4． 编写一个程序，利用抽象类计算正方形、球体和圆柱体的表面积和体积

分析：依题意，抽象出一个公共基类CContaineer为抽象类，在其中定义求表面积和体积的虚函数（该抽象类本身没有表面积和体积可言）。抽象类中定义一个公共的数据成员radius，此数据可作为球体的半径、正方形的边长、圆柱体底面积圆半径。由此抽象类派生出要描述的三个类，在这三个类中都具有求表面积和体积的重定义版本。

源程序如下：

#include<iostreamh>

class CCt //定义抽象类CContaineer

{protected:

float radius; //公共的数据成员radius

double area,volume; //表面积area,体积volume

public:

virtual void Area()=0; //求表面积的纯虚函数

virtual void Volume()=0; //求体积的纯虚函数

CCt (floata,double b,double c){radius=a;area=b;volume=c;} //基类的构造函数

};

class Square:public CCt //派生类Square

{

public:

Square(float a,double b,double c): CCt (a,b,c)

{}

void Area() //虚函数Area()

{area=6radiusradius;

cout<<"Square's area="<<area<<endl;

}

void Volume() //虚函数Volume ()

{volume=radiusradiusradius;

cout<<" Square's volume="<<volume<<endl;}

};

class circle:public CCt //派生类circle

{

public:

circle(float a,double b,double c): CCt (a,b,c)

{} //派生类circle构造函数

void Area()

{area=4314radiusradius;

cout<<"circle's area="<<area<<endl;

}

void Volume()

{volume=314radiusradiusradius4/3;

cout<<" circle's volume="<<volume<<endl;}

};

class CCt linder:public CCt

//派生类CCt linder

{float high;

public:

CCt linder(float h,float r,double a,double v): CCt (r,a,v)

{high=h;}

void Area() //派生类CCtlinder的虚函数定义

{area=2314radiusradius+2314radiushigh;

cout<<" CCt linder's area="<<area<<endl;

}

void Volume()

{ volume=314radiusradiushigh;

cout<<" CCt 's volume="<<volume<<endl;}

};

void Areafun(CCt p)//根据p所指向的对象不同，调用 不同的派生类Area

{p->Area();}

void Volumefun(CCt p) //根据p所指向的对象不同，调用不同的派生类Volume

{p->Volume();}

void main()

{Square r1(5,0,0);// Square的对象r1

circle c1(8,0,0); // circle的对象c1

CCt linder cc2(2,14,0,0); // CCt linde的对象cc2

Areafun(&r1);//调用的将是派生类Square的Area虚函数

Volumefun(&r1);// 调用的将是派生类Square的Volume虚函数

Areafun(&c1);

Volumefun(&c1);

Areafun(&cc2);

Volumefun(&cc2);

}

如果能贴一下Englishjava的代码，分析起来会好一些。不过从你给的图来看，可能的问题是1、English类没有address这个实例变量，或者是和你出错地方在拼写上有出入，检测一下；2、这句表达式所在的方法是一个abstract修饰的方法，而抽象方法（即抽象函数）是没有方法体的，一般长得像这样：public abstract void setAddress(String address);。不会有{ }匡起来的方法体。

　在Java语言中， abstract class 和interface 是支持抽象类定义的两种机制。正是由于这两种机制的存在，才赋予了Java强大的 面向对象能力。abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替换，因此很多开发者在进 行抽象类定义时对于abstract class和interface的选择显得比较随意。其实，两者之间还是有很大的区别的，对于它们的选择甚至反映出对 于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析，试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。从语法定义层面看abstract class 和 interface

在语法层面，Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式，下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。

使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下：

abstract class Demo｛

abstract void method1();

abstract void method2();

…

｝

使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下：

interface Demo{

void method1();

void method2();

…

}

在abstract class方式中，Demo可以有自己的数据成员，也可以有非 abstract的成员方法，而在interface方式的实现中，Demo只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final 的，不过在interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说，interface是一种特殊形式的 abstract class。

从编程的角度来看，abstract class和interface都可以用来实现 "design by contract" 的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。

首先，abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系(因为Java不支持多继承 -- 转注)。但是，一个类却可以实现多个interface。也许，这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。

其次，在abstract class的定义中，我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中，方法却不能拥有默认行为，为了绕过这个限制，必须使用委托，但是这会增加一些复杂性，有时会造成很大的麻烦。

在 抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题，那就是可能会造成维护上的麻烦。因 为如果后来想修改类的界面（一般通过 abstract class 或者interface来表示）以适应新的情况（比如，添加新的方法或者给已用的方法中添 加新的参数）时，就会非常的麻烦，可能要花费很多的时间（对于派生类很多的情况，尤为如此）。但是如果界面是通过abstract class来实现的，那 么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。

同样，如果不能在抽象类中定义默认行为，就会导致同样的方法实现出现在该抽象类的每一个派生类中，违反了 "one rule，one place" 原则，造成代码重复，同样不利于以后的维护。因此，在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。

从设计理念层面看 abstract class 和 interface

上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区 别，这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本小节将从另一个层面：abstract class和interface所反映出的设计理念，来分析一下二者的区别。作者认为，从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。

前面已经提到过，abstract class在Java语言中体现了一种继承关系，要想使得 继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is-a"关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface来说则不然，并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的， 仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使论述便于理解，下面将通过一个简单的实例进行说明。

考虑这样一个例子，假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念，该Door具有执行两个动作open和close，此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型，定义方式分别如下所示：

使用abstract class方式定义Door：

abstract class Door{

abstract void open();

abstract void close()；

}

使用interface方式定义Door：

interface Door{

void open();

void close();

}

其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。

如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢（在本例中， 主要是为了展示 abstract class 和interface 反映在设计理念上的区别，其他方面无关的问题都做了简化或者忽略）？下面将罗列出可能的解 决方案，并从设计理念层面对这些不同的方案进行分析。

解决方案一：

简单的在Door的定义中增加一个alarm方法，如下：

abstract class Door{

abstract void open();

abstract void close()；

abstract void alarm();

}

或者

interface Door{

void open();

void close();

void alarm();

}

那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下：

class AlarmDoor extends Door{

void open(){…}

void close(){…}

void alarm(){…}

}

或者

class AlarmDoor implements Door｛

void open(){…}

void close(){…}

void alarm(){…}

｝

这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则 ISP (Interface Segregation Principle)，在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方 法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变（比如：修改alarm方法的参数）而改变，反 之依然。

解决方案二：

既然open、close和alarm属于两个不同的概念，根据ISP原则应该把它们分别定 义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有：这两个概念都使用 abstract class 方式定义；两个概念都使用interface方式定义；一个概念 使用 abstract class 方式定义，另一个概念使用interface方式定义。

显然，由于Java语言不支持多重继承，所以两个概念都使用abstract class方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的，但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。

如果两个概念都使用interface方式来定义，那么就反映出两个问题：1、我们可能没有 理解清楚问题领域，AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器？2、如果我们对于问题领域的理解没有问题，比如：我们通过对于问题领域的分 析发现AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的，那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图，因为在这两个概念的定义上（均使用 interface方式定义）反映不出上述含义。

如果我们对于问题领域的理解是：AlarmDoor在概念本质上是Door，同时它有具有报 警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢？前面已经说过，abstract class在Java语言中表示一种继承关系，而继承关系 在本质上是"is-a"关系。所以对于Door这个概念，我们应该使用abstarct class方式来定义。另外，AlarmDoor又具有报警功能，说 明它又能够完成报警概念中定义的行为，所以报警概念可以通过interface方式定义。如下所示：

abstract class Door{

abstract void open();

abstract void close()；

}

interface Alarm{

void alarm();

}

class Alarm Door extends Door implements Alarm{

void open(){…}

void close(){…}

void alarm(){…}

}

这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解，正确的揭示我们的设计意图。其 实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系，大家在选择时可以作为一个依据，当然这是建立在对问题领域的理解上的，比如：如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器，同时又具有Door的功能，那么上述的定义方式就要反过来了。　小结

1abstract class 在 Java 语言中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。

2在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。

3abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系。

4实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。

5接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。

6抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。

7接口中的方法默认都是 public,abstract 类型的。

结论

abstract class 和 interface 是 Java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系（虽然都能够实现需求的功能）。这其实也是语言的一种的惯用法，希望读者朋友能够细细体会。

以上就是关于4． 编写一个程序，利用抽象类计算正方形、球体和圆柱体的表面积和体积全部的内容，包括:4． 编写一个程序，利用抽象类计算正方形、球体和圆柱体的表面积和体积、java编译一个关于抽象函数的程序时出错如何解决、抽象类和接口在程序设计中的区别和应用方式是什么等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！