Esercitazioni di C++ 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Una semplice classe Definiremo la classe Point2: La classe rappresenta i punti del piano. Si definiscono alcuni operatori di base. Si parametrizza la classe secondo il tipo scalare di riferimento (template). Si accenna ad altre possibili implementazioni. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: introduzione class Point2 // Intestazione { private: // Dati privati double v[2]; // Dati della classe public: // Membri pubblici //… membri … }; // Notare il ‘;’ Una classe e’ composta da dati e funzioni, sia i dati che le funzioni possono essere privati o pubblici, vale a dire visibili dall’utilizzatore della classe. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: Costruttori inline Point2() // Costruttore di default { } inline Point2( double v0, double v1 ) v[0] = v0; // Costruttore con v[1] = v1; // Inizializzazione I costruttori sono funzioni che vengono chiamate automaticamente al tempo di creazione di un oggetto; possono avere o non avere parametri. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: assegnamento inline Point2 & operator= ( const Point2 & p ) { v[0] = p.v[0]; v[1] = p.v[1]; return *this; } Note: la stringa ‘operator=‘ è il nome della funzione. Il tipo del parametro è obbligatorio, come il valore di ritorno che permette di concatenare le espressioni: a = b = 3; 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: operatore somma inline Point2 operator+ (const Point2 & p) const { return Point2( v[0]+p.v[0], v[1]+p.v[1] ); } Note: il primo operando dell’operatore somma è l’oggetto in questione (this). L’operatore è const (non modifica l’oggetto). Si utilizza il costruttore con parametri per costruire “al volo” il valore di ritorno. Il parametro p è passato per riferimento per motivi di efficienza. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: visualizzazione inline void show() const { cout << '[' << v[0] << ',' << v[1] <<"]\n"; } Metodo per la visualizzazione della classe; l’oggetto è visualizzato nella forma: [v0,v1]. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: esempio utilizzo Class Point2 … // Definizione classe int main() { Point2 a(2,4); // Costr. con iniziliz. Point2 b(3,2); Point2 c; // Costruttore default c = a+b; // Somma ed assegnamento c.show(); // Visualizzazione return 0; } 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: parametro template template <class scalar> class Point2 { private: scalar v[2]; // Dati public: … }; Si parametrizza la classe secondo il tipo scalare, l’implementazione rimane (quasi) invariata. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: utilizzo del template … Point2<float> p( 3.4 , 2.7 ); Point2<int> q( 3,2 ); Point2<complex> z; Specificando il parametro template di possono dichiarare punti formati da float, interi etc. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: confronti inline bool operator== ( const Point2 & p ) const { return v[0]==p.v[0] && v[1]==p.v[1]; } inline bool operator!= ( const Point2 & p ) const return v[0]!=p.v[0] || v[1]!=p.v[1]; L’operatore di confronto è una funzione booleana (costante). 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: componenti (1/3) inline scalar& operator[] (const int i) { return v[i]; } inline const scalar& operator[] (const int i) const L’operatore [] permette di accedere alle componenti. La versione costante viene utilizzata in lettura. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: componenti (2/3) Point2<double> a(1,2); Point2<double> b(5,7); double x; a[0] = 9; // Accesso con operatore [] x = (a+b)[1]; // Accesso con op. costante Il compilatore utilizza l’operatore [] standard o costante a seconda dei casi: il risultato della somma fra a e b e’ costante e non potrebbe essere acceduto dall’operatore [] standard. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: componenti (3/3) inline scalar& operator[] (const int i) { assert(i>=0 && i<2); // Controllo in debug return v[i]; } inline const scalar& operator[] (const int i) const { // Controllo esplicito if(i<0 || i>=2) return v[0]; else return v[i]; 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Point2: derivazione class CPoint : public Point2<double> { Color c; inline CPoint() {} inline CPoint( double x, double y, Color nc ) : Point2<double>(x,y) c = nc; } }; Derivazione della sottoclasse punto colorato. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Un’altra implementazione L’implementazione finora vista non e’ la migliore. Esiste un’altra tecnica, piu’ efficiente, che fa utilizzo della creazione dinamica di tipi per la valutazione statica delle espressioni. J. Blinn, Optimizing C++ Vector Expressions, IEEE Computer Graphics and Applications, July-August 2000, pg. 97-103. 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI

Esercizi su Point2 Scrivere l’operatore sottrazione: a = b-c; Scrivere il prodotto scalare: a = b*c; Scrivere l’operatore meno unario: a = -b; Scrivere il prodotto per scalare a destra, esempio: a = b*3.0; Scrivere il prodotto per scalare a sinistra, esempio: a = 3.0*b; (*) (*) Esercizio impegnativo 31 dicembre 2018 Claudio Rocchini IGMI