Gyakorló feladatok (6. hét)

Fontosabb kulcsszavak, fogalmak

• öröklés
• virtuális függvények
• heterogén kollekció

Állatkert modellezése

Állatkertben az előző heti gyakorló feladatban megismert állatok, és még további jövevények érkezhetnek. Az állatkert lakói játszanak egymással és járvány esetén kipusztulnak.
Modellezzük az állatkertet heterogén kollekcióval! Az állatkert egy nagy tároló, ami az állatok közös ősére Allat) mutató mutatókat tárol.

Állatkert tagfüggvényei:

• ujLako() - új állat érkezik
• ricsaj() - minden állat hangot ad
• jatek() - minden állat játszik mindenkivel
• jarvany() - állatok kihalnak

Célszerűen az állatkertnek az értékadó operátora nem elérhető kívülről. A másoló konstruktor másolatot készít egész állatkertről. Így pl. járvány előtt minden állatot klónozhatunk. A klónozott állatok pedig a másolt állatkertben fognak lakni.

Feladatok megoldásokkal

1. Deklarálja az állatkert osztályt!
   
   
   

   ???

   // Allatket.h
   class Allatkert  {
       static const int maxdb = 100 ;  // maximalis darrabszam
       int db;                     // aktuális darabszám
       Allat* zoo[maxdb];          // itt tároljuk a POINTEREKET
       Allatkert& operator=(const Allatkert &);
   public:
       Allatkert() :db(0) { }
       Allatkert(const Allatkert&);/// Állatkert klónozása
       void ujLako(Allat *ap);     /// Új állatot kapott az állatkert
       void ricsaj();              /// mindenki hangoskodik
       void jarvany();             /// kihal az állatkert
       void jatek();               /// mindenki jatszik mindenkivel
       ~Allatkert() { jarvany(); }
   };
   

2. Valósítsa meg a kívül definiált tagfüggvényeket a másoló konstruktor kivételével!
   
   
   

   ???

   // állatkert.cpp
   Allatkert::Allatkert(const Allatkert& k) {
       db = k.db;
       for (int i = 0; i < db; i++ )
           zoo[i] = k.zoo[i]->clone();
   }
   
   void Allatkert::ujLako(Allat *a) {
       if (db >= maxdb) throw "Allatkert: megtelt";
       zoo[db++] = a;
   }
   
   void Allatkert::ricsaj() {
       for (int i = 0; i < db; i++)
           if (zoo[i]) zoo[i]->hangotAd();
   }
   
   void Allatkert::jatek() {
       for (int i = 0; i < db; i++) {
           for (int j = 0; j < db; j++) {
               if (i != j && zoo[i] && zoo[j]) {
                   std::cout << '\t' << zoo[i]->getNev() << " -jatszik-> "
                             << zoo[j]->getNev() << std::endl;
                       zoo[i]->jatszik(zoo[j]);
               }
           }
       }
   }
   
   void Allatkert::jarvany() {
       for (int i = 0; i < db; i++)
           delete zoo[i];
       db = 0;
   }
   

3. Valósítsa meg a másoló konstruktort! Hogyan lehet az állatkertet a járvány előtt lemásolni? Elegendő a pointereket lemásolni? Mi a probléma?
   
   
   

   ???

   A tárolónk Allat pointereket tárol. Tudjuk, hogy ezek leszármazott osztályra mutató pointerek, melyek alapján létre kellene hozni egy új állatot, mégpedig a leszármazásnak megfelelőt. Most lenne jó egy virtuális konstruktor, de ilyen a C++-ban nincs. Mit lehet tenni?
   Senki nem akadályoz meg bennünket, hogy ne hozzunk létre egy virtuális clone() tagfüggvényt, ami leszármazottban megvalósítva képes saját magát lemásolni és visszaadni a másolatra mutató pointert. A majom esetén ez pl. így nézne ki:

   class Majom : public Allat {
   public:
   ...
       Allat* clone() { return new Majom(*this); }
   ...
   

4. 
   

   Így már egyszerű a másoló konstruktor megvalósítása

   // állatkert.cpp
   ...
   Allatkert::Allatkert(const Allatkert& k) {
       db = k.db;
       for (int i = 0; i < db; i++ )
           zoo[i] = k.zoo[i]->clone();
   }
   

5. Deklarálja Állat osztályt! (előző heti feladat kiegészítve a clone() tagfüggvénnyel)
   
   
   

   ???

   
   /// Allatok.h
   class Allat {
       String nev;
   protected:
       enum { tele, ures } bendo;  /// elérhető a leszármazottból
   public:
       Allat(const char *nev) : nev(nev), bendo(ures) { }
       virtual Allat *clone() = 0;
       const String getNev() const { return nev; }
       virtual void jatszik(Allat*& pajtas) = 0; /// tisztán virtuális
       virtual void hangotAd() { std::cout << '\t' << nev << ": ";}
       virtual ~Allat() { std::cout << '\t' << "~" << nev << std::endl; }
   };
   

6. Valósítson meg néhány állatot! (előző heti feladat + clone() )
   
   
   

   ???

   
   class Majom : public Allat {
   public:
       Majom(const char *knev) : Allat(knev) { }
       Allat* clone() { return new Majom(*this); }
       void jatszik(Allat*& pajtas);
       void hangotAd();
       ~Majom() { std::cout << '\t' << "MakMak "; }
   };
   
   class Tigris : public Allat {
   public:
       Tigris(const char *knev) : Allat(knev) { }
       Allat* clone() { return new Tigris(*this); }
   
       /// Pointerre adunk referenciát. így tudjuk módosítani.
       void jatszik(Allat*& pajtas);
       void hangotAd();
   };
   

7. 
   

   Teljes megoldás

   A teljes program letölthető az SVN tárolóból: http://svn.iit.bme.hu/proga2/gyakorlat_peldak/gy_06/allatatkert/