Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Страуструп Бьерн

if (color.visibility)

fl_arc(point(0).x,point(0).y,r+r,r+r,0,360);

}

Обратите внимание на использование функции

fl_arc

, рисующей окружность. Первые два аргумента задают левый верхний угол, вторые два — ширину и высоту наименьшего прямоугольника, окаймляющего окружность, а последние два аргумента задают начальный и последний углы. Для того чтобы нарисовать окружность, нужно обойти вокруг ее центра все 360 градусов, но с помощью функции

fl_arc

можно нарисовать только часть окружности (и часть эллипса); см. упр. 1.

13.13.

Класс Ellipse

Эллипс похож на окружность, но он определяется большой и малой осями, а не радиусом. Иначе говоря, для того чтобы определить эллипс, мы должны задать координаты центра, а также расстояние от центра до точки на оси x и расстояние от центра до точки на оси y.

struct Ellipse:Shape {

// центр, минимальное и максимальное расстояние от центра

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