Třídy v C++
Třídy definujeme pomocí klíčového slova class za kterým
uvádíme název třídy, potom následují složené závorky mezi
kterými jsou uvedeny členy třídy.
Definice třídy je ukončena středníkem.
Metody se definují podobně jako funkce, jejich příslušnost ke
třídě se vyjádří uvedením jména třídy před jménem funkce
oddělené dvěma dvojtečkama ::
Třída je datový typ a proto se jménem třídy pracujeme
podobně jako se jmény základních datových typů (int,
float, double, char ...).
Jmého třídy lze požít k definici proměnné, taková proměnná
se nazývá instance třídy nebo objekt nebo objektová
proměnná.
K datovým položkám a k metodám přistupujeme pomocí
operátoru tečka.
Uvnitř metod lze ke členům dané třídy přistupovat přímo.
Metody mohou přijímat argumenty (parametry) podobně jako
ostatní funkce.
Názvy argumentů volíme odlišné od členů třídy.
Veřejné a soukromé členy třídy
Členy třídy rozdělujeme na veřejné a soukromé; v definici
třídy je rozlišujeme pomocí klíčových slov public a
private. K soukromým členům lze přistupovat pouze z
metod dané třídy. K veřejným členům lze přistupovat z
libovolných funkcí nebo metod.
Jako veřejné ponecháme pouze ty metody ke kterým
potřebujeme přistupovat z funkcí nebo z metod jiných tříd,
ostatní ponecháme soukromé.
Datové položky ponecháváme téměř vždy jako soukromé, pro
nastavení nebo získání jejich hodnoty použijeme veřejné
metody.
Webové stránky předmětu: http://www.ncbr.chemi.muni.cz/~martinp/C3220/
Pokročilé programování v jazyce C pro chemiky (C3220)
2. Třídy v C++
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Circle  // Trida pro kruznici
{
public:
  int x, y;  // Souradnice stredu kruznice
  int radius;  // Polomer kruznice  
  void draw();   // Deklarace metody
};     // Na konci musi byt strednik
// Definice metody; prislusnost ke tride
// vyjadrime pomoci jmena tridy a ::
void Circle::draw()     
{ 
  cout << "Volana metoda draw()." << endl; 
}     
int main()
{
  // Definice promenne, instance tridy
  // (též nazývaná objekt)
  Circle circ; 
  
  circ.x = 120;
  circ.y = 150;
  circ.radius = 80;
  circ.draw();  // Volame metodu draw()
  cout << "Souradnice stredu: " 
      << circ.x << ", " << circ.y << endl;
  return 0;  
}
class Circle 
{
public:
  int x, y;  
  int radius;  
  void setCentre(int ax, int ay);
  void draw();   
  void printValues();  
};     
void Circle::setCentre(int ax, int ay)  
{ 
  x = ax;
  y = ay;
}    
void Circle::draw()   
{
  // Volame metodu dane tridy:
  printValues();   
  // Zde by byl kod pro kresleni kruznice
}
void Circle::printValues()   
{ 
  cout << "Stred kruznice: " 
       << x << ", " << y << endl; 
  cout << "Polomer kruznice: " 
       << radius << endl; 
}    
int main()
{
  // Pro kazdou ze dvou objektovych
  // promennych se v pameti alokuje misto
  // pro datove cleny x, y a radius
  Circle circ1, circ2; 
  
  // Nasledujici dve metody budou operovat
  // nad daty objektu circ1
  circ1.setCentre(100, 90);
  circ1.draw();       
  // Nasledujici dve metody budou operovat
  // nad daty objektu circ2
  circ2.setCentre(200, 120);
  circ2.draw();
         
  return 0;
}
1/4
Konstruktor a destruktor
Konstruktor je metoda, která je zavolána automaticky po
definici instance třídy (nejdříve se přidělí paměť pro datové
členy třídy, pak se volá konstruktor).
Konstruktor má vždy stejné jméno jako třída (podle toho
překladač pozná že to je konstruktor).
Konstruktory se využívají zejména pro inicializaci datových
členů třídy (tj. nastavený výchozích hodnot).
Konstruktory nemají žádnou návratovou hodnotu.
Konstruktor může přijímat parametry, které mu lze předat při
definici instance třídy (předávané hodnoty uvádíme v
závorkách za jménem definované proměnné).
Destruktor je metoda, která je automaticky zavolána po
zrušení instance třídy (např. lokální proměnné jsou rušeny po
opuštění funkce).
Jméno destruktoru je tvořeno znakem ~ a jménem třídy (podle
toho překladač pozná že to je destruktor).
Destruktory se využívají zejména pro uvolnění dynamicky
alokované paměti.
Destruktory nemají žádnou návratovou hodnotu ani nemohou
přijímat žádné parametry.
class Circle   
{
public: 
  void draw();   
  void setCentre(int ax, int ay);         
  void setRadius(int r);
  int getCentreX(); 
  int getCentreY();
  int getRadius();     
private:                
  int x, y;  
  int radius;      
  void printValues();   
}; 
    
void Circle::setRadius(int r)
{ 
  radius = r; 
}
    
int Circle::getRadius() 
{ 
  return radius; 
}    
int main()
{
  Circle circ;  
  // setRadius() je verejna metoda
  circ.setRadius(80);     
  // getRadius() je verejna metoda
  cout << "Polomer: " << circ.getRadius(); 
  // Nasledujici by nefungovalo!!! 
  // Prekladac by ohlasil chybu!
  // radius je soukromy clen tridy 
  circ.radius = 80; 
  cout << "Polomer: " << circ.radius; 
  // printValues() je soukromy clen tridy
  circ.printValues();  
  return 0;
}
class Circle   
{
public:
  Circle();  // Konstruktor bez parametru
  // Konstruktor s parametry:
  Circle(int ax, int ay, int r);
  ~Circle();       // Destruktor  
private:
  int x, y;
  int radius;              
};
Circle::Circle()
{ 
  x = 0;
  y = 0;
  radius = 100; 
}
Circle::Circle(int ax, int ay, int r)
{
  x = ax;
  y = ay;
  radius = r;  
}
Circle::~Circle()
{
  // Tady muze byt kod napr. pro uvolneni
  // dynamicky alokovane pameti
} 
int main()
{
  Circle circ1; // V tomto okamziku se
  // alokuje pamet pro promennou a pote se
  // automaticky zavola konstruktor bez
  // parametru Circle() 
  Circle circ2(120, 150, 80); // Definice
  // objektove promenne s inicializaci.
  // Parametry jsou predany konstruktoru
  // Circle(int ax, int ay, int r) 
  return 0;
}
2/4
Předávání instancí třídy jako parametry funkcí a
metod
S instancemi třídy se pracuje podobně jako s běžnými
proměnnými, lze je předávat jako parametry do funkcí a
metod.
Instance třídy jako návratová hodnota funkce
nebo metody
Instance třídy lze vrátit z funkce příkazem return.
Funkce vs. metody
Metody upřednostňujeme před funkcemi, zejména pokud
funkce/metoda pracuje s datovými položkami dané třídy.
// Tady nekde na zacatku je definovana
// trida Circle
// Funkce vrati kruznici s vetsim
// polomerem
Circle getLargerCircle(Circle circ1, Circle 
circ2)
{
  if (circ1.getRadius() 
      > circ2.getRadius())
    return circ1;
  else
    return circ2;
}
int main()
{
  Circle circ1, circ2; 
  Circle largerCirc;
  
  largerCirc = 
      getLargerCircle(circ1, circ2);
  
  return 0;
}
// Nekde na zacatku je definovana trida
// Circle a jeji metody
// Funkce vykresli dve kruznice, ktere
// jsou ji predany jako parametr
void drawCircles(Circle circ1,
                 Circle circ2)
{
  circ1.draw();
  circ2.draw();
}
int main()
{
  Circle circ1, circ2; 
  
  drawCircles(circ1, circ2);
  
  return 0;
}
class Circle
{
public:    
  void printValues();
};
// Metoda tridy Circle:
void Circle::printValues()
{
  cout << "Stred kruznice: "
     << x << ", " << y << endl; 
  cout << "Polomer kruznice: " 
     << radius << endl;   
}
// Funkce
void printCircleValues(Circle circ) 
{
  cout << "Stred kruznice: " 
     << circ.getCentreX() 
     << ", " << circ.getCentreY() << endl; 
  cout << "Polomer kruznice: " 
     <<   circ.getRadius() << endl; 
}
int main()
{
  Circle circ; 
  // Optimalni reseni – volani metody:
  circ.printValues(); 
  // Mene vhodne reseni – volani funkce:
  printCircleValues(circ); 
  return 0;
}
3/4
Dodržujte následující pravidla
• Na konci definice třídy nezapomeňte uvádět středník.
• Pro každou třídu definujte její konstruktor.
• V konstruktoru vždy inicializujte všechny datové členy
třídy (pokud konstruktor přijímá parametry, budou
zpravidla inicializovány pomocí nich, jinak je
inicializujeme vhodnou hodnotou, zpravidla nulou a pod.)
• Datové členy třídy uvádějte vždy jako soukromé (tj. v sekci
private).
Úloha 1 2 body
Vytvořte program pro kreslení kružnice. V programu definujte
třídu Circle která bude mít konstruktor (bez parametrů), a
následující veřejné metody:
• setCentre() nastavující souřadnice kružnice
• setRadius() nastavující poloměr kružnice
• setColor() nastavující číslo barvy kružnice
• printValues() vypisující hodnoty datových členů
(souřadnice středu, poloměr, číslo barvy)
• draw() vykreslující kružnici na obrazovku (pomocí
knihovny g2)
Ve funkci main() definujte objektovou proměnnou pro
kružnici. Potom si program si vyžádá od uživatele souřadnice
středu kružnice (v pixelech), poloměr kružnice (v pixelech) a
číslo barvy (1, 3, 7, 19 nebo 25). Hodnoty se načtou do
lokálních proměnných a potom se nastaví příslušné hodnoty v
objektové proměnné kružnice. Nakonec se zavolá metoda
printValues(), která vypíše hodnoty a pak metoda
draw(), která vykreslí kružnici.
Úloha 2 1 bod
Program modifikujte tak aby konstruktor přijímal čtyři
parametry (souřadnice středu, poloměr, číslo barvy). Při
definici proměnné kružnice předejte do konstruktoru vhodné
hodnoty. Dále implementujte ve třídě Circle metody
readCentre(), readRadius() a readColor() které
od uživatele vyžádají příslušné hodnoty. Dále implementujte
metodu readValues(), ktrá postupně zavolá tři výše
zmíněné metody. Tuto metodu použijte v programu pro
načtení dat od uživatele.
Úloha 3 nepovinná, 1 bod
Modifikujte program z úlohy 2 tak, aby barva nebyla
zadávána jako číslo ale formou textu (black, blue, green, red,
yellow). Podobně při výpisu hodnot se barva vypíše jako text.
Ve třídě Circle však bude bude hodnota barvy uchovávána
i nadále jako číslo. Pro tento účel implementujte ve třídě
Circle dvě soukromé metody
getColorNumberFromString() a
getColorStringFromNumber().
Úloha 4 1 bod
Vytvořte program, který si od uživatele vyžádá souřadnice a
poloměr pro dvě kružnice. Potom v jednom okně vykreslí tyto
dvě kružnice a navíc třetí kružnici, jejíž střed bude ležet na
spojnici středů těchto dvou kružnic a velikost poloměru bude
průměrem z poloměru dvou zadaných kružnic. Použijte
stejnou třídu Circle jako v předchozí úloze. Navíc v ní
implementujte metody getCentreX(), getCentreY() a
getRadius() pro získání hodnot příslušných členských
proměnných. Dále mplementujte metodu
setAverageCircle(), která přijme jako parametr dvě
kružnice a z nich spočítá hodnoty svého středu a poloměru,
jak je uvedeno výše. První kružnice bude vždy zelená, druhá
modrá a třetí zprůměrovaná kružnice bude červená.
4/4