Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования

Подождите немного. Документ загружается.

C:=Sqrt(Sqr(x4-x3)+Sqr(y4-y3));

D:=Sqrt(Sqr(x4-xl)+Sqr(y4-yl));

End;

Procedure FourAngle.Diagonali;

Begin

Dl:=Sqrt(Sqr(xl-x3)+Sqr(yl-y3));

D2:=Sqrt(Sqr(x2-x4)+Sqr(y2-y4));

End;

Procedure FourAngle.Angles;

Function Ugol(Aa,Bb,Cc:

BaseType):

BaseType;

Var VspCos, VspSin: BaseType;

Begin

VspCos:=(Sqr(Aa)+Sqr(Bb)-Sqr(Cc))/(2*Aa*Bb);

VspSin:=Sqrt(1-Sqr(VspCos));

If Abs(VspCos)>le-7

Then Ugol:=(ArcTan(VspSin/VspCos)

+Pi*Ord(VspCos<0))/Pi*180

Else Ugol:=90

End;

Begin Alpha:=Ugol(D,A,D2); Beta:=Ugol(A,B,Dl);

Gamma:=Ugol(B,C,D2);

Delta:=Ugol(C,D,Dl);

End;

Procedure FourAngle.Perimetr;

Begin

P:=A+B+C+D

End;

Procedure FourAngle.Ploshad;

Var Perl,

Per2:

BaseType;

Begin Perl:=(A+D+D2)/2; Per2:=(B+C+Dl)/2;

S:=Sqrt(Perl*(Perl-A)*(Perl-D)*(Perl-D2)) +

Sqrt(Per2*(Per2-B)*(Per2-C)*(Per2-Dl))

End;

Procedure FourAngle.PrintElements;

Begin

WriteLnC

Стороны:

',А:10:6,В:10:6,С:10:6,

D:10:6,'Углы:',Alpha:10:4,Beta:10:4,

Gamma:10:4,Delta:10:4,'Периметр:',

P:10:6,'Площадь:',S:10:б,'Диагонали:',

D1:10:6,D2:10:6)

End;

Procedure Parall.Storony;

Begin A:=Sqrt(Sqr(x2-xl)+Sqr(y2-yl));

B:=Sqrt(Sqr(x3-x2)+Sqr(y3-y2));

C:=A; D:=B

End;

Procedure Parall.Perimetr;

Begin

P:=2*(A+B)

End;

Procedure Parall.Ploshad;

Var Per: BaseType;

Begin Per:=(A+D+D2)/2;

S:=2*Sqrt(Per*(Per-A)*(Per-D)*(Per-D2))

End;

Procedure Romb.Storony;

Begin

A:=Sqrt(Sqr(x2-xl)+Sqr(y2-yl)

)

;

B:=A; C:=A; D:=A

End;

Procedure Romb.Perimetr;

Begin

P:=2*A

End;

Procedure Kvadrat.Angles;

Begin Alpha:=90; Beta:=90; Gamma:=90;

Delta:=90;

End;

Procedure Kvadrat.Ploshad;

Begin

S:=Sqr(A)

End;

{Основная программа}

Var obj: Kvadrat;

Begin

obj.Init;

obj.Storony;

obj.Diagonali;

obj.Angles;

obj.Perimetr;

obj.Ploshad;

obj.PrintElements

End.

Таким образом, вычисление соответствующего элемента в фи-

гуре,

если это действие по сравнению с другими является уни-

кальным, производится обращением к своему методу.

3.24.

Виртуальные методы. Конструкторы

и деструкторы

Объекты в динамической памяти. При работе с объектами до-

вольно типичной является ситуация, когда сложный метод при-

ходится создавать заново для каждого типа объекта, хотя разли-

чия в поведении объектов могут быть небольшими.

этом случае

обычно создается общий сложный метод, а различия вносятся в

сменные подчиненные методы. Реализация такого подхода осуще-

ствляется с помощью

виртуальных

подчиненных методов. С этой

целью после заголовка

каждого

сменного метода требуется напи-

161

сать Virtual. Заголовки виртуальных методов предка и потомка

должны в точности совпадать, причем оба метода должны быть

виртуальными. Отсюда следует, что при проектировании методов

следует учесть, что некоторые из них потребуют дальнейшего раз-

вития, и объявить их виртуальными.

И наконец, инициализация экземпляра объекта должна вы-

полняться методом особого вида, который называется

конструк-

тор.

Обычно на конструктор возлагается присвоение полям ис-

ходных значений, открытие файлов, первоначальный вывод на

экран и т.д. Помимо действий, заложенных в него программис-

том, конструктор выполняет подготовку так называемого меха-

низма позднего связывания виртуальных методов. Отсюда следу-

ет, что до вызова любого виртуального метода должен быть вы-

полнен какой-либо конструктор. Структура конструктора такая же,

как и

любой процедуры, только вместо слова Procedure в заго-

ловке метода пишется слово Constructor.

В паре с конструктором всегда существует и

деструктор,

роль

которого противоположна роли конструктора, — он выполняет

действия, завершающие работу

объектом: закрывает файлы, очи-

щает динамическую память, осуществляет восстановление неко-

торых состояний, предшествующих работе с объектом и т.д. Вооб-

ще деструктор может не выполнять никаких действий, но обяза-

тельно должен присутствовать

списке методов объекта. Заголовок

метода-деструктора начинается со слова Destructor, в осталь-

ном же его структура такая же, как и у любого другого метода.

Скажем теперь несколько слов о механизме раннего и позднего

связывания. Раннее связывание предполагает, что связь между ме-

тодами устанавливается во время трансляции программы,

то вре-

мя как позднее связывание предусматривает динамическую связь,

т.е.

реализуемую по мере необходимости в процессе выполнения

программы. За счет такого механизма и удается правильно устано-

вить все нужные связи для виртуальных

методов.

Результат поздне-

го связывания в этом случае зависит от типа того объекта, чей

метод обратился к виртуальному методу. Конструктор для подго-

товки позднего связывания устанавливает связь между экземпля-

ром объекта и таблицей виртуальных методов (VMT) объекта. Для

каждого виртуального метода VMT содержит его адрес. Вызов вир-

туального метода делается не прямо, а через

VMT:

сначала по име-

ни метода определяется его адрес, а затем по этому адресу переда-

ется управление. Именно по этим причинам использованию вирту-

альных методов должен предшествовать вызов конструктора.

Чтобы разместить объект в динамической памяти, надо опи-

сать

указатель на

него.

Выделение памяти

для

динамического объек-

та выполняется процедурой

NEW.

Поскольку сразу после этого про-

изводится инициализация объекта,

то для

объектов процедура

NEW

выглядит так:

162

NEW(<указатель на объект>, <конструктор>)

Высвобождение динамической памяти, занятой объектом, вы-

полняется процедурой DISPOSE. Перед этим выполняются дей-

ствия, завершающие работу с объектом, поэтому для объектов

процедура DISPOSE выглядит так:

DISPOSE(<указатель на объект>, <деструктор>)

Нельзя освободить память, занятую динамическим объектом,

если у него нет деструктора, хотя бы и пустого.

Пример

Сложное меню в динамической

памяти.

Построим слож-

ное иерархическое меню: пробел будет открывать главное меню,

нажатие на клавишу

Enter

будет разворачивать подсвеченный пункт

в меню или, если пункт находится в подменю, клавиша Enter

будет сворачивать подменю. Работа будет завершаться по нажатию

на клавишу Esc. Нижний уровень меню располагаем вертикально,

главное меню

—

горизонтально. (В роли пунктов главного меню

будут выступать некоторые классы языков программирования, а в

качестве подпунктов

—

примеры таких языков.)

Program Menu;

Uses crt;

Const Stroka='Операциональное(Фортран(b) Бейсик(с)

Cn(d)) Структурное (Паскаль

(е)

Модула

(f)

)

Объектное(СИ++(д)

Делфи(h))';

Type PMenu=

TMenu;

TMenu=Object

х,у:Integer;{координаты меню}

Items:String;{строка названий и возвращаемых

символов}

Maxltera:Integer;{общее количество пунктов}

sel:Integer;{номер отмеченного пункта}

Constructor

Init(ax,ay:Integer;TIterns:String);{заполняет поле

Items,

подсчитывает количество пунктов,делает

выбранным первый пункт}

Procedure Select(Var w:Char);Virtual;{позволяет

выбрать пункт меню и возвращает символ выбранного

пункта.

При отказе от выбора возвращает #27}

Procedure Draw;Virtual;{рисует меню, выделяя

выбранный пункт цветом}

Function

LeftBoard(Item:Integer):Integer;{возвращает начало

названия пункта Item в строке Items}

Function Len(Item:Integer):Integer;{возвращает

длину названия пункта Item в строке Items}

Function WhatSel:Char;{возвращает символ выбранного

163

пункта}

End;{Конец описания TMenu}

Type PNeatMenu

=/v

TNeatMenu;

TNeatMenu=Object(TMenu)

Store .-Array

[1.

.4000] Of Byte;

Constructor

Init

(aX,

aY:

Integer;TItems

.-String) ;

{сохраняет

экран и вызывает Init предка)

Destructor Done;{восстанавливает состояние

экрана}

End;

Type

PVertMenu

=/4

TVertMenu;

TVertMenu=Object(TNeatMenu)

Procedure

Draw;

Virtual-

End;

Type PCompMenu=

TCompMenu;

TCompMenu=Object(TNeatMenu)

SubMenus:Array[1..10] Of String;

Constructor Init

(aX,aY:

Integer;

TItems-.String)

;

Procedure Select(var w:Char);Virtual;

End;

{Описания методов}

Constructor

TMenu.Init(ax,ay:Integer;TItems:String);

Var

i:Integer;

Begin

x:=ax;

y:=ay;

Iterns:=TIterns;

Sel:=l;

maxltem:=0;

For i:=l To length(Items) Do

If Items[i]='('then

inc(maxltem);

Draw;

End;

Constructor TNeatMenu.Init(aX,aY:Integer;

TItems:String);

Begin

move(mem[$b800:0],Store,

4 000)

;

TMenu.Init(aX,aY,TItems);

End;

Constructor TCompMenu.Init(aX,aY:Integer;

TItems:String);

Var

i,br:Integer;

Begin

x:=aX;

164

y:=aY;

maxltem:=0;

br:=0;

Items:='';

For i:=l To length(TItems) Do

Begin

Case TItems[i] Of

(':Begin

inc(br);

If br=l Then

Begin

inc(maxltem);

SubMenus[maxltem]:

;

End

Else

SubMenus[maxltem]:=SubMenus[maxltem]+'(' ;

End;

')':Begin

dec

(br)

;

If br=l Then

SubMenus[maxltem]:=SubMenus[maxltem]+')'

Else

If TItems[i-l]=')' Then Items:=Items+'()'

Else Items:=Items+'

('+TItems[i-1]

+')

;

End;

Else

If br=0 Then Items:=Items+TItems[i]

Else

SubMenus[maxltem]:=SubMenus[maxltem]+TItems[i];

End;{case}

End;{for}

Sel:=l;

move(mem[$b800:0],Store,4000);

End;

Procedure TCompMenu.Select(Var

w:Char)

;

Var wSub,c:Char;

SubMenu:PNeatMenu;

xl:Integer;

Begin

Sel:=0;

w:=#0;

Repeat

с:

=readkey;

Case с Of

'':Begin

inc(Sel) ;

165

If Sel>maxltem Then Sel:=l;

Draw;

End;

#13:If pos(' (', SubMenus[Sel])=0 Then w:=WhatSel

Else

Begin

xl:=x+LeftBoard(Sel);

If pos('))',SubMenus[Sel])=0

Then SubMenu:=new(PVertMenu,

Init(xl,y+1,SubMenus[Sel]))

Else SubMenu:=new(PCompMenu,Init(xl,y+1,

SubMenus[Sel]));

SubMenu

.Select(wSub);

dispose(SubMenu,Done);

If wSub=#27 Then w:=wSub;

End;

#27:

w:=#27;

#0:

c:=readkey;

End;{case}

Until w<>#0;

End;

Destructor TNeatMenu.Done;

Begin

move(Store,mem[$b800:0],160*25);

End;

Procedure TMenu.Select(Var

w:Char);

Var

с:Char;

Begin

w:=#0;

Repeat

с:=readkey;

Case с Of

' ':Begin

inc(Sel);

If Sel>maxltem Then Sel:=l;

draw;

End;

#13:w:=whatSel;{enter}

#27:w:=#27;{esc}

#0:c:=readkey

End;{case}

Until w<>#0;

End;

Procedure TMenu.Draw;

Var a,b,Xnext,Item:Integer;

Begin

Xnext:=X;

For Item:=l To maxltem Do

Begin

gotoXY(Xnext,У);{перемещает курсор в данные

координаты}

If Item=Sel Then TextColor(Yellow)

{выбор цвета символов}

Else TextColor(White);

a:=Leftboard(item);

b:=len(item);

Write(copy(Items,a,b));{копирует из строки

items b символов, начиная с символа с номером а}

inc(Xnext,Len(Item)+2)

End;{for}

gotoXY(80,25);

End;

Procedure TVertMenu.Draw;

Var Item:Integer;

Begin

For Item:=l To maxltem Do

Begin

gotoXY(x,y+Item-1);

If Item=Sel Then TextColor(Yellow)

Else TextColor(White);

Write(copy(Items,LeftBoard(Item),Len(Item)));

End;{for}

gotoXY(80,25) ;

End;

Function TMenu.LeftBoard(Item:Integer):Integer;

Var a,i:Integer;

Begin

i:=l;

a:=l;

While Klength

(Items)

Begin

If Item=a Then

Begin

leftBoard:=i;

i:=length(Items);

End

Else

Begin

i:=i+len(a)+3;

inc

(a);

End;

End;{while}

End;

Function TMenu.Len(Item:Integer):Integer;

Var

Integer;

Begin

i:=LeftBoard(Item);

While Items[i]<>'(' Do

inc(i);

Len:=i-leftboard(item);

End;

Function TMenu.WhatSel:Char;

Begin

WhatSel:=Items[LeftBoard(Sel)+len(sel)+1];

End;

{Основная программа}

Var M:PCompMenu;

n:Char;

Begin clrScr;new(M,Init(10,3,Stroka));

Select

(n)

,-dispose

(M,

Done)

End.

При исполнении этой программы появляется пустой экран.

После нажатия на клавишу пробел на экране появится строка из

трех пунктов главного меню:

Операционное Структурное Объектное

Желтым цветом выделен первый пункт меню. Если нажать на

клавишу Enter, то появится вертикальное подменю:

Операционное

Фортран

Бейсик

Си

Структурное Объектное

с выделенным цветом первым пунктом. Смена выбранного пункта

(продвижение по пунктам) производится при помощи клавиши

пробел. Нажатием на клавишу Enter закрывается подменю. Выход

из программы выполняется при помощи клавиши Esc.

Упражнения

Описать объект с указанием его методов:

а) телефонный звонок (номер телефона, дата разговора, про-

должительность, код города и т.д.);

б) поездка (номер поезда, пункт назначения, дни следова-

ния, время прибытия, время стоянки и т.д.);

168

в) кинотеатр (название кинофильма, сеанс, стоимость биле-

та, количество зрителей и т.д.).

Реализовать объявленные в объектном типе методы.

Дополнить объект Drob в примере

методами «положительная

дробь» (функция логического типа), «правильная дробь» (функция

логического типа), «конечная десятичная дробь» (функция логичес-

кого типа), «период дроби» (существует, если соответствующая де-

сятичная дробь не является конечной, в общем случае результат

—

«длинное» число); реализовать и протестировать эти методы.

Описать объекты-потомки для объектов из задания 1. Реали-

зовать объявленные в объектном типе методы.

Реализовать методы «вычислителей» из примера 4.

Дополнить набор объектов из примера 5 объектом «прямоу-

гольник», а также другими выпуклыми четырехугольниками (тра-

пеция и т.д.), не являющимися параллелограммами, и реализо-

вать соответствующие методы.

6. Выполнить другой вариант проектирования и реализации

объектов и их методов, используя для одинаковых действий вир-

туальные методы.

Реализовать примеры

3 —

создавая объекты в динамичес-

кой памяти.

8. Построить в каждом случае иерархию объектов. Последова-

тельно применить для объектов методы отобразить, сдвинуть,

изменить размеры, спрятать (задача взята на http://

petrsu.karelia.ru/Structure/Deps/IMO/pascal/theory/1.

htm):

а) координаты — точка — горизонтальная линия — горизон-

тально-вертикальное перекрестье;

б) координаты — точка — наклонная под углом 45° линия —

наклонное перекрестье;

в) координаты

—

точка

—

окружность

—

дуга (процедура Arc);

г) координаты

—

точка — эллипс (процедура FillEllipse) —

эллиптическая дуга (процедура Ellipse);

д) координаты — точка — окружность —- сектор (процедура

PieSlice);

е) координаты — точка — сектор (процедура PieSlice) —

эллиптическая дуга (процедура Ellipse);

ж) координаты — точка — прямоугольник (процедура

Rectangle) — трехмерная полоса (процедура ВагЗО);

з) координаты

—

точка

—

заштрихованный эллипс (процедура

FillEllipse) — заштрихованный сектор (процедура Sector);

и) координаты

—

точка

—

окружность

—

заштрихованный сек-

тор (процедура Sector);

к) координаты — точка — окружность — эллиптическая дуга

(процедура Ellipse).

9. Реализовать объекты и их методы из примера 1 в графичес-

ком режиме.