Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

С этого момента оставим в стороне определение класса Simple_window и вызовы функции attach. Они не более чем “леса”, необходимые для завершения программы, но ничего не добавляющие к специфике объектов класса Shape.

13.3. Класс Lines

Оказывается, что мы редко рисуем отдельную линию. Как правило, мы представляем себе объекты, состоящие из многих линий, например треугольники, многоугольники, графы, лабиринты, сетки, диаграммы, графики математических функций и т.д. Одним из простейших компонентов этих составных графических объектов являются объекты класса Lines.

struct Lines:Shape { // связанные друг с другом линии
  void draw_lines const;
  void add(Point p1, Point p2); // добавляем линию, заданную
  // двумя точками
 };

Объект класса Lines представляет собой коллекцию линий, каждая из которых определена парой объектов класса Point. Например, если бы мы рассматривали две линии из примера в разделе 13.2 как часть отдельного графического объекта, то могли бы дать такое определение:

 Lines x;

x.add(Point(100,100), Point(200,100)); // первая линия: горизонтальная

 x.add(Point(150,50), Point(150,150)); // вторая линия: вертикальная

В этом случае мы получили бы совершенно такой же результат (вплоть до последнего пикселя), как и в варианте с классом Line.

Единственный способ, который позволяет различить эти варианты, — создать отдельное окно и приписать ему другую метку.

Разница между совокупностью объектов класса Line и совокупностью линий в объекте класса Lines заключается лишь в нашей точке зрения на то, что должно произойти. Используя класс Lines, мы выражаем наше мнение, что две линии образуют одно целое и должны обрабатываться одновременно. Например, мы можем изменить цвет всех линий, являющихся частью объекта Lines, с помощью одной команды. С другой стороны, мы можем присвоить каждой линии, являющейся отдельным объектом класса Line, разные цвета. В качестве более реалистичного примера рассмотрим определение сетки. Сетка состоит из большого количества горизонтальных и вертикальных линий, проведенных на одинаковых расстояниях друг от друга. Однако мы считаем сетку одним целым, поэтому определяем ее линии как части объекта класса Lines, который называется grid.

 int x_size = win3.x_max; // определяем размер нашего окна
 int y_size = win3.y_max;
 int x_grid = 80;
 int y_grid = 40;

 Lines grid;
 for (int x=x_grid; x<x_size; x+=x_grid)
 grid.add(Point(x,0),Point(x,y_size)); // вертикальная линия
 for (int y = y_grid; y<y_size; y+=y_grid)
 grid.add(Point(0,y),Point(x_size,y)); // горизонтальная линия

Обратите внимание на то, как мы определили размеры нашего окна с помощью функций x_max и y_max. Это первый пример, в котором мы написали код, вычисляющий объект, подлежащий выводу на экран. Было бы невыносимо скучно определять сетку, вводя именованные переменные для каждой линии, из которых она состоит. Данный фрагмент кода создает следующее окно.

Вернемся к классу Lines. Как реализованы функции-члены класса Lines? Класс Lines выполняет только две операции. Функция add просто добавляет линию, определенную парой точек, к набору линий, которые будут выведены на экран.

 void Lines::add(Point p1, Point p2)
 {
  Shape::add(p1);
  Shape::add(p2);
 }

Да, квалификатор Shape:: необходим, поскольку в противном случае компилятор рассматривал бы выражение add(p1) как недопустимую попытку вызвать функцию add из класса Lines, а не из класса Shape.

Функция draw_lines рисует линии, определенные с помощью функции add.

 void Lines::draw_lines const
 {
  if (color.visibility)
  for (int i=1; i<number_of_points; i+=2)
  fl_line(point(i–1).x,point(i–1).y,
  point(i).x,point(i).y);
 }

Иначе говоря, функция Lines::draw_lines на каждом шаге цикла получает две точки (начиная с точек 0 и 1) и рисует линию, соединяющую эти точки с помощью библиотечной функции fl_line. Видимость (visibility) — это свойство объекта класса Color (раздел 13.4), поэтому, прежде чем рисовать эти линии, мы должны проверить, что они являются видимыми.

Как будет показано в главе 14, функция draw_lines вызывается системой. Мы не обязаны проверять, является ли количество точек четным, так как функция add класса Lines может добавлять только пары точек. Функции number_of_points и point определены в классе Shape (см. раздел 14.2), и их смысл очевиден. Эти две функции обеспечивают доступ к точкам объекта класса Shape только для чтения. Функция-член draw_lines определена как const (см. раздел 9.7.4), поскольку она не изменяет фигуру.

Мы не предусмотрели в классе Lines конструктор, поскольку наша модель в исходном положении не имеет точек, которые затем добавляются с помощью функции add. Этот подход более гибкий, чем использование конструктора. Мы могли бы предусмотреть конструкторы в простом классе (например, для одной, двух или трех линий) и даже для произвольного количества линий, но это кажется нам ненужным. Если сомневаетесь, не добавляйте функциональную возможность в класс. Если обнаружится, что она нужна, вы всегда сможете включить ее позднее, но удалить ее из кода будет намного труднее.

13.4. Класс Color

Color — это тип, описывающий цвет. Его можно использовать примерно так:

 grid.set_color(Color::red);

Эта инструкция окрашивает линии, определенные в объекте grid, в красный цвет. В итоге получается приведенное ниже изображение.

Класс Color определяет понятие цвета и приписывает символические имена нескольким наиболее распространенным цветам.