• Продемонстрировать связь между кодом и создаваемыми рисунками.
• Научить вас читать программы и размышлять над тем, как они работают.
• Научить вас размышлять о проектировании программ, в частности о том, как выразить понятия в виде классов. Почему эти классы устроены так, а не иначе? Как еще их можно было бы написать? Вы можете принять много-много проектных решений, и в большинстве своем они будут отличаться от наших незначительно, а в некоторых случаях — кардинально.
Итак, пожалуйста, не торопитесь, иначе пропустите нечто важное и не сможете выполнить упражнения.
13.2. Классы Point и Line
Самой главной частью любой графической системы является точка. Определив это понятие, вы определите все ваше геометрическое пространство. В данной книге мы используем обычное, компьютерно-ориентированное двумерное представление точек в виде пары целочисленных координат (x, y). Как указано в разделе 12.5, координаты x изменяются от нуля (левого края экрана) до
x_max()
(правого края экрана); координаты y изменяются от нуля (верхнего края экрана) до
y_max()
(нижнего края экрана).
Как определено в файле
Point.h
, класс
Point
— это просто пара чисел типа
int
(координаты).
struct Point {
int x, y;
Point(int xx, int yy):x(xx), y(yy) { }
Point() :x(0), y(0) { }
};
bool operator==(Point a, Point b) { return a.x==b.x && a.y==b.y; }
bool operator!=(Point a, Point b) { return !(a==b); }
В файле
Graph.h
определены также класс
Shape
, подробно описанный в главе 14, и класс
Line
.
struct Line:Shape { // класс Line — это класс Shape,
// определенный двумя точками
Line(Point p1, Point p2); // создаем объект класса Line
// из двух объектов класса Points
};
Класс
Line
— это разновидность класса
Shape
. Именно это означает строка
“:Shape”
. Класс
Shape
называют
базовым (base class) по отношению к классу
Line
. В принципе класс
Shape
содержит возможности, чтобы упростить определение класса
Line
. Как только мы столкнемся с конкретными фигурами, например
Line
или
Open_polyline
, то увидим, что это значит (см. главу 14).
Класс
Line
определяется двумя объектами класса
Point
. Оставляя в стороне “леса” (директивы #include и прочие детали, описанные в разделе 12.3), мы можем создать линию и нарисовать ее на экране.
// рисуем две линии
Simple_window win1(Point(100,100),600,400,"Two lines");
Line horizontal(Point(100,100),Point(200,100)); // горизонтальная
// линия
Line vertical(Point(150,50),Point(150,150)); // вертикальная
// линия
win1.attach(horizontal); // связываем их
// с экраном
win1.attach(vertical);
win1.wait_for_button(); // изобразить!
Выполнив этот фрагмент кода, получим на экране следующее изображение.
Пользовательский интерфейс предназначен для того, чтобы упростить работу, и класс Line довольно неплохо справляется с этим заданием. Не нужно быть Эйнштейном, чтобы понять, что инструкция
Line vertical(Point(150,50),Point(150,150));
создает (вертикальную) линию, соединяющую точки (150,50) и (150,150). Разумеется, существуют детали реализации, но вам необязательно знать их, чтобы создавать линии. Реализация конструктора класса
Line
довольно проста.
Line::Line(Point p1, Point p2) // создаем линию по двум точкам
{
add(p1); // добавляем точку p1
add(p2); // добавляем точку p2
}
Иначе говоря, конструктор просто добавляет две точки. Добавляет куда? И как объект класса
Line
рисуется в окне? Ответ кроется в классе
Shape
. Как будет описано в главе 14, класс
Shape
может хранить точки, определяющие линии, знает, как рисовать линии, определенные парами точек, и имеет функцию
add()
, позволяющую добавлять объекты в объекты класса
Point
. Основной момент здесь заключается в том, что определение класса
Line
тривиально. Большая часть работы по реализации выполняется системой, поэтому программист может сосредоточиться на создании простых классов, которые легко использовать.
С этого момента оставим в стороне определение класса
Simple_window
и вызовы функции
attach()
. Они не более чем “леса”, необходимые для завершения программы, но ничего не добавляющие к специфике объектов класса
Shape
.
13.3. Класс Lines
Оказывается, что мы редко рисуем отдельную линию. Как правило, мы представляем себе объекты, состоящие из многих линий, например треугольники, многоугольники, графы, лабиринты, сетки, диаграммы, графики математических функций и т.д. Одним из простейших компонентов этих составных графических объектов являются объекты класса
Lines
.
struct Lines:Shape { // связанные друг с другом линии
