Elemi Alkalmazások Fejlesztése II.

Átírás

1 Elemi Alkalmazások Fejlesztése II. Osztályok közötti kapcsolatok öröklődés asszociáció aggregáció kompozíció

2 1. Feladat Készítsünk programot, amellyel testek térfogatát határozhatjuk meg, illetve megadhatjuk azt is, hogy az egyes testfajtákból hány objektum létezik! A lehetséges fajták: szabályos sokszögek: gömb, kocka, tetraéder, oktaéder; hasáb jellegű testek: henger, négyzet alapú hasáb, szabályos háromszög alapú hasáb; gúla jellegű testek: kúp, négyzetes gúla.

3 2. A megoldás menete Az előző órán megismert megoldást módosítsuk. Hasáb jellegű testek esetén az alapterület kiszámítását egy beágyazott objektumra delegáljuk. Így elérhető, hogy négyzet alapú hasáb, illetve gúla esetén ugyanazt a műveletet használjuk fel, nem kell ugyanazt a megvalósítást elkészítenünk két különböző osztályban. Ugyanez igaz háromszög, illetve kör alap esetén is. Az alapterület kiszámítását az Alap absztrakt osztály deklarálja, amit a konkrét Kor, Negyzet, Haromszog osztályokban valósítunk meg. A beágyazott objektum ennek megfelelően az Alap osztályból származtatott konkrét osztály példánya lesz.

4 3. Osztálydiagram Test Gömb Szabályos Hasáb Henger Kocka Kúp Gúla Négyzetes Tetraéder NGúla Háromszöges Oktaéder

5 Test # méret : double - darab : int # Test(méret : double) + Test() + Térfogat() : double + Darab() : int Szabályos Hasáb - darab : int # Szabályos(méret : double) + Szabályos() + Térfogat() : double # Szorzó() : double + Darab() : int # magasság : double - darab : int # Hasáb(méret : double, magasság : double) + Hasáb() + Térfogat() : double + Darab() : int # alap Alap + Terület(m : double) : double

6 Alap + Terület(m : double) : double Kör + Terület(m : double) : double Négyzet + Terület(m : double) : double Háromszög + Terület(m : double) : double

7 Szabályos - darab : int # Szabályos(méret : double) + Szabályos() + Térfogat() : double # Szorzó() : double + Darab() : int Gömb Kocka Tetraéder Oktaéder - darab : int - szorzó : double = 4π/3 + Gömb(méret : double) + Gömb() # Szorzó() : double + Darab() : int - darab : int + Kocka(méret : double) + Kocka() # Szorzó() : double + Darab() : int - darab : int - szorzó : double = 2/12 + Tetraéder(méret : double) + Tetraéder() # Szorzó() : double + Darab() : int - darab : int - szorzó : double = 2/3 + Oktaéder(méret : double) + Oktaéder() # Szorzó() : double + Darab() : int

8 Hasáb # magasság : double - darab : int # Hasáb(méret : double, magasság : double) + Hasáb() + Térfogat() : double + Darab() : int Gúla - darab : int # Gúla(méret : double, magasság : double) + Gúla() + Térfogat() : double + Darab() : int

9 Hasáb # magasság : double - darab : int # Hasáb(méret : double, magasság : double) + Hasáb() + Térfogat() : double + Darab() : int - darab : int Henger - darab : int Négyzetes - darab : int Háromszöges + Henger(méret : double, magasság : double) + Henger() + Darab() : int + Négyzetes(méret : double, magasság : double) + Négyzetes() + Darab() : int + Háromszöges(méret : double, magasság : double) + Háromszöges() + Darab() : int

10 - darab : int Gúla # Gúla(méret : double, magasság : double) + Gúla() + Térfogat() : double + Darab() : int - darab : int Kúp - darab : int NGúla + Kúp(méret : double, magasság : double) + Kúp() + Darab() : int + NGúla(méret : double, magasság : double) + NGúla() + Darab() : int

11 4. Osztályok Nem változnak az előző megoldáshoz képest: Test, Szabalyos, Gomb, Kocka, Tetraeder, Oktaeder.

12 5. Az Alap osztály class Alap public: virtual double Terulet(double m) const = 0; ~Alap() protected: Alap() ;

13 6. A Kor osztály class Kor : public Alap public: double Terulet(double m) const return PI * m * m; ;

14 7. A Negyzet osztály class Negyzet : public Alap public: double Terulet(double m) const return m * m; ;

15 8. A Haromszog osztály class Haromszog : public Alap public: double Terulet(double m) const return SQ3 * m * m / 4.0;

16 9. A Hasab osztály class Hasab : public Test public: ~Hasab(); double Terfogat() const; static int Darab() return darab; protected: Hasab(double meret, double magassag); protected: double magassag; Alap *alap; private: static int darab; ;

17 int Hasab::darab = 0; Hasab::Hasab(double meret, double magassag) : Test(meret) this->magassag = magassag; darab++; Hasab::~Hasab() darab--; double Hasab::Terfogat() const return alap->terulet(meret) * magassag;

18 10. A Gula osztály class Gula : public Hasab public: ~Gula(); double Terfogat() const; static int Darab() return darab; protected: Gula(double meret, double magassag); private: static int darab; ;

19 int Gula::darab = 0; Gula::Gula(double meret, double magassag) : Hasab(meret, magassag) darab++; Gula::~Gula() darab--; double Gula::Terfogat() const return (alap->terulet(meret) * magassag) / 3.0;

20 11. A Henger osztály class Henger : public Hasab public: Henger(double meret, double magassag); ~Henger(); static int Darab() return darab; private: static int darab; ;

21 int Henger::darab = 0; Henger::Henger(double meret, double magassag) : Hasab(meret, magassag) darab++; alap = new Kor(); Henger::~Henger() darab--; delete alap;

22 12. A Negyzetes osztály class Negyzetes : public Hasab public: Negyzetes(double meret, double magassag); ~Negyzetes(); static int Darab() return darab; private: static int darab; ;

23 int Negyzetes::darab = 0; Negyzetes::Negyzetes(double meret, double magassag) : Hasab(meret, magassag) darab++; alap = new Negyzet(); Negyzetes::~Negyzetes() darab--; delete alap;

24 13. A Haromszoges osztály class Haromszoges : public Hasab public: Haromszoges(double meret, double magassag); ~Haromszoges(); static int Darab() return darab; private: static int darab; ;

25 int Haromszoges::darab = 0; Haromszoges::Haromszoges(double meret, double magassag) : Hasab(meret, magassag) darab++; alap = new Haromszog(); Haromszoges::~Haromszoges() darab--; delete alap;

26 14. A Kup osztály class Kup : public Gula public: Kup(double meret, double magassag); ~Kup(); static int Darab() return darab; private: static int darab; ;

27 int Kup::darab = 0; Kup::Kup(double meret, double magassag) : Gula(meret, magassag) darab++; alap = new Kor(); Kup::~Kup() darab--; delete alap;

28 15. A NGula osztály class NGula : public Gula public: NGula(double meret, double magassag); ~NGula(); static int Darab() return darab; private: static int darab; ;

29 int NGula::darab = 0; NGula::NGula(double meret, double magassag) : Gula(meret, magassag) darab++; alap = new Negyzet(); NGula::~NGula() darab--; delete alap; A főprogram értelemszerűen nem változik az előző megoldáshoz képest.

30 16. Javítás Vegyük észre, hogy Alap típusú elemekből elég egyetlen példányt létrehoznunk, azt közösen használhatják a megfelelő testek. Tehát elég egyetlen Kör, egytelen Négyzet és egyetlen Háromszög objektum. A közös Kör objektumot használhatja az összes kör alapú test. (Eddig minden test külön objektumot hozott létre.)

31 Alap + Terület(m : double) : double Kör Négyzet Háromszög - példány : Kör - példány : Négyzet - példány : Háromszög + Terület(m : double) : double + Példány() : Kör + Terület(m : double) : double + Példány() : Négyzet + Terület(m : double) : double + Példány() : Háromszög

32 17. A Kor osztály class Kor : public Alap public: double Terulet(double m) const return PI * m * m; static Kor *Peldany(); private: static Kor *peldany; Kor() ; Kor *Kor::peldany = 0; Kor *Kor::Peldany() if ( peldany == 0 ) return peldany; peldany = new Kor();

33 18. A Negyzet osztály class Negyzet : public Alap public: double Terulet(double m) const return m * m; static Negyzet *Peldany(); private: static Negyzet *peldany; Negyzet() ; Negyzet *Negyzet::peldany = 0; Negyzet *Negyzet::Peldany() if ( peldany == 0 ) peldany = new Negyzet(); return peldany;

34 19. A Haromszog osztály class Haromszog : public Alap public: double Terulet(double m) const return SQ3 * m * m / 4.0; static Haromszog *Peldany(); private: static Haromszog *peldany; Haromszog() ; Haromszog *Haromszog::peldany = 0; Haromszog *Haromszog::Peldany() if ( peldany == 0 ) peldany = new Haromszog(); return peldany;

35 Ezután az összes Hasáb jellegű osztály konstruktorában a new helyett az osztályszintű Peldany művelet szerepel. A destruktorban pedig elmarad a felszabadítás. Például a Henger osztályban: Henger::Henger(double meret, double magassag) : Hasab(meret, magassag) darab++; alap = Kor::Peldany(); Henger::~Henger() darab--;

36 20. Asszociáció és aggregáció implementálása Ezeket a kapcsolatokat mutatók segítségével lehet megvalósítani, ahogy a Hasáb osztály és az Alap osztály kapcsolatánál láthattuk. Ha a multiplicitás többszörös, akkor egy megfelelő méretű mutató tömböt kell felvenni. 21. Kompozíció implementálása A kompozíció attribútum jellegű kapcsolat, ezért a kompozíciós objektum beágyazott objektumként (adattag) jelenik meg az összetett objektumban. Ha egyéb, gyakorlati okokból mutató(ka)t használunk, akkor az összetett objektum létrehozásakor, a konstruktorban, létre kell hoznunk a beágyazott objektumokat is, és a mutatókat csak az objektum megszűnésekor, a destruktorban, változtathatjuk meg, szabadíthatjuk fel.

37 Rendszer név Bolygó név Csillag class Rendszer Rendszer(string nev, int meret, string nevek[]); ~Rendszer();... private: Csillag csillag; int bolgyoszam; Bolygo* bolygok[]; string nev; ;

38 class Bolygo Bolygo(string nev);... ; Rendszer::Rendszer(string nev, int meret, string nevek[]) this.nev = nev; bolygoszam = meret; // csillag automatikusan létrejön bolygok = new Bolygo *[bolygoszam]; for ( int i = 0; i < bolygoszam; i++ ) bolygok[i] = new Bolygo(nevek[i]); Rendszer::~Rendszer() delete [] bolygok;