《その208》問題演習　p.235演習6-1: C++，C++/CX に挑戦！

2017年12月27日

《その208》問題演習　p.235演習6-1

　以下は、今回の演習問題の課題となる図形クラス群です。
　　・図形クラス（抽象クラス） Shape
から派生した
　　・点クラス Point
　　・直線クラス（抽象クラス） Line
　　・長方形クラス Rectangle
さらに、直線クラス（抽象クラス） Line から派生した
　　・横線クラス HorzLine
　　・縦線クラス VertLine
で、構成されています。


// ------------------------------------
#ifndef ___Class_Shape
#define ___Class_Shape

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>

// 図形クラス（抽象クラス）
class Shape {
public:
    virtual ~Shape() = 0;

    // コピー作製
    virtual Shape* clone() const = 0;

    // 図形出力
    virtual void draw() const = 0;

    // 出力用文字列作成
    virtual std::string to_string() const = 0;

    // to_string() の返却値出力 と draw()による図形出力
    void print() const {
        std::cout << to_string() << '\n';
        draw();
    }

    // デバッグ用情報表示
    virtual void debug() const = 0;
};

inline Shape::~Shape() { }

inline void Shape::debug() const
{
    std::cout << "-- デバッグ情報 --\n";
    std::cout << "型 : " << typeid(*this).name() << '\n';
    std::cout << "アドレス : " << this << '\n';
}


// 点クラス
class Point : public Shape {
public:
    void draw() const {
        std::cout << "*\n";
    }

    Point* clone() const {
        return new Point;
    }

    std::string to_string() const {
        return "Point";
    }

    void debug() const {
        Shape::debug();
    }
};


// 直線クラス（抽象クラス）
class Line : public Shape {
protected:
    int length;         // 長さ

public:
    Line(int len) : length(len) { }

    int get_length() const { return length; }

    void set_length(int len) { length = len; }

    void debug() const {
        Shape::debug();
        std::cout << "長さ : " << length << '\n';
    }
};


// 横直線クラス
class HorzLine : public Line {
public:
    HorzLine(int len) : Line(len) { }

    virtual HorzLine* clone() const {
        return new HorzLine(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= length; i++)
            std::cout << '-';
        std::cout << '\n';
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "HorzLine(length:" << length << ")";
        return os.str();
    }
};


// 縦直線クラス
class VertLine : public Line {
public:
    VertLine(int len) : Line(len) { }

    virtual VertLine* clone() const {
        return new VertLine(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= length; i++)
            std::cout << "|\n";
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "VertLine(length:" << length << ")";
        return os.str();
    }
};


// 長方形クラス
class Rectangle : public Shape {
    int width;          // 横幅
    int height;         // 高さ

public:
    Rectangle(int w, int h)
        : width(w), height(h) { }

    Rectangle* clone() const {
        return new Rectangle(width, height);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= height; i++) {
            for (int j = 1; j <= width; j++)
                std::cout << '*';
            std::cout << '\n';
        }
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "Rectangle(width:" << width
            << ", height:" << height << ")";
        return os.str();
    }

    void debug() const {
        Shape::debug();
        std::cout << "横幅 : " << width << '\n';
        std::cout << "高さ : " << height << '\n';
    }
};


// 挿入子「 << 」の多重定義
inline std::ostream& operator<<(
    std::ostream& os,
    const Shape& s
    )
{
    return os << s.to_string();
}

#endif
// ------------------------------------

新版明解C++中級編　p.235 演習6-1
　上記の図形クラス群に対して、直角二等辺三角形を表すクラス群を追加せよ。左下が直角のもの、左上が直角のもの、右下が直角のもの、右上が直角のものを追加すること。直角二等辺三角形を表す抽象クラスを作り、そこから個々のクラスを派生して作ること。

　以下が、解答のクラス群です。
　　・直角二等辺三角形クラス（抽象クラス） R_angl_triangle
と、この抽象クラスから派生した
　　・左下が直角の直角二等辺三角形クラス R_angl_l_under
　　・左上が直角の直角二等辺三角形クラス R_angl_l_upper
　　・右下が直角の直角二等辺三角形クラス R_angl_r_under
　　・右上が直角の直角二等辺三角形クラス R_angl_r_upper
の構成です。


// 直角二等辺三角形クラス（抽象クラス）
class R_angl_triangle
    : public Shape {
protected:
    int length;         // 直角をはさむ辺の長さ

public:
    R_angl_triangle(int len) : length(len) { }

    int get_length() const { return length; }

    void set_length(int len) { length = len; }

    void debug() const {
        Shape::debug();
        std::cout << "length : " 
                  << length << '\n';
    }
};


// 左下直角の三角形
class R_angl_l_under :
    public R_angl_triangle {
public:
    R_angl_l_under(int len)
        : R_angl_triangle(len) { }

    virtual R_angl_l_under* clone() const {
        return new R_angl_l_under(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= length; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++)
                std::cout << '*';
            std::cout << '\n';
        }
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "R_angl_l_under(length:"
           << length << ")";
        return os.str();
    }
};


// 左上直角の三角形
class R_angl_l_upper
    : public R_angl_triangle {
public:
    R_angl_l_upper(int len)
        : R_angl_triangle(len) { }

    virtual R_angl_l_under* clone() const {
        return new R_angl_l_under(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = length; i >= 1; i--) {
            for (int j = 1; j <= i; j++)
                std::cout << '*';
            std::cout << '\n';
        }
        std::cout << '\n';
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "R_angl_l_upper(length:"
           << length << ")";
        return os.str();
    }
};


// 右下直角の三角形
class R_angl_r_under
    : public R_angl_triangle {
public:
    R_angl_r_under(int len)
        : R_angl_triangle(len) { }

    virtual R_angl_r_under* clone() const {
        return new R_angl_r_under(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= length; i++) {
            for (int j = 1; j <= length - i; j++)
                std::cout << ' ';
            for (int j = 1; j <= i; j++)
                std::cout << '*';
            std::cout << '\n';
        }
        std::cout << '\n';
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "R_angl_r_under(length:"
           << length << ")";
        return os.str();
    }
};


// 右上直角の三角形
class R_angl_r_upper
    : public R_angl_triangle {
public:
    R_angl_r_upper(int len)
        : R_angl_triangle(len) { }

    virtual R_angl_r_upper* clone() const {
        return new R_angl_r_upper(length);
    }

    void draw() const {
        for (int i = 1; i <= length; i++) {
            for (int j = 1; j <= i - 1; j++)
                std::cout << ' ';
            for (int j = 1; j <= length - i + 1; j++)
                std::cout << '*';
            std::cout << '\n';
        }
    }

    std::string to_string() const {
        std::ostringstream os;
        os << "R_angl_r_upper(length:" 
           << length << ")";
        return os.str();
    }
};