C++实践参考：点-圆-圆柱类族的设计

【项目 - 点-圆-圆柱类族的设计】
按以下的提示，由基类的设计和测试开始，逐渐地完成各个类的设计，求出圆格柱体的表面积、体积并输出并且完成要求的计算任务：
（1）先建立一个Point(点)类，包含数据成员x,y(坐标点)，实现需要的成员函数，并设计main函数完成测试；
（2）以Point为基类，派生出一个Circle(圆)类，增加数据成员r(半径)，以及求面积的成员函数area，实现其他需要的成员函数，设计main函数完成测试；
（3）再以Circle类为直接基类，派生出一个Cylinder(圆柱体)类，再增加数据成员h(高)，，以及求圆柱表面积的成员函数area和求圆柱体积的成员函数volume，实现需要的成员函数，并设计main函数完成测试。
要求编写程序，设计出各类中“需要的成员函数”，包括构造函数、析构函数、修改数据成员和获取数据成员的公共接口、用于输出的重载运算符“<<”函数等。
（提示：此任务可以分为三个子任务分成若干步骤进行。先声明基类，再声明派生类，逐级进行，分步调试。——这种方法适用于做任何的项目）

[参考解答]
（1）先建立一个Point(点)类，包含数据成员x,y(坐标点)，实现需要的成员函数，并设计main函数完成测试；

#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
    Point(double x=0,double y=0);                    //构造函数
    void setPoint(double,double);                  //设置坐标值
    double getX( ) const {return x;}              //读x坐标
    double getY( ) const {return y;}              //读y坐标
    void show();
protected:                                       //受保护成员
    double x,y;
};

//Point的构造函数
Point::Point(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}
//设置x和y的坐标值
void Point::setPoint(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}

void Point::show()
{
    cout<<"["<<x<<","<<y<<"]"<<endl;
}

int main( )
{
    Point p(3.5,6.4);
    p.show();
    p.setPoint(8.5,6.8);
    p.show();
    return 0;
}

（2）以Point为基类，派生出一个Circle(圆)类，增加数据成员r(半径)，以及求面积的成员函数area，实现其他需要的成员函数，设计main函数完成测试；

#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
    Point(double x=0,double y=0);                    //构造函数
    void setPoint(double,double);                  //设置坐标值
    double getX( ) const
    {
        return x;   //读x坐标
    }
    double getY( ) const
    {
        return y;   //读y坐标
    }
    void show();
protected:                                       //受保护成员
    double x,y;
};

//Point的构造函数
Point::Point(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}
//设置x和y的坐标值
void Point::setPoint(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}

void Point::show()
{
    cout<<"["<<x<<","<<y<<"]"<<endl;
}

class Circle:public Point   //circle是Point类的公用派生类
{
public:
    Circle(double x=0,double y=0,double r=0);  //构造函数
    void setRadius(double);                  //设置半径值
    double getRadius( ) const;               //读取半径值
    double area ( ) const;                   //计算圆面积
    void show();
protected:
    double radius;
};

//定义构造函数，对圆心坐标和半径初始化
Circle::Circle(double a,double b,double r):Point(a,b),radius(r) { }

//设置半径值
void Circle::setRadius(double r)
{
    radius=r;
}

//读取半径值
double Circle::getRadius( ) const
{
    return radius;
}

//计算圆面积
double Circle::area( ) const
{
    return 3.14159*radius*radius;
}

//输出圆的信息
void Circle::show()
{
    cout<<"Center=["<<x<<", "<<y<<"], r="<<radius<<", area="<<area( )<<endl;
}

int main( )
{
    Circle c(3.5,6.4,5.2);
    cout<<"original circle:\n";
    c.show();
    c.setPoint(5,5);
    cout<<"new circle:\n";
    c.show();
    return 0;
}

（3）再以Circle类为直接基类，派生出一个Cylinder(圆柱体)类，再增加数据成员h(高)，，以及求圆柱表面积的成员函数area和求圆柱体积的成员函数volume，实现需要的成员函数，并设计main函数完成测试。

#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
    Point(double x=0,double y=0);                    //构造函数
    void setPoint(double,double);                  //设置坐标值
    double getX( ) const
    {
        return x;   //读x坐标
    }
    double getY( ) const
    {
        return y;   //读y坐标
    }
    void show();
protected:                                       //受保护成员
    double x,y;
};

//Point的构造函数
Point::Point(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}
//设置x和y的坐标值
void Point::setPoint(double a,double b)
{
    x=a;
    y=b;
}

void Point::show()
{
    cout<<"["<<x<<","<<y<<"]"<<endl;
}

class Circle:public Point   //circle是Point类的公用派生类
{
public:
    Circle(double x=0,double y=0,double r=0);  //构造函数
    void setRadius(double);                  //设置半径值
    double getRadius( ) const;               //读取半径值
    double area ( ) const;                   //计算圆面积
    void show();
protected:
    double radius;
};

//定义构造函数，对圆心坐标和半径初始化
Circle::Circle(double a,double b,double r):Point(a,b),radius(r) { }

//设置半径值
void Circle::setRadius(double r)
{
    radius=r;
}

//读取半径值
double Circle::getRadius( ) const
{
    return radius;
}

//计算圆面积
double Circle::area( ) const
{
    return 3.14159*radius*radius;
}

//输出圆的信息
void Circle::show()
{
    cout<<"Center=["<<x<<", "<<y<<"], r="<<radius<<", area="<<area( )<<endl;
}

class Cylinder:public Circle
{
public:
    Cylinder (double x=0,double y=0,double r=0,double h=0);//构造函数
    void setHeight(double);                      //设置圆柱高
    double getHeight( ) const;                    //读取圆柱高
    double area( ) const;                         //计算圆柱表面积
    double volume( ) const;                       //计算圆柱体积
    void show();
protected:
    double height;                               //圆柱高
};

//定义构造函数
Cylinder::Cylinder(double a,double b,double r,double h) :Circle(a,b,r),height(h){}

//设置圆柱高
void Cylinder::setHeight(double h)
{
    height=h;
}

//读取圆柱高
double Cylinder::getHeight( ) const
{
    return height;
}

//计算圆柱表面积
double Cylinder::area( ) const
{
    return 2*Circle::area( )+2*3.14159*radius*height;
}

//计算圆柱体积
double Cylinder::volume() const
{
    return Circle::area()*height;
}

void Cylinder::show()
{
    cout<<"Center=["<<x<<","<<y<<"], r="<<radius<<", h="<<height
        <<"\narea="<<area( )<<", volume="<<volume( )<<endl;
}

int main( )
{
    Cylinder cy1(3.5,6.4,5.2,10);
    cout<<"\noriginal cylinder:\nx=";
    cy1.show();
    cy1.setHeight(15);
    cy1.setRadius(7.5);
    cy1.setPoint(5,5);
    cout<<"\nnew cylinder:\n";
    cy1.show();
    return 0;
}