2018年01月02日
《その216》 問題演習（クロスキャストの復習） p.259演習7-4
今回の演習は、多重継承 と クロスキャストの復習問題です。
新版明解C++中級編 p.259 演習7-4
次のプログラムに組み入れることのできる３次元クラス ThreeDimensional を抽象クラスとして定義せよ。さらに、ThreeDimensional を継承するクラスを自由に定義せよ。
// ------------------------------------
#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>
// 図形クラス（抽象クラス）
class Shape {
public:
virtual ~Shape() = 0;
virtual Shape* clone() const = 0;
virtual void draw() const = 0;
virtual std::string to_string() const = 0;
void print() const {
std::cout << to_string() << '\n';
draw();
}
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';
}
// 挿入子の多重定義
inline std::ostream& operator<<(
std::ostream& os,
const Shape& s
) {
return os << s.to_string();
}
// ２次元クラス（抽象クラス）
class TwoDimensional {
public:
virtual ~TwoDimensional() = 0;
virtual double get_area() const = 0;
};
inline TwoDimensional::~TwoDimensional() {}
// 長方形クラス
class Rectangle
: public Shape, public TwoDimensional {
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h)
: width(w), height(h) { }
Rectangle* clone() const {
return new Rectangle(width, height);
}
void draw() const {
for (int j = 0; j < width; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << '\n';
for (int i = 0; i < height - 2; i++) {
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < width - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* \n";
}
for (int j = 0; j < width; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << '\n';
}
double get_area() const {
return width * height;
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << "Rectangle(width:" << width
<< ", height:" << height << ")";
return os.str();
}
void debug() const {
Shape::debug();
}
};
int main() {
Shape* a[] = {
new Rectangle(12, 5),
new Rectangle( 8, 4),
new Rectangle(10, 3),
};
for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {
std::cout << "\n◆ " << i + 1 << ".\n";
a[i]->print();
if (
TwoDimensional* p
= dynamic_cast<TwoDimensional*>(a[i])
)
std::cout << "面積 : " << p->get_area()
<< '\n';
a[i]->debug();
std::cout << '\n';
}
for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
delete a[i];
}
// ------------------------------------
以下が、解答のプログラムです。
// ------------------------------------
#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>
// 図形クラス（抽象クラス）
class Shape {
public:
virtual ~Shape() = 0;
virtual Shape* clone() const = 0;
virtual void draw() const = 0;
virtual std::string to_string() const = 0;
void print() const {
std::cout << to_string() << '\n';
draw();
}
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';
}
// 挿入子の多重定義
inline std::ostream& operator<<(
std::ostream& os,
const Shape& s
) {
return os << s.to_string();
}
// ２次元クラス（抽象クラス）
class TwoDimensional {
public:
virtual ~TwoDimensional() = 0;
virtual double get_area() const = 0;
};
inline TwoDimensional::~TwoDimensional() {}
// ３次元クラス（抽象クラス）
class ThreeDimensional {
public:
virtual ~ThreeDimensional() = 0;
virtual double get_volume() const = 0;
};
inline ThreeDimensional::~ThreeDimensional() {}
// 長方形クラス
class Rectangle
: public Shape, public TwoDimensional {
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h)
: width(w), height(h) { }
Rectangle* clone() const {
return new Rectangle(width, height);
}
void draw() const {
for (int j = 0; j < width; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << '\n';
for (int i = 0; i < height - 2; i++) {
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < width - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* \n";
}
for (int j = 0; j < width; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << '\n';
}
double get_area() const {
return width * height;
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << "Rectangle(width:" << width
<< ", height:" << height << ")";
return os.str();
}
void debug() const {
Shape::debug();
}
};
// 立方体クラス
class Cube
: public Shape, public ThreeDimensional {
int length;
public:
Cube(int len) : length(len) { }
Cube* clone() const {
return new Cube(length);
}
void draw() const {
for (int j = 1; j < length; j++)
std::cout << " ";
for (int j = 0; j <= length - 1; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << '\n';
for (int i = 1; i < length - 1; i++) {
for (int j = 1; j < length - i; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < length - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < i; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* \n";
}
for (int j = 1; j <= length; j++)
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < length - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* \n";
for (int i = 1; i < length - 1; i++) {
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < length - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* ";
for (int j = 1; j < length - i - 1; j++)
std::cout << " ";
std::cout << "* \n";
}
for (int j = 1; j <= length; j++)
std::cout << "* ";
std::cout << "\n";
}
double get_volume() const {
return length * length * length;
}
std::string to_string() const {
std::ostringstream os;
os << "Cube(length:"
<< length << ")";
return os.str();
}
void debug() const {
Shape::debug();
}
};
int main() {
Shape* a[] = {
new Rectangle(12,5),
new Cube(6),
new Cube(4),
new Cube(5),
};
for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) {
std::cout << "\n◆ " << i + 1 << ".\n";
a[i]->print();
if (
TwoDimensional* p
= dynamic_cast<TwoDimensional*>(a[i])
)
std::cout << "面積 : " << p->get_area()
<< '\n';
if (
ThreeDimensional* p
= dynamic_cast<ThreeDimensional*>(a[i])
)
std::cout << "体積 : " << p->get_volume()
<< '\n';
a[i]->debug();
std::cout << '\n';
}
for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
delete a[i];
}
// ------------------------------------
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