Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Страуструп Бьерн

Мы поместили вектор

points

объектов класса

Point

в раздел

private

, чтобы защитить его от нежелательных изменений. Для того чтобы он был полезным, мы должны обеспечить доступ к нему.

void Shape::set_point(int i, Point p) // не используется

{

points[i] = p;

}

Point Shape::point(int i) const

{

return points[i];

}

int Shape::number_of_points const

{

return points.size;

}

В

производном классе эти функции используются так:

void Lines::draw_lines const

// рисует линии, соединяющие пары точек

{

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);

}

Все эти тривиальные функции доступа могут вызвать у вас обеспокоенность. Эффективны ли они? Не замедляют ли работу программы? Увеличивают ли они размер генерируемого кода? Нет, компилятор всех их делает подставляемыми. Вызов функции

number_of_points

занимает столько же байтов памяти и выполняет точно столько же инструкций, сколько и непосредственный вызов функции

points.size

.

Решения, касающиеся управления доступом, очень важны. Теперь мы могли бы создать почти минимальную версию класса

Shape

.

struct Shape { // слишком простое определение — не используется

Shape;

void draw const; // работает с цветом и вызывает функцию

// draw_lines

virtual void draw_lines const; // рисует линии

virtual void move(int dx, int dy); // перемещает фигуры +=dx

// и +=dy

vector<Point> points; // не используется всеми фигурами

Color lcolor;

Line_style ls;

Color fcolor;

}

Какие возможности обеспечивают эти двенадцать дополнительных функций-членов и два канала доступа к спецификациям (

private:

и

protected:

)? Главный ответ состоит в том, что защита класса от нежелательного изменения позволяет разработчику создавать лучшие классы с меньшими усилиями. Этот же аргумент относится и к инвариантам (см. раздел 9.4.3). Подчеркнем эти преимущества на примере определения классов, производных от класса

Shape

. В более

ранних вариантах класса

Shape

мы использовали следующие переменные:

Fl_Color lcolor;

int line_style;

Оказывается, это очень ограничивает наши возможности (стиль линии, задаваемый переменной типа

int

, не позволяет элегантно задавать ширину линии, а класс

Fl_Color

не предусматривает невидимые линии) и приводит к довольно запутанному коду. Если бы эти две переменные были открытыми и использовались в пользовательской программе, то мы могли бы улучшить интерфейсную библиотеку только за счет взлома этого кода (поскольку в нем упоминаются имена

lcolor

и

line_style

).

Кроме того, функции доступа часто обеспечивают удобство обозначений. Например, инструкция

s.add(p)

читается и записывается легче, чем

s.points.push_back(p)

.

14.2.3. Рисование фигур

Мы описали почти все, кроме ядра класса

Shape

.

void draw const; // работает с цветом и вызывает функцию

// draw_lines

virtual void draw_lines const; // рисует линии

Основная задача класса

Shape

— рисовать фигуры. Мы не можем удалить из класса

Shape

все остальные функции и оставить его вообще без данных о нем самом, не нанеся вреда нашей основной концепции (см. раздел 14.4); рисование — это главная задача класса

Shape

. Он выполняет ее с помощью библиотеки FLTK и операционной системы, но с точки зрения пользователя он выполнят только две функции.

• Функция

draw

интерпретирует стиль и цвет, а затем вызывает функцию

draw_lines

.

• Функция

draw_lines

подсвечивает пиксели на экране.

Функция

draw

не использует никаких новаторских методов. Она просто вызывает функции библиотеки FLTK, чтобы задать цвет и стиль фигуры, вызывает функцию

draw_lines

, чтобы выполнить реальное рисование на экране, а затем пытается восстановить цвет и фигуру, заданные до ее вызова.

void Shape::draw const

{

Fl_Color oldc = fl_color;

// универсального способа идентифицировать текущий стиль

// не существует

fl_color(lcolor.as_int); // задаем цвет

fl_line_style(ls.style,ls.width); // задаем стиль

draw_lines;

fl_color(oldc); // восстанавливаем цвет (предыдущий)

fl_line_style(0); // восстанавливаем стиль линии (заданный