Kihagyás

3. gyakorlat

Bíró

A félév során a Bírót használjuk a ZH -hoz, míg a Bíró2-n órai és gyakorló feladatok lesznek

Be kell regisztrálni a Bíróra és Bíró2-re is

Ismétlés

  • karakterláncok tárolása string típusban
  • operátor felüldefiniálás

Objektumorientált programozás

Az objektumorientált programozás alapvetéseit már mindenki elsajátította a Programozás I. tantárgy keretein belül, illetve az előadáson ismét lesz (azonban ha valakinek mégis szükséges lenne az ott tanultak felelevenítése, az látogasson el ide).

Osztályok létrehozása

Osztályok létrehozása a class kulcsszóval történik, az osztályunkat záró kapcsos zárójel után pontosvesszővel is le kell zárni (gyakori hiba, hogy ez lemarad).

1
2
3
class Kurzus {
  // ...
};

Természetesen az osztályhoz tartozó adattagokat is deklarálhatjuk itt, a már ismert típusokkal.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max;
};

Láthatóságok

A láthatóságok itt is léteznek, jelentésük azonos a Java esetében tanultakkal, azonban csak 3 darab van belőlük: public, private, protected, nincs package private láthatóság (hiszen package-ek sincsenek C++-ban). A kulcsszavakat itt már nem kell minden egyes adattag, függvény elé kiírni, elegendő egyszer megadni a kívánt láthatóságot, majd kettőspont után felsorolni az adott láthatósághoz tartozó tagokat. Ha nem adunk meg semmit, akkor az osztályok esetében automatikusan private láthatóságot jelent. A fentivel megegyező kód:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
private:
  string nev, kod;
  unsigned max;
};

Egy láthatósági módosító nem csak egyszer szerepelhet a kódban, azonban általában a fejlesztés végén összevonásra kerülnek az azonos láthatóságú deklarációk, hogy egy láthatóság egyszer szerepeljen (de ez nem kötelező). Az alábbi kód érvényes C++ kód:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
private:
  string nev;
public:
  string kod;
private:
  unsigned max;
protected:
  int terem_ferohely;
private:
  string terem_neve;
private:
  string egyeb_informacio;
};

Getter/Setter

Ahogy tanultuk korábban, a private láthatóság csak az osztályon belüli elérést tesz lehetővé, a protected az osztályon kívül a leszármazott osztályok számára is biztosítja az elérést, a public pedig teljesen nyilvános elérést jelent.

Az alapelvek itt is hasonlók, mint Javaban, vagyis jó volna, ha az objektumunk fontos adatait csak úgy a külvilágból nem módosítaná senki, csak és kizárólag ellenőrzött módon, az objektum által történjen változás az objektum állapotában (például, hogy egy Ember objektum ne lehessen -23891 éves).

Ehhez lehetőségünk van itt is getter és setter függvényeket írni, tartva az elnevezési konvenciókat a getter függvény a kurzuson get_adattag, a setter pedig set_adattag néven lesz használva (de előfordulhat az is, hogy a Javaból tanult camel-case változatot használják, azaz getAdattag és setAdattag az elnevezés).

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev;
public:
  string get_nev() {
    return nev;
  }

  void set_nev(string uj_nev) {
    nev = uj_nev;
  }
};

A getter és setter metódusok mellett természetesen tetszőleges további metódust is készíthetünk az osztályunkhoz.

Konstruktor

Természetesen itt is készíthetünk konstruktorokat az osztályainkhoz, amik az osztály példányosításakor fognak lefutni. Itt szokás inicializálni az adattagjainkat, valamint itt szokás dinamikusan memóriát foglalni. A konstruktor lehet paraméter nélküli (default), vagy pedig rendelkezhet tetszőleges számú paraméterrel. Azonos paraméter számú konstruktorból is lehet több (a típusok sorrendjének azonban mindenképpen különböznie kell). Ezeket azért tehetjük meg, mert C++ esetében a függvényeket és metódusokat többek közt (erről később) a nevük, paraméter számuk és paraméter típusuk határozza meg. Természetesen teljesen azonos "kinézetű" (adott scope-ban lévő, azonos nevű, azonos paraméterezésű) függvényből itt sem lehet több.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max;
public:
  Kurzus(string n, string k, int m) {
    nev = n;
    kod = k;
    max = m;
  }

  Kurzus() {
    nev = "nincs";
    kod = "nincs";
    max = 1;
  }
  //...
};

Default adattag értékek

C++11 óta itt is lehetőségünk van alapértelmezett értéket adni az adattagjainknak deklarációkor. Így megússzuk azt, hogy minden konstruktorban be kelljen állítani az adattagoknak értéket (ez főleg akkor jöhet jól, ha ugyanazt az értéket szeretnénk mindenhol beállítani, így ha mégis más alapértelmezett értéket szeretnénk beállítani, nem kell az összes konstruktort módosítani). Persze ettől még megtehetjük, ilyenkor a konstruktorban lévő érték felülírja az alapértelmezett értéket. Ez is ismerős lehet Javaból.

1
2
3
4
class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max = 25;
}

Default paraméter értékek

Az úgynevezett "boilerplate" (felesleges) kódsorok elkerülése érdekében, lehetőségünk van default paraméter értékeket is megadni a függvényeinknek. Ez akkor tud jól jönni, amikor nagyon hasonló függvényeket szeretnénk írni, amik csak a paraméterlistájukban különböznek (pl. ha nem adjuk meg a max. létszámot, akkor azt 25-nek veszi). Azért, hogy ne kelljen egy adott függvényt (a benne lévő potenciális hibával) annyiszor lemásolni, lehetőségünk van megadni a paramétereknek alapértelmezett értéket, amit a függvény fejlécében a paraméter neve után tehetjük meg egyenlőség jellel.

Ezzel kapcsolatban a legfontosabb szabály, hogy mindig csak és kizárólag az utolsó valamennyi paraméternek lehet alapértelmezett értéke. Ez persze nem zárja ki, hogy az utolsó összesnek legyen, de olyat nem lehet, hogy csak a 2. és 5. paraméternek adott alapértelmezett értéket. A default paraméterekkel kapcsolatos összes szabály itt érthető el.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
class Kurzus {
//...
public:
  Kurzus(string nev, string kod, int max = 25) {
    this->nev = nev;
    this->kod = kod;
    this->max = max;
  }
// ...
};

int main() {
  Kurzus k1("Programozas II.", "IB302G-1", 23);
  Kurzus k2("Programozas II.", "IB302G-1"); // itt is ugyanaz a konstruktor hivodik
}

This

Ahogy a fenti példában is látszik van this, mellyel az objektumunk adattagjait, metódusait érhetjük el. Ez egy pointer magára az objektumra (fontos, hogy nem az osztályhoz, hanem az objektumhoz tartozik). Mivel pointer, a -> operátort használjuk. Természetesen használható a (*this).adattag forma is, azonban a szebb kód érdekében ezt kevésbé használjuk. A this használata hasznos lehet, ha egy paraméter formális neve megegyezik egy adattagunk nevével (további használatáról később lesz szó).

Példányosítás

Az elkészült osztályunkat ezt követően példányosíthatjuk, amelynek több módja is van (ezen az órán a legegyszerűbbel fogunk megismerkedni). Az objektum létrehozásához szükségünk van a típusdeklarációra, majd pedig a változónév megadására. Ezt követően pedig zárójelben jönnek a paraméterek. Ha paraméter nélküli konstruktort szeretnénk meghívni, akkor pedig TILOS a változónév után üres zárójelpárt tenni (nem változó definíció lesz, a jelenség neve "Most vexing parse", bővebben a Wikipédián olvashatsz róla).

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max;
public:
  Kurzus(string n, string k, int m) {
    nev = n;
    kod = k;
    max = m;
  }

  string get_nev() {
    return nev;
  }

  string get_kod() {
    return kod;
  }

  unsigned get_max() {
    return max;
  }
};

int main() {
  Kurzus k("Programozas II.", "IB302G-1", 25);
  cout << k.get_nev() << " (" << k.get_kod() << ", max: " << k.get_max() << ")" << endl;
}

Paraméter átadási módok

Az elkészült Kurzus osztályt paraméterként átadva, annak egy metódusát szeretnénk meghívni, ami módosítja az objektum állapotát (vagyis valamelyik adattag értékét megváltoztatja.) Ebben az esetben pointer szerint kell átadni a Kurzust, hogy a módosítások az eredeti objektumon történjenek.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max;
public:
  Kurzus(string nev, string kod) {
    this->nev = nev;
    this->kod = kod;
    this->max = 25;
  }

  Kurzus(string nev, string kod, int max) {
    this->nev = nev;
    this->kod = kod;
    this->max = max;
  }

  string get_nev() {
    return nev;
  }

  string get_kod() {
    return kod;
  }

  unsigned get_max() {
    return max;
  }

  // hibakezelessel nem foglalkozunk
  void letszam_noveles(int valtozas) {
    max += valtozas;
  }
};

// szandekosan nem a Kurzus osztaly metodusa
void letszam_valtoztatas(Kurzus* k) {
  int valtozas;
  cin >> valtozas;
  k->letszam_noveles(valtozas);
}

int main() {
  string nev, kod;
  int max;
  cin >> nev >> kod >> max;
  Kurzus k(nev, kod, max);
  cout << k.get_nev() << " (" << k.get_kod() << ", max: " << k.get_max() << ")" << endl;
  letszam_valtoztatas(&k);
  cout << k.get_nev() << " (" << k.get_kod() << ", max: " << k.get_max() << ")" << endl;
}

Ahogy látszik is (és ahogy C-ben már tanultuk), az objektumnak a címét kell képezni, pointer szerint kell átvenni az objektumot, és utána úgy is kell használni (dereferencia, -> operátor)

Referencia

Mivel a pointerek használata nehézkes lehet, bonyolíthatja a kódot, hibaforrás is lehet, valamint használatuk esetén további ellenőrzéseket is be kellhet vezetni, ezért sokan nem szívesen használják azokat. Azért, hogy hasonló módon (eredeti objektum) tudjuk átadni a változót és a pointer dereferenciával se kelljen foglalkozni, használhatunk referenciákat. A referencia az eredeti objektumnak felel meg, csak másik scope-ban és más néven. Az eredeti objektumon dolgozik, nem kell dereferálni, nem lehet NULL / nullptr értéke és az értéke nem módosítható (ellentétben azzal, amikor egy pointert másik címre állítunk).

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
// cim szerinti atadas referencia segitsegevel
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Kurzus {
  string nev, kod;
  unsigned max;
public:
  Kurzus(string nev, string kod) {
    this->nev = nev;
    this->kod = kod;
    this->max = 25;
  }

  Kurzus(string nev, string kod, int max) {
    this->nev = nev;
    this->kod = kod;
    this->max = max;
  }

  string get_nev() {
    return nev;
  }

  string get_kod() {
    return kod;
  }

  unsigned get_max() {
    return max;
  }

  // hibakezelessel nem foglalkozunk
  void letszam_noveles(int valtozas) {
    max += valtozas;
  }
};

// a parameter egy pointer
void letszam_valtoztatas(Kurzus* k) {
  int valtozas;
  cin >> valtozas;
  k->letszam_noveles(valtozas);
}

// a parameter egy referencia, azaz meg tudja valtoztatni a hivas helyen levo objektumot
// irasmodban azonban egyszerubb/olvashatobb
void letszam_valtoztatas(Kurzus& k) {
  int valtozas;
  cin >> valtozas;
  k.letszam_noveles(valtozas);
}

int main() {
  string nev, kod;
  int max;
  cin >> nev >> kod >> max;
  Kurzus kurzus_valtozo(nev, kod, max);
  cout << kurzus_valtozo.get_nev() << " (" << kurzus_valtozo.get_kod() << ", max: " << kurzus_valtozo.get_max() << ")" << endl;
  letszam_valtoztatas(&kurzus_valtozo);
  cout << kurzus_valtozo.get_nev() << " (" << kurzus_valtozo.get_kod() << ", max: " << kurzus_valtozo.get_max() << ")" << endl;
  letszam_valtoztatas(kurzus_valtozo);
  cout << kurzus_valtozo.get_nev() << " (" << kurzus_valtozo.get_kod() << ", max: " << kurzus_valtozo.get_max() << ")" << endl;
}

referencia alias

Mint az ábrán látható, az átadott kurzusból nem egy másolat készül, hanem az eredetin hajtjuk végre a módosítást, tehát egy Kurzust adunk át. Eddig ezt pointerekkel tudtuk elérni. Nagyon fontos, hogy a Kurzus és Kurzus külön típus. Mivel a 2 külön típus, a függvény overloadolható referencia és pointer típussal is, azonban egyszerű Kurzus típussal nem (amennyiben készítettünk egy overloadot referencia típussal)!*

Megengedett:

1
2
void foo(Kurzus){...}
void foo(Kurzus*){...}

Megengedett:

1
2
void foo(Kurzus&){...}
void foo(Kurzus*){...}

Nem megengedett, mivel nem egyértelmű (hiszen mindkét függvénynek csak önmagában egy Kurzus objektumot adnánk át, így a fordító nem tudná, hogy melyik függvényt is szeretnénk meghívni, míg a pointer/referencia között átadáskor is teszünk különbséget):

1
2
void foo(Kurzus){...}
void foo(Kurzus&){...}

Hiba: error: call of overloaded ‘foo(Kurzus&)’ is ambiguous

Friend tagok

A friend tagok tekinthetők az OOP megszegésének, azonban sokszor szükség van használatukra. Ha friend tagot adunk az osztályunkhoz, akkor a barátként megjelölt elem hozzáfér a privát láthatóságú elemekhez is; ezért is tekinthető az OOP megtörésének.

Fontos, hogy a friend elem NEM az osztály része csupán egy kitüntetett különálló elem.

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
#include <iostream>

using namespace std;

class Kurzus {
    string nev, kod;
    unsigned max = 30;
public:
    Kurzus(string nev, string kod) : nev(nev), kod(kod) {}

    string get_nev() {
        return nev;
    }

    friend class Tanulmanyi_osztaly;
};

class Tanulmanyi_osztaly {
    string vezeto = "Elsa";
public:
    /**
     * Egy kurzus atnevezese az uj nevre ha megfelelo a jogosultsag.
    */
    bool kurzus_atnevezes(Kurzus &k, string uj_nev, string jovahagyo) {
        bool eredmeny = false;

        if (jovahagyo == vezeto) {
            k.nev = uj_nev; //mivel a Tanulmanyi_osztaly friend class a Kurzusnak, igy a privat adattagok elerhetok.
            eredmeny = true;
        }

        return eredmeny;
    }

    // Egy egesz osztaly helyett egy fuggveny is lehet friend, ebben az esetben a fejlecet kell felvenni friendkent
    // A fuggveny hozzaferhet az osztaly privat lathatosagu reszeihez is.
    friend void vezeto_valtas(Tanulmanyi_osztaly &, string, string);
};

/**
* A kapott TO vezetojenek megvaltoztatasa, ha a jelszo helyes.
*/
void vezeto_valtas(Tanulmanyi_osztaly &to, string uj_vezeto, string titkos_jelszo) {
    if ("secret" == titkos_jelszo) {
        to.vezeto = uj_vezeto;
    }
}

int main() {
    Kurzus k("TypoName", "IBG-5659-05");
    Tanulmanyi_osztaly to;

    cout << k.get_nev() << endl;
    cout << to.kurzus_atnevezes(k, "Helyes nev", "Elsa") << endl;
    cout << k.get_nev() << endl;

    //k.nev = "Helyes nev"; forditasi hibat okozna, mert private ebben a kontextusban

    vezeto_valtas(to, "Anna", "secret");

    cout << to.kurzus_atnevezes(k, "Helyes nev", "Elsa") << endl;
    // most mar a megvaltozott vezeto miatt ez sikertelen.
}

A friend kulcsszóról bővebben.

Feladatok

  1. Gyakorló feladatsor

    • Készíts egy Immunrendszer osztályt, melynek két egész szám adattagja van, melyek privát láthatóságúak. Az egyik adattag neve vedelem, a másik tamadas. Lehessen az osztályt default konstruktorral inicializálni, amikor a vedelem és a tamadas értéke is 10. Lehessen úgy is inicializálni az osztályt, hogy mindkét adattag értéke paraméterből jön.

      Részmegoldás
    • Készíts egy Virus osztályt, melynek két privát adattagja van: nev (string) és tamadas (int). Legyen olyan konstruktora, amivel mindkét adattagot lehet inicializálni és olyan is, amivel csak a nevet, a tamadas érték pedig ilyenkor legyen 10.

      Részmegoldás
    • Valósítsd meg a vírus immunrendszer elleni támadását! Legyen az Immunrendszer osztálynak egy tamadast_elszenved publikus metódusa, melynek egyetlen paramétere egy Vírus objektum. Ha a vírus tamadas értéke nagyobb, mint az immunrendszeré, akkor csökkenjen az immunrendszer vedelem értéke eggyel. A vedelem érték ne csökkenjen nulla alá. Ha eléri a nullát vagy az alá akarnánk csökkenteni, legyen kiírva a standard outputra: "a [vírus neve] gyozott."

      Részmegoldás
    • Definiáld felül a << operátort, amelynek baloldali operandusa egy immunrendszer, jobboldali operandusa pedig egy vírus és ugyanazt csinálja, mint a tamadast_elszenved.

      Részmegoldás
    Teljes megoldás

Utolsó frissítés: 2020-09-24 09:32:23