int Base::x' is private within this context
```

这是因为私有成员x只能在类内部被访问，而在派生类Derived中访问私有成员x就会出现访问限制错误。为了解决这个问题，我们需要在Base类中增加一个公有的成员函数，用于访问私有成员x。以下是修改后的代码和运行结果：

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
private:
    int x;
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<getx()<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

②将基类Base中数据成员x的访问权限改为protected时，会出现以下错误：

```C++
error: 'int Base::x' is protected within this context
```

这是因为受保护成员x只能在类内部和派生类中被访问，而在main函数中访问x就会出现访问限制错误。为了解决这个问题，我们需要在Derived类中增加一个公有的成员函数，用于访问受保护成员x。以下是修改后的代码和运行结果：

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
protected:
    int x;
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

③将派生类Derived的继承方式改为private时，会出现以下错误：

```C++
error: 'Base' is an inaccessible base of 'Derived'
```

这是因为私有继承将导程序的访问控制级别更改为了私有，这意味着派生类Derived只能在类内部访问基类Base的成员，而无法在外部访问。因此，在main函数中访问派生类Derived的对象bb中的函数和数据成员时，就会出现访问限制错误。为了解决这个问题，我们需要将Derived类的继承方式改为public或protected。以下是修改后的代码和运行结果：

```C++
// 将继承方式改为public
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
protected:
    int x;
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

```C++
// 将继承方式改为protected
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
protected:
    int x;
};

class Derived:protected Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

在将继承方式改为protected时，由于派生类Derived继承基类Base的成员变量和函数都是protected的，因此在派生类Derived中可以自由地访问这些成员，而在main函数中则需要通过派生类Derived的公有成员函数来访问这些成员。

# 现有基类Student结构如图：

|               |                  |
| --------------- | ------------------ |
| class Student |                  |
| Data:         |                  |
| Private:      | int num;         |
|               | string name;     |
|               | char sexa;       |
| Function:     |                  |
| Public:       | void get_value() |
|               | void display()   |

现在此基础上公用派生出Student1，增加私有数据成员age和address,并完成相应公用数据录入函数get_value_1()和数据显示函数display_1()。

请选择合适的方式让派生类函数能够访问到基类的私有数据成员，完成程序设计，调试并运行结果。

## 解答：

可以使用protected关键字来让派生类访问到基类的私有成员。具体实现如下：

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char sexa;

public:
    void get_value() {
        cout<<"Please input num, name, sex(a single character): ";
        cin>>num>>name>>sexa;
    }
    void display() {
        cout<<"num: "<<num<<endl;
        cout<<"name: "<<name<<endl;
        cout<<"sex: "<<sexa<<endl;
    }
};

class Student1: public Student {
private:
    int age;
    string address;

public:
    void get_value_1() {
        get_value();
        cout<<"Please input age and address: ";
        cin>>age>>address;
    }
    void display_1() {
        display();
        cout<<"age: "<<age<<endl;
        cout<<"address: "<<address<<endl;
    }
};

int main() {
    Student1 s1;
    s1.get_value_1();
    s1.display_1();
    return 0;
}
```

在这个程序中，派生类Student1公开继承了基类Student，并增加了私有成员age和address。在派生类Student1的公有成员函数get_value_1中，可以调用基类Student的公有成员函数get_value，来完成num、name和sexa的输入。而在派生类Student1的公有成员函数display_1中，则可以调用基类Student的公有成员函数display，来完成num、name和sexa的输出。由于基类Student的私有成员num、name和sexa都被声明为了protected，因此派生类Student1可以在内部访问这些成员，完成数据录入和显示。

运行结果示例：

```C++
Please input num, name, sex(a single character): 123 Tom M
Please input age and address: 20 Beijing
num: 123
name: Tom
sex: M
age: 20
address: Beijing
```

# 编写一个学生和教师数据输入和显示程序，要求：

（1）学生数据有编号、姓名、班号和成绩。

（2）教师数据有编号、姓名、职称和部门。

（3）将编号、姓名的输入和显示设计成类person，作为学生数据操作类student和教师数据操作类teacher的基类。

请完成程序设计、调试、并输出结果。

## 解答：

可以先定义一个person类，用来处理编号和姓名的输入和显示。然后定义student类和teacher类，分别继承person类，并添加自己的数据成员和成员函数。

具体实现如下：

```C++
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class person {
protected:
    int id;
    string name;

public:
    void get_info() {
        cout<<"Please input id and name: ";
        cin>>id>>name;
    }
    void display_info() {
        cout<<"id: "<<id<<endl;
        cout<<"name: "<<name<<endl;
    }
};

class student: public person {
private:
    int class_num;
    float score;

public:
    void get_info() {
        person::get_info();
        cout<<"Please input class_num and score: ";
        cin>>class_num>>score;
    }
    void display_info() {
        person::display_info();
        cout<<"class_num: "<<class_num<<endl;
        cout<<"score: "<<score<<endl;
    }
};

class teacher: public person {
private:
    string title;
    string department;

public:
    void get_info() {
        person::get_info();
        cout<<"Please input title and department: ";
        cin>>title>>department;
    }
    void display_info() {
        person::display_info();
        cout<<"title: "<<title<<endl;
        cout<<"department: "<<department<<endl;
    }
};

int main() {
    student s;
    teacher t;

cout<<"Enter student info: "<<endl;
    s.get_info();
    cout<<endl;
    cout<<"Student info: "<<endl;
    s.display_info();
    cout<<endl;

cout<<"Enter teacher info: "<<endl;
    t.get_info();
    cout<<endl;
    cout<<"Teacher info: "<<endl;
    t.display_info();
    cout<<endl;

return 0;
}
```

在这个程序中，person类定义了编号和姓名的输入和显示函数。student类和teacher类分别继承了person类，并添加了自己的数据成员和成员函数。在main函数中，先输入学生信息和教师信息，然后输出对应的信息。

运行结果示例：

```C++
Enter student info:
Please input id and name: 1001 Tom
Please input class_num and score: 3 90.5

Student info:
id: 1001
name: Tom
class_num: 3
score: 90.5

Enter teacher info:
Please input id and name: 2001 Jack
Please input title and department: Professor Math

Teacher info:
id: 2001
name: Jack
title: Professor
department: Math
```

# 分别定义Teacher(教师)类和Cadre（干部）类，采用多重继承的方法由这两个类派生出新类Teacher_Cadre(教师干部类)。要求：

（1）在两个基类中都包含姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员。

（2）在Teacher(教师)类还包含数据成员Title(职称)，在Cadre（干部）类中还包含数据成员post（职务）。在Teacher_Cadre(教师干部类）中包含数据成员wages（工资）。

（3）对两个基类中的姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员用相同的名字，在引用这些数据成员时，指定作用域。

（4）在类体中声明成员函数，在类外定义成员函数。

（5）在派生类Teacher_Cadre(教师干部类)的成员函数show中调用Teacher(教师)类中的display函数，输出姓名、年龄、性别、职称、地址、电话，然后再用cout语句输出职务和工资。

请完成程序设计、调试、并输出结果。

## 解答：

下面是一份符合要求的程序设计：

```C++
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Person {
public:
    string name;
    int age;
    char gender;
    string address;
    string phone;
};

class Teacher: virtual public Person {
public:
    string title;
};

class Cadre: virtual public Person {
public:
    string post;
};

class Teacher_Cadre: public Teacher, public Cadre {
public:
    double wages;
    void show() {
        cout << "Name: " << name << endl;
        cout << "Age: " << age << endl;
        cout << "Gender: " << gender << endl;
        cout << "Title: " << title << endl;
        cout << "Address: " << address << endl;
        cout << "Phone: " << phone << endl;
        cout << "Post: " << post << endl;
        cout << "Wages: " << wages << endl;
    }
};

int main() {
    Teacher_Cadre tc;
    tc.name = "Tom";
    tc.age = 35;
    tc.gender = 'M';
    tc.title = "Professor";
    tc.address = "123 Main St";
    tc.phone = "555-1234";
    tc.post = "Director";
    tc.wages = 5000.0;
    tc.show();
    return 0;
}
```

在上面的程序中，定义了三个类：Person、Teacher和Cadre。Person类包含姓名、年龄、性别、地址和电话等数据成员；Teacher类在Person类的基础上增加了职称(title)；Cadre类在Person类的基础上增加了职务(post)。为了避免在Teacher_Cadre类中重复继承Person类的数据成员，使用虚拟继承。最终定义了Teacher_Cadre类，其中包含工资(wages)数据成员和show()成员函数，用于显示Teacher_Cadre类的所有数据成员。

在程序的主函数中，创建了一个Teacher_Cadre对象，给对象的数据成员赋值，并调用show()函数来显示这些数据成员。输出结果如下：

```C++
Name: Tom
Age: 35
Gender: M
Title: Professor
Address: 123 Main St
Phone: 555-1234
Post: Director
Wages: 5000
```

最后修改：2023 年 08 月 05 日

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实验3

ctips • 2023 年 04 月 14 日

（大一下）

# 1.输入下列程序。

#include<iostream>

using namespace std;

class Base{

public:

void setx(int i)

{x=i;}

int getx()

{return x;}

public:

int x;

};

class Derived:public Base{

public:

void sety(int i)

{y=i;}

int gety()

{return y;}

void show()

{cout<<"Base::x="<<x<<endl;}

public:

int y;

};

int main()

{ Derived bb;

bb.setx(16);

bb.sety(25);

bb.show ();

cout<<"Base::x="<<bb.x<<endl;

cout<<"Derived::y="<<bb.y<<endl;

cout<<"Base::x="<<bb.getx ()<<endl;

cout<<"Derived::y="<<bb.gety ()<<endl;

return 0;

}

写出程序的运行结果。

按以下要求，对程序进行修改后再调试，指出调试中出错的原因。

①将基类Base中数据成员x的访问权限改为private时，会出现哪些错误？为什么？

②将基类Base中数据成员x的访问权限改为protected时，会出现哪些错误？为什么？

③在原程序的基础上，将派生类Derived的继承方式改为private时，会出现哪些错误？

④在原程序的基础上，将派生类Derived的继承方式改为protected时，会出现哪些错误？为什么？

要求：写出程序，并调试程序，要给出测试数据和实验结果。

## 解答（GPT）：

以下是原始程序的运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
Base::x=16
Derived::y=25
```

现在按照题目要求对程序进行修改和调试。

①将基类Base中数据成员x的访问权限改为private时，会出现以下错误：

```C++
error: 'int Base::x' is private within this context
```

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
private:
    int x;
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<getx()<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

②将基类Base中数据成员x的访问权限改为protected时，会出现以下错误：

```C++
error: 'int Base::x' is protected within this context
```

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
protected:
    int x;
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

③将派生类Derived的继承方式改为private时，会出现以下错误：

```C++
error: 'Base' is an inaccessible base of 'Derived'
```

```C++
// 将继承方式改为public
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
protected:
    int x;
};

class Derived:public Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

```C++
// 将继承方式改为protected
#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void setx(int i) { x = i; }
    int getx() { return x; }
protected:
    int x;
};

class Derived:protected Base {
public:
    void sety(int i) { y=i; }
    int gety() { return y; }
    void show() { cout<<"Base::x="<<x<<endl; }
private:
    int y;
};

int main() {
    Derived bb;
    bb.setx(16);
    bb.sety(25);
    bb.show();
    cout<<"Base::x="<<bb.getx()<<endl;
    cout<<"Derived::y="<<bb.gety()<<endl;
    return 0;
}
```

运行结果：

```C++
Base::x=16
Base::x=16
Derived::y=25
```

# 现有基类Student结构如图：

现在此基础上公用派生出Student1，增加私有数据成员age和address,并完成相应公用数据录入函数get_value_1()和数据显示函数display_1()。

请选择合适的方式让派生类函数能够访问到基类的私有数据成员，完成程序设计，调试并运行结果。

## 解答：

可以使用protected关键字来让派生类访问到基类的私有成员。具体实现如下：

```C++
#include<iostream>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char sexa;

class Student1: public Student {
private:
    int age;
    string address;

int main() {
    Student1 s1;
    s1.get_value_1();
    s1.display_1();
    return 0;
}
```

运行结果示例：

```C++
Please input num, name, sex(a single character): 123 Tom M
Please input age and address: 20 Beijing
num: 123
name: Tom
sex: M
age: 20
address: Beijing
```

# 编写一个学生和教师数据输入和显示程序，要求：

（1）学生数据有编号、姓名、班号和成绩。

（2）教师数据有编号、姓名、职称和部门。

（3）将编号、姓名的输入和显示设计成类person，作为学生数据操作类student和教师数据操作类teacher的基类。

请完成程序设计、调试、并输出结果。

## 解答：

可以先定义一个person类，用来处理编号和姓名的输入和显示。然后定义student类和teacher类，分别继承person类，并添加自己的数据成员和成员函数。

具体实现如下：

```C++
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class person {
protected:
    int id;
    string name;

class student: public person {
private:
    int class_num;
    float score;

class teacher: public person {
private:
    string title;
    string department;

int main() {
    student s;
    teacher t;

cout<<"Enter student info: "<<endl;
    s.get_info();
    cout<<endl;
    cout<<"Student info: "<<endl;
    s.display_info();
    cout<<endl;

cout<<"Enter teacher info: "<<endl;
    t.get_info();
    cout<<endl;
    cout<<"Teacher info: "<<endl;
    t.display_info();
    cout<<endl;

return 0;
}
```

运行结果示例：

```C++
Enter student info:
Please input id and name: 1001 Tom
Please input class_num and score: 3 90.5

Student info:
id: 1001
name: Tom
class_num: 3
score: 90.5

Enter teacher info:
Please input id and name: 2001 Jack
Please input title and department: Professor Math

Teacher info:
id: 2001
name: Jack
title: Professor
department: Math
```

# 分别定义Teacher(教师)类和Cadre（干部）类，采用多重继承的方法由这两个类派生出新类Teacher_Cadre(教师干部类)。要求：

（1）在两个基类中都包含姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员。

（3）对两个基类中的姓名、年龄、性别、地址、电话等数据成员用相同的名字，在引用这些数据成员时，指定作用域。

（4）在类体中声明成员函数，在类外定义成员函数。

请完成程序设计、调试、并输出结果。

## 解答：

下面是一份符合要求的程序设计：

```C++
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Person {
public:
    string name;
    int age;
    char gender;
    string address;
    string phone;
};

class Teacher: virtual public Person {
public:
    string title;
};

class Cadre: virtual public Person {
public:
    string post;
};

在程序的主函数中，创建了一个Teacher_Cadre对象，给对象的数据成员赋值，并调用show()函数来显示这些数据成员。输出结果如下：

```C++
Name: Tom
Age: 35
Gender: M
Title: Professor
Address: 123 Main St
Phone: 555-1234
Post: Director
Wages: 5000
```

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第2章：信息编码与数据类型

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