Узловые классы

В действительности иерархия классов строится, исходя из совсем другой концепции производных классов, чем концепция интерфейс-реализация, которая использовалась для абстрактных типов. Класс рассматривается как фундамент строения. Но даже, если в основании находится абстрактный класс, он допускает некоторое представление в программе и сам предоставляет для производных классов какие-то полезные функции. Примерами узловых классов могут служить классы rectangle (§6.4.2) и satellite (§6.5.1). Обычно в иерархии класс представляет некоторое общее понятие, а производные классы представляют конкретные варианты этого понятия. Узловой класс является неотъемлемой частью иерархии классов. Он пользуется сервисом, представляемым базовыми классами, сам обеспечивает определенный сервис и предоставляет виртуальные функции и (или) защищенный интерфейс, чтобы позволить дальнейшую детализацию своих операций в производных классах.

Типичный узловой класс не только предоставляет реализацию интерфейса, задаваемого его базовым классом (как это делает класс реализации по отношению к абстрактному типу), но и сам расширяет интерфейс, добавляя новые функции. Рассмотрим в качестве примера класс dialog_box, который представляет окно некоторого вида на экране. В этом окне появляются вопросы пользователю и в нем он задает свой ответ с помощью нажатия клавиши или "мыши":

class dialog_box : public window { // ... public: dialog_box(const char* ...); // заканчивающийся нулем список // обозначений клавиш // ... virtual int ask(); };

Здесь важную роль играет функция ask() и конструктор, с помощью которого программист указывает используемые клавиши и задает их числовые значения. Функция ask() изображает на экране окно и возвращает номер нажатой в ответ клавиши. Можно представить такой вариант использования:

void user() { for (;;) { // какие-то команды

dialog_box cont("continue", "try again", "abort", (char*) 0); switch (cont.ask()) { case 0: return; case 1: break; case 2: abort(); } } }

Обратим внимание на использование конструктора. Конструктор, как правило, нужен для узлового класса и часто это нетривиальный конструктор. Этим узловые классы отличаются от абстрактных классов, для которых редко нужны конструкторы.

Пользователь класса dialog_box ( а не только создатель этого класса) рассчитывает на сервис, представляемый его базовыми классами. В рассматриваемом примере предполагается, что существует некоторое стандартное размещение нового окна на экране. Если пользователь захочет управлять размещением окна, базовый для dialog_box класс window (окно) должен предоставлять такую возможность, например:

dialog_box cont("continue","try again","abort",(char*)0); cont.move(some_point);

Здесь функция движения окна move() рассчитывает на определенные функции базовых классов.

Сам класс dialog_box является хорошим кандидатом для построения производных классов. Например, вполне разумно иметь такое окно, в котором, кроме нажатия клавиши или ввода с мышью, можно задавать строку символов (скажем, имя файла). Такое окно dbox_w_str строится как производный класс от простого окна dialog_box:

class dbox_w_str : public dialog_box { // ... public: dbox_w_str ( const char* sl, // строка запроса пользователю const char* ... // список обозначений клавиш ); int ask(); virtual char* get_string(); //... };

Функция get_string() является той операцией, с помощью которой программист получает заданную пользователем строку. Функция ask() из класса dbox_w_str гарантирует, что строка введена правильно, а если пользователь не стал вводить строку, то тогда в программу возвращается соответствующее значение (0).

void user2() { // ... dbox_w_str file_name("please enter file name", "done", (char*)0); file_name.ask(); char* p = file_name.get_string(); if (p) { // используем имя файла } else { // имя файла не задано } // }

Подведем итог - узловой класс должен:

рассчитывать на свои базовые классы как для их реализации, так и для представления сервиса пользователям этих классов;
представлять более полный интерфейс (т.е. интерфейс с большим числом функций-членов) пользователям, чем базовые классы;
основывать в первую очередь (но не исключительно) свой общий интерфейс на виртуальных функциях;
зависеть от всех своих (прямых и косвенных) базовых классов;
иметь смысл только в контексте своих базовых классов;
служить базовым классом для построения производных классов;
воплощаться в объекте.

Содержание раздела

Главная сайта