Guangxi University of Science and Technology
实验报告
实验课程: C++程序设计教程
实验内容:类的继承与派生
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学生姓名:
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指导教师:
2013年 11 月 11日
一.实验目的:
1、掌握利用单继承和多继承的方式定义派生类的方法。
2、深刻理解在各种继承方式下构造函数和析构函数的执行顺序。
3、理解和掌握公有继承、私有继承和保护继承对基类成员的访问机制。
4、理解虚基类的目的和作用。
二.实验内容
(-)实验题目一:声明一个圆类作为基类,含成员数据半径R;有成员函数:构造函数实现对基类成员数据的初始化、计算圆面积的成员函数、输出的成员函数,要求输出圆半径R。把圆类作为基类,通过公有继承,派生圆柱体类,派生类新增成员数据有高(H);新增成员函数有构造函数、计算圆柱体体积的函数、输出所有成员的函数。main()完成派生类对象的定义和相关函数的测试。
2.程序源代码:
#include
using namespace std;
class round
{
public:
round(float m)
{
rad=m;
}
float space()
{
sp=3.14*rad*rad;
return sp;
}
void display()
{
cout<<"the round of information"< cout<<"该圆半径: "< cout<<"该圆面积: "< } protected: float rad; float sp; }; class cylinder: public round { public: cylinder(float m,float n):round(m) { high=n; } void gethigh(float n) { high=n; } float room() { bulk=3.14*rad*rad*high; return bulk; } void play() { cout<<"the cylinder of information:"< cout<<"该圆柱高: "< cout<<"该圆柱体积: "< } protected: float high; float bulk; }; int main() { float m,n; cout<<"输入该圆半径:"; cin>>m; cout<<"输入该圆柱高:"; cin>>n; cylinder ss(m,n); ss.display(); ss.play(); } 3.实验结果: (二)实验题目二:声明一个学生类,有成员函数:学号、姓名、性别、年龄,要求有如下成员函数:构造函数,输出所有成员的函数。声明一个课程类,有成员数据:课程编号、课程名称、学时数,要求有如下成员函数:构造函数,输出所有成员的函数。将学生类和课程类作为基类,通过公有继承,派生选课类,派生类新增成员数据有:成绩;新成员函数有:构造函数,输出所有成员的函数。main()完成派生类对象的定义和相关函数的测试。 2.程序源代码: #include using namespace std; #include class student //student的类 { public: student() //student默认构造函数 { } void set1(char *n,char* id,char *s,int y) { name=n; ID=id; sex=s; year=y; } void get1() { cout<<"name: "< cout<<"ID:"< cout<<"sex: "< cout<<"the age is: "< } protected: string name; string ID; string sex; int year; }; class subject //subject类 { public: subject() { } void set2(int si,char *sn,int st) { subid=si; subname=sn; subtime=st; } void get2() { cout<<"the course name: "< cout<<"the course ID:"< cout<<"the course's time is: "< protected: int subid; string subname; int subtime; }; class ssubject:public student,public subject { public: /*ssubject():student(),subject() { }*/ void set3(int sc) { score=sc; } void get3() { cout<<"the course's score is"< } protected: int score; }; void main() { student s; s.set1("liuguanhua","20120040157","nan",20); s.get1(); subject ss; ss.set2(1,"shuxue",48); cout< ss.get2(); cout< ssubject sss; sss.set1("fuzizhou","201200403152","nan",21); sss.set2(1,"shuxue",48); sss.set3(80); sss.get1(); sss.get2(); sss.get3(); } 3.实验结果 (三)实验题目三:设计一个汽车类Vehicle,包含数据成员车轮和重量,由它派生出类Car 和类Truck,前者包含载客数,后者包含载重量。编写程序实现。 1.程序源代码: #include using namespace std; class vehicle { public: void get(int we,int wh) { weight=we; wheel=wh; } void display() { cout<<"the weight is"< cout<<"the wheel is"< } protected: int weight; int wheel; }; class car :public vehicle { public: void get1(int m) { busload=m; } void play1() { cout<<"the busload is"< } protected: int busload; }; class truck:public vehicle { public: void get2(int m) { deadweight=m; } void play2() { cout<<"the deadweight is"< } protected: int deadweight; }; void main() { vehicle s; car ss; truck sss; s.get(3,5); ss.get1(4); sss.get2(10); s.display(); ss.play1(); sss.play2(); } 2.实验结果 三.个人小结 通过此次实验,我掌握了利用单继承和多继承的方式定义派生类的方法。理解在各种继承方式下构造函数和析构函数的执行顺序。理解和掌握公有继承、私有继承和保护继承对基类成员的访问机制理解虚基类的目的和作用,对C++编程有了更进一步的理解! 1.定义一个哺乳动物类Mammal,并从中派生出一个狗类Dog,下面给出Mammal类的定义,要求: (1)添加Dog类的颜色数据成员,访问属性为私有,通过SetColor和GetColor成员函数来对颜色进行设置和获取。 (2)分别为基类和派生类添加相应的构造函数(有参、无参)和析构函数,并进行测试。 class Mammal { protected: int itsAge; int itsWeight; public: int GetAge(){return itsAge;} void SetAge(int age) {itsAge=age;} int GetWeight() { return itsWeight;} void SetWeight(int weight) {itsWeight= weight;} }; class Dog : public Mammal { //定义Dog类的数据成员和成员函数 }; 改: #include 实验目的与要求: 1.掌握类的继承与派生关系以及实验方法,理解类的层次结构。 2.掌握派生类构造函数初始化基类成员和对象成员的方法。 3.掌握内联函数和默认函数。 4.掌握赋值兼容原则,掌握派生类的复制构造函数和赋值运算符的定义。 实验过程及内容: 1.实践教程实验二十二P81范例:定义一个继承与派生关系的类体系,在 派生类中访问基类成员。 ①先定义一个点类,包含x,y坐标数据成员,显示函数和计算面积的函数成员; ②以点为基类派生一个圆类,增加表示半径的数据成员,重载显示和计算面积的函数; ③定义一个线段类,以两个点类对象作数据成员,定义显示、求面积及长度函数,线段类采用聚合方式,因为有两个端点,不能用派生。 编程测试所定义的类体系。 本实验教程中有源码,请自行运行,体会和熟悉继承与派生的基本概念及实现方法,掌握派生类构造函数初始化基类成员和对象成员的方法等。2. 实践教程P83编程:多层派生练习,由上题Point类和Circle类继续派生出Cylinder类。要求计算圆柱的底面积、侧面积、全面积和体积。 请编写所有完整的成员函数,并编写主函数进行验证。 数据处理 1. (1) (2)j结果报错,原因是派生类中的成员函数不能访问基类中的私有成员。(3)在Line类中添加两个数据成员。 2. #include 实验项目:继承与派生 实验目的: 1.学习定义和使用类的继承关系,定义派生类 2.熟悉不同继承方式下对基类成员的访问控制 实验任务: 1.定义一个基类Animal,有私有整形成员变量age,构造其派生类dog,在其成员函数SetAge(int n)中直接给age赋值,看看会有什么问题,把age改为公有成员变量,还会有问题吗 2.定义一个基类BaseClass,有整形成员变量Number,构造其派生类,观察其构造函数和析构函数的执行情况。 3.定义一个车类(vehicle)基类,有MaxSpeed、Weight等成员变量,Run、Stop等成员函数,由此派生出自行车(bicycle)类、汽车(motorcar)类。自行车(bicycle)类有高度(Height)等属性,汽车(motorcar)类有座位数(Seatnum)等属性。,在继承和过程中,注意把vehicle设置为虚基类。如果不把vehicle设置为虚基类,会有什么问题变成试试看。 实验步骤: 1.编写程序定义Animal,成员变量age定义为私有的。构造其派生类dog,在其成员函数SetAge(int n)中直接对age赋值时,会出现错误提示:程序名 2.编写程序定义一个基类BaseClass,构造其派生类DerivedClass,在构造函数和析构函数中用cout输出提示信息,观察构造函数和析构函数的执行情况。程序名 3.用debug功能跟踪程序的执行过程,观察基类和派生类的构造函数和析构函数的的执行过程。 4.编写程序定义车类(vehicle),由此派生出自行车(bicycle)类、汽车(motorcar),把vehicle设置为虚基类。再从bicycle和motorcar派生出摩托车(motorcycle)类,在main()函数中测试这个类。程序名。编译成功后把vehicle 设置成非虚基类,在编译一次,此时系统报错,无法编译成功。原因是若不把 vehicle ) 实验结果: C2248Animal’ 2. 源代码: { public: int age; public: 实验2 继承与派生 2.1 实验目的 1.熟练掌握类的继承,能够定义和使用类的继承关系。 2.掌握派生类的声明与实现方法。 3.掌握类构造函数的初始化列表与作用域分辨符的使用方法。 4.理解虚基类在解决二义性问题中的作用。 2.2 实验工具与准备工作 在开始实验前,应回顾或复习相关内容。 需要一台主算机,其中安装有Visual C++ 6.0等集成开发环境软件。 2.3 实验内容 1.先阅读下列程序,写出执行结果。然后输入程序,调试程序,比较结果的正确性。 // 文件名: main.cpp #include int main(void) // 主函数main(void) { C obj; // 定义对象 system("PAUSE"); // 调用库函数system( ),输出系统提示信息return 0; // 返回值0, 返回操作系统 } 2.先阅读下列程序,写出执行结果。然后输入程序,调试程序,比较结果的正确性。// 文件名: main.cpp #include 继承与多态习题 一.基本概念与基础知识自测题 8.1填空题 8.1.1 如果类α继承了类β,则类α称为(1)类,而类β称为(2)类。(3)类 的对象可作为(4)类的对象处理,反过来不行,因为(5)。如果强制转换则要注意(6)。 答案:(1)基类 (2)派生类 (3)派生类 (4)基类 (5)派生类有一些新成员 (6)只能派生类强制转换为基类 8.1.2 当用public继承从基类派生一个类时,基类的public成员成为派生类的(1)成员, protected成员成为派生类的(2)成员,对private成员是(3)。公有派生可以使其类的(4),所以公有派生是主流。 答案:(1)public成员 (2)protected成员 (3)不可访问 (4)接口不变 8.1.3 利用继承能够实现(1)。这种实现缩短了程序开发的时间,VC++中的(2)很 好地体现了这一点。 答案:(1)代码的复用 (2)MFC编程 8.1.4 一个派生类只有一个直接基类的情况称为(1),而有多个直接基类的情况称为 (2)。继承体现了类的(3)概念,这在MFC中得到了很好表现,MFC中只采用了(4)。 答案:(1)单继承 (2)多重继承 (3)层次 (4)单继承 8.1.5 C++中多态性包括两种多态性:(1)和(2)。前者是通过(3)实现的, 而后者是通过(4)和(5)来实现的。 答案:(1)编译时的 (2)运行时的 (3)函数和运算符的重载 (4)类继承关系 (5)虚函数 8.1.6 在基类中将一个成员函数说明成虚函数后,在其派生类中只要(1)、(2)和 (3)完全一样就认为是虚函数,而不必再加关键字(4)。如有任何不同,则认为是(5)而不是虚函数。除了非成员函数不能作为虚函数外,(6)、(7)和(8)也不能作为虚函数。 答案:(1)同虚函数名 (2)同参数表 (3)同返回类型。如基类中返回基类指针,而派生类中返回派生类指针是允许的 (4)virtual (5)重载 (6)静态成员函数 (7)内联函数 (8)构造函数 8.1.7 纯虚函数定义时在函数参数表后加(1),它表明程序员对函数(2),其本质 是将指向函数体的指针定为(3)。 答案:(1)=0 (2)不定义 (3)NULL 8.2简答题 8.2.1构造函数和析构函数可以继承吗?派生类构造函数各部分的执行次序是怎样的?答:构造函数和析构函数不可以继承。派生类构造函数各部分的执行次序是: 1.调用基类构造函数,按它们在派生类声明的先后顺序,依次调用。 2.调用新增成员对象的构造函数,按它们在类定义中声明的先后顺序,依次调用。 3.派生类的构造函数体中的操作。 8.2.2什么叫派生类的同名覆盖(override)? 答:如果派生类声明了一个和某个基类成员同名的新成员(当然如是成员函数,参数表也必须一样,否则是重载),派生类中的新成员就屏蔽了基类同名成员,类似函数中的局部变量屏蔽全局变量。称为同名覆盖(override)。 8.2.3派生类的析构函数中需完成什么任务?是否要编写对基数和成员对象的析构函数的 调用?为什么? 答:析构函数的功能是作善后工作,析构函数无返回类型也没有参数,情况比较简单。派生类析构函数定义格式与非派生类无任何差异,不要编写对基数和成员对象的析构函数的调用,只要在函数体内把派生类新增一般成员处理好就可以了,因为对新增的成员对象和基类的善后工作,系统会自己调用成员对象和基类的析构函数来完成。 8.2.4为什么要使用虚基类?怎样定义虚基类?用一个实例来解释虚基类在其派生类中的 存储方式。 答:在多重继承是有可能出现同一基类的两个拷贝,为避免这种情况,可使用虚基类。虚基类(virtual base class)定义方式如下: class派生类名:virtual 访问限定符基类类名{...}; class派生类名:访问限定符virtual基类类名{...}; virtual 关键字只对紧随其后的基类名起作用。 实验四继承与派生 实验四派生类与继承 【实验类型】验证性实验【实验课时】2学时 【实验目的】 (1)理解类的继承的概念,能够定义和使用类的继承关系。 (2)掌握派生类的声明与定义方法。 (3)熟悉公有派生和私有派生的访问特性。 (4)学习虚基类在解决二义性问题中的作用。 【实验环境】 硬件:计算机 软件:Microsoft Visual C++ 6.0 【实验内容】 1、按要求阅读、编写、调试和运行以下程序。 (1)实验内容 ①定义一个基类MyArray,基类中可以存放一组整数。 class MyArray {public: MyArray(int leng); ~MyArray(); void Input(); void Display(); protected: long int *alist; // 指向动态申请的一组空间 int length;}; // 整数的个数 基类中有构造函数、析构函数、输入数据和输出数据的函数。 ②定义一个类SortArray继承自MyArray ,在该类中定义函数实现排序功能。 ③定义一个类ReArray继承自MyArray ,在该类中定义函数实现逆转功能。 ④定义一个类AverArray继承自MyArray ,在该类中定义函数Aver求解整数的平均值。 ⑤定义NewArray类,同时继承了SortArray, ReArray和AverArray,使得NewArray类的对象同时具有排序、逆转、和求平均值的功能。在继承的过程中声明为虚基类,体会虚基类在解决二义性问题中的作用。 (2)实验程序 (参考) 程序如下: #include "iostream.h" #include "process.h" class MyArray {public: MyArray(int leng); ~MyArray(); void Input(); void Display(); protected: long int *alist; // 指向动态申请的一组空间 int length; // 整数的个数 }; MyArray::MyArray(int leng) { length=leng; alist=new long int[length]; if(alist==NULL) { cout<<"对不起,创建失败。请重试。 ";exit(1); } } MyArray::~MyArray() { 第八章继承与多态习题 一.基本概念与基础知识自测题 8.1填空题 8.1.1 如果类α继承了类β,则类α称为(1)类,而类β称为(2)类。(3)类 的对象可作为(4)类的对象处理,反过来不行,因为(5)。如果强制转换则要注意(6)。 答案:(1)基类 (2)派生类 (3)派生类 (4)基类 (5)派生类有一些新成员 (6)只能派生类强制转换为基类 8.1.2 当用public继承从基类派生一个类时,基类的public成员成为派生类的(1)成员, protected成员成为派生类的(2)成员,对private成员是(3)。公有派生可以使其类的(4),所以公有派生是主流。 答案:(1)public成员 (2)protected成员 (3)不可访问 (4)接口不变 8.1.4 一个派生类只有一个直接基类的情况称为(1),而有多个直接基类的情况称为 (2)。继承体现了类的(3)概念,这在MFC中得到了很好表现,MFC中只采用了(4)。 答案:(1)单继承 (2)多重继承 (3)层次 (4)单继承 8.1.6 C++中多态性包括两种多态性:(1)和(2)。前者是通过(3)实现的, 而后者是通过(4)和(5)来实现的。 答案:(1)编译时的 (2)运行时的 (3)函数和运算符的重载 (4)类继承关系 (5)虚函数 8.2简答题(以下习题题号可能和教材不一致!) 8.2.1构造函数和析构函数可以继承吗?派生类构造函数各部分的执行次序是怎样的?答:构造函数和析构函数不可以继承。派生类构造函数各部分的执行次序是: 1.调用基类构造函数,按它们在派生类声明的先后顺序,依次调用。 2.调用新增成员对象的构造函数,按它们在类定义中声明的先后顺序,依次调用。 3.派生类的构造函数体中的操作。 8.2.2什么叫派生类的同名覆盖(override)? 实验七继承与派生 【实验目的】 1、掌握继承的概念。 2、理解派生类与基类的关系。 3、理解不同的继承类型。 4、掌握继承下的构造函数和析构函数。 5、掌握单继承和多继承使用方法。 6、理解静态成员。 【实验内容】 1、上机分析下面程序,理解继承下构造函数和析构函数的执行顺序。 #include B b1, b2(5,6,7); return 0; } 2、在下面一段类定义中,Derived类是有直接基类Base1和Base2所公有派生的,Derived 类包含有两个间接基类Base,在初始化函数Init中,需要把x1和x2的值分别赋给属于基类Base1的x成员和属于基类Base2的x成员。 #include 第九章继承与派生类 9.2 典型例题分析与解答 例题1:下列对派生类的描述中,()是错误的。 A.一个派生类可以作为另一个派生类的基类 B.派生类至少有一个基类 C.派生类的成员除了它自己的成员外,还包含了它的基类成员 D.派生类中继承的基类成员的访问权限到派生类保持不变 答案:D 分析:一个派生类可以作为另一个派生类的基类。无论是单继承还是多继承,派生类至少有 成 的成员时可能出现二义性。消除二义性的方法是采用作用域运算符。派生类和它的基类中出现同名函数时,不可能出现二义性。 例题4:多继承派生类构造函数构造对象时,()被最先调用。 A.派生类自己的构造函数 B.虚基类的构造函数 C.非虚基类的构造函数D.派生类中子对象类的构造函数 答案:B 分析:多继承派生类构造函数构造对象时,构造函数的调顺序是:虚基类的构造函数,派生类中子对象类的构造函数,派生类自己的构造函数。 例题5:C++类体系中,能被派生类继承的是()。 A.构造函数B.虚函数C.析构函数D.友元函数答案:B 分析:C++类体系中,构造函数、析构函数和友元函数是不能被派生类继承的. 例题6:设有基类定义: class Cbase { private: int a; protected: int b; public: int c; }; 用派生类中子对象类的析构函数,最后调用基类的析构函数。 例题11:设有以下类的定义: class A class B: protected A class C: private B { int A1; { int b1; { int c1; protected: int A2; protected: int b2; protected: int c2; public: int A3; public: int b3; public: int c3; }; }; }; 请按访问权限写出派生类C中具有的成员。 私有成员: (1) 继承与派生类上机实践指导 一.实验目的 1.理解继承的含义,掌握派生类的定义方法和实现; 2.理解公有继承下基类成员对派生类成员和派生类对象的可见性,能正确地访问继承层次中的各种类成员; 3.理解保护成员在继承中的作用,能够在适当的时候选择使用保护成员以便派生类成员可以访问基类的部分非公开的成员; 二.实验内容 1. (1) 将例5.3的程序修改、补充,写成一个完整、正确的程序,用保护继承方式。在程序中应包括输入数据的函数。(2) 修改例5.3的程序,改为用公用继承方式。上机调试程序,使之能正确运行并得到正确的结果。对这两种继承方式作比较分析,考虑在什么情况下二者不能互相代替。 2. 调试运行Ex1 2.1需求分析: 某小型公司的人员管理信息系统。 三类人员:经理(manager)、技术人员(technician)、销售人员(salesman);后期又增加一类人员:销售经理(sales_manager)。 要求存储这些人员的姓名、编号、级别、当月工资、计算月薪总额并显示全部信息。 (1)人员编号:基数为1000,每增加一名人员时,人员编号加1; (2)人员级别:所有人员初始级别为1,然后进行升级。升级规则:经理为4级、技术人员为3级、销售人员为1级、销售经理为3级; (3)月薪计算:经理=固定月薪8000元;技术人员=100元/小时; 销售人员=当月个人销售额*4%;销售经理=固定月薪5000+所辖部门当月销售额*5%。 2.2数据结构: struct employee { char *name; /* 人员姓名*/ int indiveidualEmpNo; /* 人员编号*/ int grade; /* 人员级别*/ 1. 类的继承与派生综合题1 题目描述 定义Staff(员工)类,由Staff分别派生出Saleman(销售员)类和Manager(经理)类,再由Saleman(销售员)类和Manager(经理)类采用多重继承方式派生出新类SaleManager(销售经理)类。 要求: a.在Staff类中包含的数据成员有编号(num)、姓名(name)、出勤率(rateOfAttend)、基本工资(basicSal)和奖金(prize)。在Saleman类中还包含数据成员:销售员提成比例(deductRate)和个人销售额(personAmount),在Manager类中还包含数据成员:经理提成比例(totalDeductRate)和总销售额(totalAmount)。在SaleManager类中不包含其他数据成员。 b.各类人员的实发工资公式如下: 员工实发工资=基本工资+奖金*出勤率 销售员实发工资=基本工资+奖金*出勤率+个人销售额*销售员提成比例 经理实发工资=基本工资+奖金*出勤率+总销售额*经理提成比例 销售经理实发工资=基本工资+奖金*出勤率+个人销售额*销售员提成比例+总销售额*经理提成比例 c.每个类都有构造函数、输出基本信息函数(Output)和输出实发工资函数(OutputWage)。 主函数如下: int main() { Salemanobjsale(101101, "LD", 0.88f, 1200, 800, 0.05f, 10000); Manager objmana(101102, "NXG", 0.90f, 2500, 1000, 0.10f, 20000); SaleManagerobjsalemana(101103, "HDY", 0.99f, 3500, 2000, 0.20f, 100000, 0.20f,150000); objsale.Output(); cout<< "销售员的实发工资:" << " "; cout< 实验三派生类与继承 一、实验目的 1、学习类的继承,能够定义和使用类的继承关系。 2、学习派生类的声明与定义方法。 3、掌握类的定义和对象的声明。 4、熟悉公有派生和私有派生的访问特性。 5、掌握派生类构造函数和析构函数的执行顺序。 6、掌握利用访问声明调整基类成员在派生类中的访问属性。 二、试验内容 1、下面的程序可以输出ASCII字符与所对应的数字的对照表。修改下列程序,使其可以输出字母a到z(或任意两个字符间)与所对应的数字的对照表。class table { public: table(int p) { i=p; } void ascii(void); protected: int i; }; void table::ascii(void) { int k=1; for (;i<127;i++) { cout< c=m; } void print(void); protected: char *c; }; void der_table::print(void) { cout< 电子信息学院实验报告书 课程名:面向对象程序设计题目:实验7 继承与派生实验类别设计 班级:BX1004 学号:35 姓名:赵鑫 一.实验目的 1.理解继承的含义,掌握派生类的定义方法和实现; 2.理解公有继承下基类成员对派生类成员和派生类对象的可见性,能正确地访问继承层次中的各种类成员; 3.理解保护成员在继承中的作用,能够在适当的时候选择使用保护成员以便派生类成员可以访问基类的部分非公开的成员; 4.理解虚函数在类的继承层次中的作用,虚函数的引入对程序运行时的影响,能够对使 用虚函数的简单程序写出程序结果。 二.实验内容 1.将例5.2的程序片段补充和改写成一个完整、正确的程序,用私有继承方式。在程序 中应包括输入数据的函数,在程序运行时输入num,name,sex,age,addr的值,程序应输出以上5个数据的值。 2.编写一个学生和教师数据输入和显示程序,学生数据有编号、姓名、班级和成绩,教 师数据有编号、姓名、职称和部门。要求将编号、姓名输入和显示设计成一个类person,并作为学生数据操作类student和教师类数据操作类teacher的基类。 3. 编写一个程序计算出球、圆柱和圆锥的表面积和体积。 要求: (1)定义一个基类圆,至少含有一个数据成员半径; (2)定义基类的派生类球、圆柱、圆锥,都含有求表面积和体积的成员函数和输出函数。(3)定义主函数,求球、圆柱、圆锥的和体积(初始化用构造函数)。 3.实验结果 ⑴ #includec++实验8 继承与派生上机练习题
继承和派生实验报告
实验5:继承与派生
实验2继承与派生讲解
继承与多态习题
实验四 继承与派生讲解学习
C 第八章继承与派生习题习题解答
816306411_5_实验七 继承与派生
C++继承与派生类习题
第三次上机实验:继承与派生类上机实践指导
类的继承与派生综合题
c++实验3 派生类与继承1
实验7 继承与派生