Раздел «Язык Си».OOP-Her_begin:

Наследование

Задача про работников и ворон

В саду работают работники и собирают яблоки. Каждый свое количество яблок в час. Кроме того эти яблоки воруют вороны. Тоже каждя может украсть свое количество в час (разом).

Нужно написать классы Worker и Crow для моделирования количества яблок в корзине с учетом покражи.

Пример интерфейсов классов:

// Ворона
class Crow{
  int apple;// украденные яблоки за 1 час
  int *basket;// указатель на корзину с яблоками
public:
// конструктор. Вычисляется случайное количество яблок
   Crow();
// Деструктор. Указатель на корзину должен стать 0
   ~Crow();
// получит указатель на  корзину
   void getBasket(int *pbasket);
// возвращает количество укараденыых яблок
   int steal();

};
//Все функции класса Crow нужно написать и отладить.

// Работник
class Worker{
  int apple; // количество яблок, которые он собирает в час
  int *basket;// указатель на корзину с яблоками
public:
// Конструктор по умолчанию. Мы не можем указывать 
// сколько яблок он  соберет. Будет случайно
     Worker(); 
   
// Деструктор. Указатель на корзину должен стать 0
   ~Worker();
// возвращает количество яблок, которые собал работник
     int job();
    // получит указатель на  корзину
   void getBasket(int *pbasket);
};

Из этих примеров видно, что функциональность обоих классов сильно совпадает. К тому же есть корзина, указатель на которую нужно передавать как параметр. А это не очень удобно.

Можно определить некий класс Person, у которого есть одинаковый для всех артибут apple и статический объект - basket, а также общие для работника и ворон функции.

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;
// Класс, в котором есть общие для работников и ворон 
// атрибуты и функции

class Person{
  int apple; // яблоки "знают" и работники и вороны
public:
      Person(); // конструктор. Количество яблок - случайно
      Person(int app); // инициализирующий конструктор.
      int getApple(); // возвращает количество яблок
      void print(); // печать 

// корзина - статический объект
// в области public, значит ее могут использовать все
      static int basket; 
};
// Сначала в козине 0
int Person::basket=0;

// Реализация

Person::Person(){
    apple=rand() % 100;
   cout<<"Появился кто-то. Хочет "<<apple<<" яблок в час"<<endl;
};

Person::Person( int app){
// Проверка. Сокращенная запись
// Если app < 0, то яблок - 0, если >=0, то не больше 100 
    apple=(app < 0)? 0 : app % 100;
   cout<<"Появился кто-то. Хочет "<<apple<<" яблок в час"<<endl;
};
// получить яблоки
int Person::getApple(){
     return apple;
};
// печать
void Person::print(){
  cout<<apple<<" яблок в час"<<endl;
// basket - статическая переменная - общая для всех
// сразу печататем сколько в ней яблок
  cout<<" в корзине: "<<basket<<endl;
};

Теперь можно написать новый класс Worker - наследник класса Person. У нового класса Worker уже сразу будут функции: print(), getApple() и конструкторы от класса Person.

Объекты класса наследника уже "умеют" то, что предоставил им класс-родитель.

// Объявляем класс Worker как наследник
class Worker:public Person{
public:
// Новый конструктор по-умолчанию
      Worker();
// Новый инициализирующий кнструктор
      Worker(int app);
// новая функция, ее не было 
      void act();
};

// Реализация

Worker::Worker(){
// в новом конструкторе можно добавить действий
   cout<<"Я работник, я собираю ";
// этот print() уже есть в классе - родителе Person
// его можно просто вызвать.
   print() ;
};

// Новый инициализирующий конструктор
// Когда создается объект класса-наследника, сначала всегда создается
// объект класса - родителя.
// apple - в закрытой области класса-родителя, значит
// не доступен Worker/
// Чтобы передать параметры объекьу классса Person,
// нужно ЯВНО вызвать инициализирующий конструктор класса Person  

Worker::Worker(int app):Person(app){
   cout<<"Я работник, мне сказали собирать ";
   print() ;
};
// basket - в открытой области. Можно спокойно им пользоваться 
void Worker::act(){
     basket += getApple(); // кладет яблоки в корзину.
};

// Пример использования Worker
int main(){
   Person p1, p2(220), p3(-3);
   Worker a1, a2(30);
    a1.act();// работает
    a2.act();
    a2.act();// работает
    a1.print();

// этот print() будет вызван для объекта класса Person, 
//  а не для Worker
// МОЖНО ПРЕОБРАЗОВЫВАТЬ ОБЪЕКТ к КЛАССУ-РОДИТЕЛЮ
    ((Person)a2).print();

   return 0;  
}

Вороны тоже пользуются корзиной и "знают" про яблоки. Можно написать класс Crow как наследник класса Person.

class Crow:public Person{
// про яблоки все уже написано в классе Person
   public:
       Crow(); // конструктор
       Crow(int app); // инициализирующий конструктор
       void steal(); // вороны воруют яблоки из корзины
};

REFACTOR Задача 1

Реализовать и проверить класс Crow

REFACTOR Задача 2

Работники и вороны в саду 8 часов. Написать программу-модель, чтобы посмотреть сколько яблок в корзине каждый час. Использовать классы-наследники Worker и Crow

Область protected

Яблоки, которые собрали работники покупают покупатели. НИКТО кроме работников, ворон и покупателей не должен иметь доступ к корзине.

Для того, чтобы к атрибуту имели доступ только функции классов-наследников есть область protected.

"Спрячем" basket в область protected

class Person{
  int apple;
public:
      Person();
      Person(int app);
      int getApple();
      void print();
protected:
// теперь изменять basket могут только
// объекты классов-наследников
   static int basket;
}

class Worker:public Person{
public:
      Worker();
      Worker(int app);
      void act();
protected:
// Для денег за яблоки заведем  кошелек
      static int cache;

};

int Worker::cache = 0;

// класс Покупатель. Он берет яблоки и оставляет в деньги в cache
// имеет доступ к cache 
class Customer:public Worker{
// про яблоки уже все известно
  int money;
  public:
    Customer();// конструктор только по-умолчанию, деньги случайно, но <= 20 
// покупатель может и собирать яблоки - функция act() у него тоже есть

// берет яблоки и оставляет деньги в cache
    void buy();  

    void print();
};

// класс Crow имеет доступ к basket, но не имеет к cache
class Crow:public Person{
   public:
       Crow();
       Crow(int app);
       void act();
};

REFACTOR Задача 3

Реализовать функции класса Customer. Если яблок в корзине нет, покупатель яблоки не берет.

Вызов функций для работы с закрытой областью класса-родителя

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;
//Родительский класс
class A{
  int x;
public:
   A(int);
   A operator+(A);
// вывод в поток: на консоль в файл и т.д.
   ostream& put(ostream&);
};

// Класс-наследник
class B:public A{
   int y; // дополнительный атрибут
public:
// В конструкторе 2 параметра: для х и y
   B(int, int);
// При сложении складывются атрибуты x и y
   B operator+(B);
// вывод в поток
   ostream& put(ostream&);
};

A::A(int a){
   x = a;
// сообщит о работе конструктора
   cout<<"A!!\n";
};

A A::operator+(A a){
   A tmp(0);
   tmp.x = x + a.x;
   return tmp; 
};

// Поток называется s. Для него определен оператор вывода (<<)
ostream& A::put(ostream& s){
    s<<"x="<<x<<" ";
};

// Свободная функция - оператор вывода
// имеет два параметра: поток и объект
ostream& operator<<(ostream& s, A a){
// вызов фукции вывода объекта A
   return a.put(s);
};

// Инициализирующий конструктор B. 
// Явный вызов инициализирующего конструктора A 
// для параметра x
B::B(int a, int b):A(a){
   y = b;
  cout<<"B!!\n";
};

// Сложение
B B::operator+(B b){
   B tmp(0,0); // временный объект
// Указатели на объекты класса А
// для вызова операций класса А
// и заполнения области, соответствующей классу А
// в объекте класса B 
   A *ptmp,*pb; 
// адреса объектов класса В переданы 
// указателям класса А
   ptmp = &tmp;
   pb = &b;
// Разыменовывание *ptmp - объект класса А
// *pb - объект класса А
// (*((A*)this)) - преобразование текущего объекта к классу А
// Итого, работает + для класса А
   (*ptmp) = (*pb) + (*((A*)this));
   tmp. y = y + b.y;
   return tmp;
};
// Вывод в поток
ostream& B::put(ostream& s){
// преобразуем текущий объект к классу А
    A t = *((A*)this); 
// работает переопределенный для класса А оператор вывода
    s<<t;
    s<<"y="<<y<<endl;
    return s;
};
// переопределение оператора вывода для класса В
// свободная функция
ostream& operator<<(ostream& s, B b){
    return b.put(s);
};

int main(){
  A a(4),b(5),res(0);
  cout<<a;
  cout<<b;
  res = a + b;
  cout<<res;
  B ab(2,5), bb(7,8), resb(0,0);
  cout<<ab;
  resb = ab + bb;
  cout<<resb;
}

REFACTOR Задача 4

Для класса image написать класс-наследник, в котором реализованы дополнительные функции:
  1. рисование прямоугольника
  2. рисование треугольника
  3. закраска прямоугольника
  4. закраска треугольника
  5. рисование многоугольника
  6. рисование круга <\ol>

    Конструктор класса-наследника может выглядеть так:

    MyImage::MyImage(string file):Image(wxString(file.c_str(), wxConvUTF8),wxBITMAP_TYPE_PNG){};
    

    -- TatyanaOvsyannikova2011 - 23 Mar 2016