Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Определение должно быть таким, чтобы им можнобыло воспользоваться (как базовым классом shape) в разных классах, представляющих все конкретныефигуры (окружности, квадраты и т.д.). Оно также должно позволять работать со всякой фигуройисключительно с помощью интерфейса, определяемого классом shape:struct shape {static shape* list;shape* next;shape() { next = list; list = this; }virtual point north() const = 0;virtual point south() const = 0;virtual point east() const = 0;virtual point west() const = 0;virtual point neast() const = 0;virtual point seast() const = 0;virtual point nwest() const = 0;virtual point swest() const = 0;virtual void draw() = 0;virtual void move(int, int) = 0;};Фигуры помещаются на экран функцией draw(), а движутся по нему с помощью move().
Фигуры можнопомещать относительно друг друга, используя понятие точек контакта. Для обозначения точек контактаиспользуются названия сторон света в компасе: north - север, ... , neast - северо-восток, ... , swest - югозапад. Класс каждой конкретной фигуры сам определяет смысл этих точек и определяет, как рисоватьфигуру. Конструктор shape::shape() добавляет фигуру к списку фигур shape::list. Для построения этогосписка используется член next, входящий в каждый объект shape. Поскольку нет смысла в объектахтипа общей фигуры, класс shape определен как абстрактный класс.Для задания отрезка прямой нужно указать две точки или точку и целое. В последнем случае отрезокбудет горизонтальным, а целое задает его длину.
Знак целого показывает, где должна находитьсязаданная точка относительно конечной точки, т.е. слева или справа от нее:class line : public shape {/*отрезок прямой ["w", "e" ]north() определяет точку - `` выше центра отрезка итак далеко на север, как самая его северная точка''*/point w, e;public:point north() const { return point((w.x+e.x)/2,e.y<w.y?w.y:e:y); }point south() const { return point((w.x+e.x)/2,e.y<w.y?e.y:w.y); }point east() const;160Бьерн Страуструп.Язык программирования С++point west() const;point neast() const;point seast() const;point nwest() const;point swest() const;void move(int a, int b){ w.x +=a; w.y +=b; e.x +=a; e.y +=b; }void draw() { put_line(w,e); }line(point a, point b) { w = a; e = b; }line(point a, int l) { w = point(a.x+l-1,a.y); e = a; }};Аналогично определяется прямоугольник:class rectangle : public shape {/*nw ------ n ----- ne||||wce||||sw ------ s ----- se*/point sw, ne;public:point north() const { return point((sw.x+ne.x)/2,ne.y); }point south() const { return point((sw.x+ne.x)/2,sw.y); }point east() const;point west() const;point neast() const { return ne; }point seast() const;point nwest() const;point swest() const { return sw; }void move(int a, int b){ sw.x+=a; sw.y+=b; ne.x+=a; ne.y+=b; }void draw();rectangle(point,point);};Прямоугольник строится по двум точкам.
Конструктор усложняется, так как необходимо выяснятьотносительное положение этих точек:rectangle::rectangle(point a, point b){if (a.x <= b.x) {if (a.y <= b.y) {sw = a;ne = b;}else {sw = point(a.x,b.y);ne = point(b.x,a.y);}}else {if (a.y <= b.y) {sw = point(b.x,a.y);ne = point(a.x,b.y);}else {sw = b;161Бьерн Страуструп.Язык программирования С++ne = a;}}}Чтобы нарисовать прямоугольник, надо нарисовать четыре отрезка:void rectangle::draw(){point nw(sw.x,ne.y);point se(ne.x,sw.y);put_line(nw,ne);put_line(ne,se);put_line(se,sw);put_line(sw,nw);}В библиотеке фигур есть определения фигур и функции для работы с ними:void shape_refresh();// нарисовать все фигурыvoid stack(shape* p, const shape* q); // поместить p над qФункция обновления фигур нужна, чтобы работать с нашим примитивным представлением экрана; онапросто заново рисует все фигуры.
Отметим, что эта функция не имеет понятия, какие фигуры онарисует:void shape_refresh(){screen_clear();for (shape* p = shape::list; p; p=p->next) p->draw();screen_refresh();}Наконец, есть одна действительно сервисная функция, которая рисует одну фигуру над другой. Дляэтого она определяет юг (south()) одной фигуры как раз над севером (north()) другой:void stack(shape* p, const shape* q) // поместить p над q{point n = q->north();point s = p->south();p->move(n.x-s.x,n.y-s.y+1);}Представим теперь, что эта библиотека является собственностью некоторой фирмы, продающейпрограммы, и, что она продает только заголовочный файл с определениями фигур иоттранслированные определения функций.
Все равно вы сможете определить новые фигуры,воспользовавшись для этого купленными вами функциями.6.4.3 Прикладная программаПрикладная программа предельно проста. Определяется новая фигура myshape (если ее нарисовать,то она напоминает лицо), а затем приводится функция main(), в которой она рисуется со шляпой.Вначале дадим описание фигуры myshape:#include "shape.h"class myshape : public rectangle {line* l_eye;line* r_eye;line* mouth;public:myshape(point, point);void draw();void move(int, int);// левый глаз// правый глаз// рот162Бьерн Страуструп.Язык программирования С++};Глаза и рот являются отдельными независимыми объектами которые создает конструктор классаmyshape:myshape::myshape(point a, point b) : rectangle(a,b){int ll = neast().x-swest().x+1;int hh = neast().y-swest().y+1;l_eye = new line(point(swest().x+2,swest().y+hh*3/4),2);r_eye = new line(point(swest().x+ll-4,swest().y+hh*3/4),2);mouth = new line(point(swest().x+2,swest().y+hh/4),ll-4);}Объекты, представляющие глаза и рот, выдаются функцией shape_refresh() по отдельности.
В принципес ними можно работать независимо от объекта my_shape, к которому они принадлежат. Это один изспособов задания черт лица для строящегося иерархически объекта myshape. Как это можно сделатьиначе, видно из задания носа. Никакой тип "нос" не определяется, он просто дорисовывается в функцииdraw():void myshape::draw(){rectangle::draw();int a = (swest().x+neast().x)/2;int b = (swest().y+neast().y)/2;put_point(point(a,b));}Движение фигуры myshape сводится к движению объекта базового класса rectangle и к движениювторичных объектов (l_eye, r_eye и mouth):void myshape::move(int a, int b){rectangle::move(a,b);l_eye->move(a,b);r_eye->move(a,b);mouth->move(a,b);}Наконец, определим несколько фигур и будем их двигать:int main(){screen_init();shape* p1 = new rectangle(point(0,0),point(10,10));shape* p2 = new line(point(0,15),17);shape* p3 = new myshape(point(15,10),point(27,18));shape_refresh();p3->move(-10,-10);stack(p2,p3);stack(p1,p2);shape_refresh();screen_destroy();return 0;}Вновь обратим внимание на то, что функции, подобные shape_refresh() и stack(), работают с объектами,типы которых были определены заведомо после определения этих функций (и, вероятно, после ихтрансляции).Вот получившееся лицо со шляпой:*************163Бьерн Страуструп.Язык программирования С++****************************************************** **** ********* ******* **************Для упрощения примера копирование и удаление фигур не обсуждалось.6.5 Множественное наследованиеВ $$1.5.3 и $$6.2.3 уже говорилось, что у класса может быть несколько прямых базовых классов.
Этозначит, что в описании класса после : может быть указано более одного класса. Рассмотрим задачумоделирования, в которой параллельные действия представлены стандартной библиотекой классовtask, а сбор и выдачу информации обеспечивает библиотечный класс displayed. Тогда классмоделируемых объектов (назовем его satellite) можно определить так:class satellite : public task, public displayed {// ...};Такое определение обычно называется множественным наследованием. Обратно, существованиетолько одного прямого базового класса называется единственным наследованием.Ко всем определенным в классе satellite операциям добавляется объединение операций классов task иdisplayed:void f(satellite&{s.draw();//s.delay(10); //s.xmit();//}s)displayed::draw()task::delay()satellite::xmit()С другой стороны, объект типа satellite можно передавать функциям с параметром типа task илиdisplayed:void highlight(displayed*);void suspend(task*);void g(satellite* p){highlight(p);// highlight((displayed*)p)suspend(p);// suspend((task*)p);}Очевидно, реализация этой возможности требует некоторого (простого) трюка от транслятора: нужнофункциям с параметрами task и displayed передать разные части объекта типа satellite.Для виртуальных функций, естественно, вызов и так выполнится правильно:class task {// ...virtual pending() = 0;164Бьерн Страуструп.Язык программирования С++};class displayed {// ...virtual void draw() = 0;};class satellite : public task, public displayed {// ...void pending();void draw();};Здесь функции satellite::draw() и satellite::pending() для объекта типа satellite будут вызываться так же,как если бы он был объектом типа displayed или task, соответственно.Отметим, что ориентация только на единственное наследование ограничивает возможностиреализации классов displayed, task и satellite.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
