C++ 面向对象程序设计：圆类设计与运算符重载

C++ 面向对象程序设计：圆类设计与运算符重载

本文将介绍基于 Point 类和 Plane 类设计圆类 Circle，并重载 << 和 >> 运算符以实现 Point 类和 Circle 类的格式化输入输出。此外，本文还演示了 Point 对象和 Circle 对象的文件读写操作。

Point 类结构说明

Point 类的数据成员包括：

• 私有数据成员：X 坐标 x (double 型)，Y 坐标 y (double 型)。

Point 类成员函数包括：

• 有参构造函数 Point(double, double)，其中参数分别为 X 坐标和 Y 坐标，默认值均为 0。
• 公有函数成员 void setX(double) 和 double getX() const 分别返回和设置 X 坐标。
• 公有函数成员 void setY(double) 和 double getY() const 分别返回和设置 Y 坐标。
• 重载运算符 << 以实现 Point 对象的格式输出，输出格式要求： (X 坐标, Y 坐标) 例如：(1.0, 2.0) 等。
• 重载运算符 >> 以实现 Point 对象的格式输入，输入格式要求： (X 坐标, Y 坐标) 例如：(1.0, 2.0) 等。

Plane 类结构说明

Plane 类的成员函数包括：

• 纯虚函数 virtual double length() const 用于计算平面图形的周长。
• 纯虚函数 virtual double area() const 用于计算平面图形的面积。

Circle 类结构说明

公有派生圆类 Circle 以点类 Point、平面图形类 Plane 为基类，Circle 类的结构说明如下：

Circle 类的数据成员包括：

• 圆心坐标继承自 Point 类。
• 保护静态数据常量 PI (double 型)，其值为 3.14159。
• 私有数据成员：半径 radius (double 型)。

Circle 类成员函数包括：

• 有参构造函数 Circle(double, double, double)，其中函数参数包括圆心坐标和半径，圆心调用 Point 类构造函数进行构造，各参数默认值为 0。
• 公有函数成员 void setR(double) 和 double getR() const 分别返回和设置 radius。
• 重载 double area() const 用于计算圆的面积。
• 重载 double length() const 用于计算圆的周长。
• 重载运算符 << 以实现 Circle 对象的格式输出，输出格式要求： ((X 坐标, Y 坐标), 半径) 例如：((1.0, 2.0), 3.0) 等。
• 重载运算符 >> 以实现 Circle 对象的格式输入，输入格式要求： ((X 坐标, Y 坐标), 半径)

main(void) 说明

main(void) 的操作顺序描述如下：

1. 首先已输入的 d1、d2 来构造 Point 对象 p，并将 p 用 << 写入文本文件 s3.txt 中。
2. 再将文本文件 s3.txt 打开，应用 >> 操作将里面的数据读入到 Point 对象 p 中。
3. 利用 Point 对象 p 的数据设置 Circle 对象 c，设置要求：将 c 的圆心 X 坐标设置为 p 的 Y 坐标，将 c 的圆心 Y 坐标设置为 p 的 X 坐标，将 c 的半径设置为 p 的 Y 坐标与 X 坐标的和。并将设置好的 c 写入二进制文件 b3.dat 中。
4. 再将二进制文件 b3.dat 打开，将里面的数据读入到 Circle 对象 c 中。
5. 最后以 c 对象为参数调用 f 函数。

代码实现如下：