Объектно-ориентированное программирование

Урок №1. Перемещение объекта.

Задача:

Создать программу, позволяющую пользователю перемещать некоторый объект на экране. Управление перемещением производится с помощью клавиатуры. Обеспечить графический режим.

Решение:

Итак, с выбором объекта мудрить не станем. Для простоты, будем перемещать квадрат. Разбёрёмся, какие данные требуются, чтобы однозначно задать квадрат. Пусть это будут координата левого верхнего угла квадрата и длина его стороны. Координата, в свою очередь, задаётся двумя компонентами x и y.

Можем написать следующий фрагмент:

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 };

Данные сделаем защищёнными от внешнего воздействия - поместим их в раздел private или protected (в данном случае protected).

Сделаем конструктор для данного класса, который будет инициализаровать член-данные x, y и a какими-то начальными значениями. Всегда нужно делать конструктор, который задаёт начальные значения для член-данных класса. Это требуется для того, чтобы уменьшить количество глюков в ваших программах. :)

Ежу понятно, что конструктор должен быть описан в разделе public, иначе как бы он вызывался при создании экземпляра класса.

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 public:
   Kvadrat (int x_, int y_, int a_) {
     x= x_;
     y= y_;
     a= a_;
   }
 };

Не нравится мне эта запись. Перепишем вот так:

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 public:
   Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) {}
 };

Далее. Добавим в класс две функции, одна из которых будет рисовать квадрат на экране (show()), а другая - стирать его оттуда (hide()).

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 public:
   Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) {}
 
  void show() {
     setcolor (WHITE);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void hide() {
     setcolor (BLACK);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 };

Ещё один момент, так как функции класса не должны изменять значения полей класса, в их описание желательно включить служебное слово const:

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 public:
   Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) {}
 
  void show() const {
     setcolor (WHITE);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void hide() const {
     setcolor (BLACK);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 };

Спрашивается, для чего это всё нужно? Зачем эти области видимости private, protected, public? Для чего это слово "const" в конце заголовка функций?

Ответ: да без проблем! Делайте как хотите: можете при объявлении класса сразу сделать область видимости public, и тогда не возникнет никаких затруднений с доступом к членам класса. Можете, не употреблять const - и тогда можете не беспокоиться, что компилятор выдаст ошибку, если вы будете изменять член-данные класса в этой функции.

Просто всё это нужно для самогО программиста. Чтобы исключить свои же собственные ошибки. Чтобы самому себе ограничить возможности, как это ни парадоксально звучит. Вообще, чем меньше доступа к данным, тем лучше. На будущее: пишите все член-данные (переменные) - в разделах private или protected, а чтобы присваивать значения этим член-данным, в разделе public пишите соответствующие член-функциии. Это и называется страшным словом инкапсуляция. :)

Ладно, понимайте как хотите. Пойдём дальше.

Добавим функцию, которая может поместить квадрат в любое место экрана (put(x_,y_)). Принцип действия её будет таким: стереть старое изображение квадрата, поменять старые координаты на новые, нарисовать квадрат на новом месте.

class Kvadrat {
 protected:
   int x, y, a;
 public:
   Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) {}
 
  void show() const {
     setcolor (WHITE);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void hide() const {
     setcolor (BLACK);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void put (int x_, int y_) {
     hide();
     x= x_;
     y= y_;
     show();
   }
 };

Тут я подумал, и решил: сделаем-ка мы так, чтобы квадрат рисовался сразу при создании экземпляра класса и исчезал при удалении этого экземпляра. Для этого из тела конструктора будем вызывать функцию show(), а из тела деструктора - функцию hide(). Внимательный программер спросит, а где же я тут увидел деструктор. И я тут же ему отвечу: "Нигде. Деструктор мы сейчас создадим."

class Kvadrat {
 
protected:
 
  int x, y, a;
 
public:
 
  Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) { show(); }
 
  ~Kvadrat () { hide(); }
 
  void show() const {
     setcolor (WHITE);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void hide() const {
     setcolor (BLACK);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void put (int x_, int y_) {
     hide();
     x= x_;
     y= y_;
     show();
   }
 };

Блин, уже столько строчек написали, не терпится проверить функционирование своего творения. Переходим к функции main. Возьмём стандартную форму для графического режима. Для удобства графический драйвер EGAVGA.BGI поместим в тот же каталог, где находится программа. Тогда и путь к нему не придётся прописывать.

#include <graphics.h> #include <iostream.h> 
void main () {
 
  int graphDriver= DETECT, graphMode;
   initgraph (&graphDriver, &graphMode, "");
   if (graphresult() != grOk) {
     cout << "Ошибка инициализации графического режима\n";
     return;
   }
 
  closegraph();
 }

Теперь проведём небольшой тест на работоспособность. В программу добавим этот код:

getch();
 
Kvadrat *kvadrat= new Kvadrat (200, 200, 25);
 getch();
 
kvadrat->hide();
 getch();
 
kvadrat->show();
 getch();
 
kvadrat->put (400, 100);
 getch();
 
delete kvadrat;

В результате, программа примет следующий вид:

#include <graphics.h> #include <iostream.h> 
class Kvadrat {
 
protected:
 
  int x, y, a;
 
public:
 
  Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) { show(); }
 
  ~Kvadrat () { hide(); }
 
  void show() const {
     setcolor (WHITE);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void hide() const {
     setcolor (BLACK);
     rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
   }
 
  void put (int x_, int y_) {
     hide();
     x= x_;
     y= y_;
     show();
   }
 };
 
void main () {
 
  int graphDriver= DETECT, graphMode;
   initgraph (&graphDriver, &graphMode, "");
   if (graphresult() != grOk) {
     cout << "Ошибка инициализации графического режима\n";
     return;
   }
   getch();
 
  Kvadrat *kvadrat= new Kvadrat (200, 200, 25);
   getch();
 
  kvadrat->hide();
   getch();
 
  kvadrat->show();
   getch();
 
  kvadrat->put (400, 100);
   getch();
 
  delete kvadrat;
   closegraph();
 }

Взглянув на этот код, несложно догадаться как должна вести себя программа при выполнении: После запуска пользователь должен увидеть пустой экран, затем при нажатии клавиши (например "Пробел") должен появиться небольшой квадратик, при следующем нажатии он должен исчезнуть, при следующем - снова появиться, при следующем - квадратик должен переместиться в другое место, и при последнем нажатии - программа должна завершиться.

Можете проверить, я уже проверил.

После того, как мы убедились в работоспособности класса Kvadrat, начинаем думать про управление перемещением кварата.

Реализуем это следующим образом, добавим в класс Kvadrat четыре член-функции, которые будут уметь перемещать квадрат в четыре направления. Обзовём эти функции так: move_up(), move_left(), move_right(), move_down(). И пусть эти функции работают с функцией put(x_,y_):

void move_up() { put (x, y-10); }
 void move_left() { put (x-10, y); }
 void move_right() { put (x+10, y); }
 void move_down() { put (x, y+10); }

Правда, оригинально придумано? :) Функция move_up() просто помещает квадрат на 10 пикселей выше, чем он был до этого, функция move_left() - на 10 пикселей левее, и т.д.

Теперь надо обеспечить вызов этих функций пользователем. Сделать это не сложно:

int quit= 0;
 
do {
 
  switch (getch()) {
 
    case 27:
 
      quit= 1;
       break;
 
    case 'w':
 
      kvadrat->move_up();
       break;
 
    case 'a':
 
      kvadrat->move_left();
       break;
 
    case 'd':
 
      kvadrat->move_right();
       break;
 
    case 's':
 
      kvadrat->move_down();
       break;
   }
 
} while (!quit);

В этом цикле постоянно будет считываться код нажатой клавиши, и этот код тут же будет рассматриваться в блоке switch. Как вы уже догадались управление будет производиться клавишами 'w', 'a', 'd', 's'. Никогда нельзя забывать о том, как вы будете выходить из программы. Для этого в блок switch включена обработка клавиши "Esc", код которой равен 27. По нажатию клавиши "Esc" переменной qiut будет присвоено значение 1, в результате чего условие продолжения цикла станет ложным.

Пожалуй стоит усовершенствовать этот блок до следующего вида:

int quit= 0;
 
do {
 
  switch (getch()) {
 
    case 27:
 
      quit= 1;
       break;
 
    case 'W':
     case 'w':
     case 'Ц':
     case 'ц':
 
      kvadrat->move_up();
       break;
 
    case 'A':
     case 'a':
     case 'Ф':
     case 'ф':
 
      kvadrat->move_left();
       break;
 
    case 'D':
     case 'd':
     case 'В':
     case 'в':
 
      kvadrat->move_right();
       break;
 
    case 'S':
     case 's':
     case 'Ы':
     case 'ы':
 
      kvadrat->move_down();
       break;
   }
 
} while (!quit);

А то мало ли что, вдруг окажется включенным Caps Lock, или язык клавиатуры будет сменён, или и то и другое.

Итак, программа у вас должна стать такой:

#include <conio.h> #include <graphics.h> #include <iostream.h> 
class Kvadrat {
 
  protected:
 
    int x, y, a;
 
  public:
 
    Kvadrat (int x_, int y_, int a_): x(x_), y(y_), a(a_) {
       show();
     }
 
    ~Kvadrat() { hide(); }
 
    void show() const {
       setcolor (WHITE);
       rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
     }
 
    void hide() const {
       setcolor (BLACK);
       rectangle (x, y, x+a-1, y+a-1);
     }
 
    void put (int x_, int y_) {
       hide();
       x= x_;
       y= y_;
       show();
     }
 
    void move_up() { put (x, y-10); }
 
    void move_left() { put (x-10, y); }
 
    void move_right() { put (x+10, y); }
 
    void move_down() { put (x, y+10); }
 };
 
void main () {
 
  int graphDriver= DETECT, graphMode;
   initgraph (&graphDriver, &graphMode, "");
   if (graphresult() != grOk) {
     cout << "Graphics error.\n";
     return;
   }
 
  Kvadrat * kvadrat= new Kvadrat (200, 200, 15);
 
  int quit= 0;
 
  do {
 
    switch (getch()) {
 
      case 27:
 
        quit= 1;
         break;
 
      case 'W':
       case 'w':
       case 'Ц':
       case 'ц':
 
        kvadrat->move_up();
         break;
 
      case 'A':
       case 'a':
       case 'Ф':
       case 'ф':
 
        kvadrat->move_left();
         break;
 
      case 'D':
       case 'd':
       case 'В':
       case 'в':
 
        kvadrat->move_right();
         break;
 
      case 'S':
       case 's':
       case 'Ы':
       case 'ы':
 
        kvadrat->move_down();
         break;
     }
 
  } while (!quit);
 
  delete kvadrat;
 
  closegraph();
 }

Что ж, с задачей мы справились, прямоугольник действительно двигается. Но, блин! Чё за фигня... Он же может перемещается за границы экрана!..

Впрочем, это легко исправить. Для этого добавим в функцию put(x_,y_) дополнительное условие:

void put (int x_, int y_) {
   if (x_>=0 && y_>=0 && x_+a-1<=getmaxx() && y_+a-1<=getmaxy()) {
     hide();
     x= x_;
     y= y_;
     show();
   }
 }

Урок №1. Перемещение объекта.

Урок №2. Игра "Арканоид".

Урок №3. Обработка нажатий клавиш.

Урок №4. Системный таймер.

Урок №5. Немного о виртуальных функциях.

^^ наверх ^^

Дизайн: Красиков Виктор, kv630@mail.ru, ICQ - 319227
Местонахождение: Россия, респ. Бурятия, г. Улан-Удэ
Время на сервере: 02.04.23 03:33
Время в Улан-Удэ: 02.04.23 08:33
Время генерации страницы 0.0030019999999999 сек.