Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

  Ellipse(Point p, int w, int h);

  void draw_lines const;

  Point center const;
  Point focus1 const;
  Point focus2 const;

  void set_major(int ww) { w=ww; }
  int major const { return w; }

  void set_minor(int hh) { h=hh; }
  int minor const { return h; }
 private:
  int w;
  int h;
 };

Класс Ellipse можно использовать следующим образом:

 Ellipse e1(Point(200,200),50,50);
 Ellipse e2(Point(200,200),100,50);
 Ellipse e3(Point(200,200),100,150);

Этот фрагмент программы рисует три эллипса с общим центром и разными осями.

< image l:href="#"/>

Объект класса Ellipse, для которого выполняется условие major==minor, выглядит как окружность. Эллипс можно также задать с помощью двух фокусов и суммы расстояний от точки до фокусов. Имея объект класса Ellipse, можем вычислить фокус. Рассмотрим пример.

 Point Ellipse::focus1 const
 {
  return Point(center.x+sqrt(double(w*w–h*h)),center.y);
 }

Почему класс Circle не является наследником класса Ellipse? С геометрической точки зрения каждая окружность является эллипсом, но не каждый эллипс является окружностью. В частности, окружность — это эллипс, у которого оба фокуса совпадают. Представьте себе, что мы определили класс Circle как разновидность класса Ellipse. В этом случае нам пришлось включать в представление дополнительные величины (окружность определяется центром и радиусом; для определения эллипса необходимы центр и пара осей). Мы не приветствуем излишние затраты памяти там, где они не нужны, но основная причина, по которой класс Circle не сделан наследником класса Ellipse, заключается в том, что мы не можем определить его, не заблокировав каким-то образом функции set_major и set_minor. Кроме того, фигура не была бы окружностью (что легко распознают математики), если бы мы использовали функцию set_major, чтобы обеспечить выполнение условия major!=minor, — по крайней мере, после этого фигура перестанет быть окружностью. Нам не нужен объект, который иногда относится к одному типу (когда major!=minor), а иногда к другому (когда major==minor). Нам нужен объект (класса Ellipse), который иногда выглядит как окружность. С другой стороны, объект класса Circle никогда не превратится в эллипс с двумя неравными осями.

Разрабатывая класс, мы должны быть осторожными: не слишком умничать и не слишком полагаться на интуицию. И наоборот, должны быть уверены, что наш класс представляет некое осмысленное понятие, а не является просто коллекцией данных и функций-членов.

Механическое объединение фрагментов кода без размышлений об идеях и понятиях, которые они представляют, — это хакерство. Оно приводит к программам, которые невозможно объяснить и эксплуатировать без участия автора. Если вы не альтруист, то помните, что в роли ничего не понимающего пользователя через несколько месяцев можете оказаться вы сами. Кроме того, такие программы труднее отлаживать.

13.14. Класс Marked_polyline

Часто возникает необходимость пометить точки графика. График можно изобразить в виде ломаной, поэтому нам нужна ломаная, точки которой имели бы метки. Для этого предназначен класс Marked_polyline. Рассмотрим пример.

 Marked_polyline mpl("1234");
 mpl.add(Point(100,100));
 mpl.add(Point(150,200));
 mpl.add(Point(250,250));
 mpl.add(Point(300,200));

В результате выполнения этого фрагмента программы получим следующий результат:

Определение класса Marked_polyline имеет следующий вид:

 struct Marked_polyline:Open_polyline {
  Marked_polyline(const string& m):mark(m)
  {
  if (m=="") mark = "*";
  }
  void draw_lines const;
 private:
  string mark;
 };

Поскольку этот класс является наследником класса Open_polyline, можем свободно обрабатывать объекты класса Point, и все что нам для этого необходимо — иметь возможность ставить метки. В частности, функция draw_lines примет следующий вид:

 void Marked_polyline::draw_lines const
 {
  Open_polyline::draw_lines;
  for (int i=0; i<number_of_points; ++i)
  draw_mark(point(i),mark[i%mark.size]);
 }

Вызов функции Open_polyline::draw_lines рисует линии, так что остается просто расставить метки. Эти метки представляют собой строки символов, которые используются в определенном порядке: команда mark[i%mark.size] выбирает символ, который должен быть использован следующим, циклически перебирая символы, хранящиеся в объекте класса Marked_polyline. Оператор % означает деление по модулю (взятие остатка). Для вывода буквы в заданной точке функция draw_lines использует вспомогательную функцию меньшего размера draw_mark.

 void draw_mark(Point xy, char c)
 {
  static const int dx = 4;
  static const int dy = 4;
  string m(1,c);
  fl_draw(m.c_str,xy.x–dx,xy.y+dy);
 }

Константы dx и dy используются для центрирования буквы относительно заданной точки. Объект m класса хранит единственный символ c.

13.15. Класс Marks

Иногда необходимо вывести метки отдельно от линий. Для этого предназначен класс Marks. Например, мы можем пометить четыре точки, использованные в предыдущих примерах, не соединяя их линиями.

 Marks pp("x");
 pp.add(Point(100,100));
 pp.add(Point(150,200));
 pp.add(Point(250,250));
 pp.add(Point(300,200));