Лабораторна робота № 6
Наслідування
Мета роботи: познайомитися із наслідуванням.
Короткі теоретичні відомості
Наслідування (ієрархія "іs a")
Наслідування – це механізм, за допомогою якого один клас може одержувати атрибути та функції іншого. Наслідування дозволяє створювати ієрархію класів.
При створенні нового класу замість написання цілком нових даних-елементів і функцій-елементів програміст може вказати, що новий клас є спадкоємцем елементів попередньо визначеного базового класу. Новостворений клас буде похідним класом. Кожен похідний клас може бути кандидатом на роль базового класу для майбутніх похідних класів. При одиночному наслідуванні клас породжується одним базовим класом. При множинному наслідуванні похідний клас успадковує властивості декількох базових класів.
Нижче наведена основна форма наслідування базового класу:
class ім’яПохідногоКласу : [public/protected/private] ім’яБазовогоКласу
{
// тіло похідного класу
}


За допомогою специфікатора доступу можна визначити, яким чином елементи базового класу будуть успадковуватися похідним класом. При використанні publіc у похідному класі члени базового класу мають ті ж специфікатори доступу, що й у базовому класі. Специфікатор protected означає, що в похідному класі відкриті члени базового класу стають захищеними, а інші зберігають своє вихідне значення специфікатора доступу. Нарешті, при використанні специфікатора prіvate у похідному класі всі члени базового класу стають закритими.
Слід дотримуватися наступних правил успадкування методів у похідному класі:
1. Оскільки конструктори не успадковуються, похідні класи повинні мати власні конструктори. Тут можуть бути дві ситуації:
якщо у конструкторі похідного класу відсутній явний виклик конструктора базового класу, автоматично викликається конструктор базового класу по замовчуванню (той, що не має параметрів). Для ієрархії декількох рівнів конструктори базових класів викликаються, починаючи з найвищого рівня.
якщо конструктор базового класу потребує параметрів, він повинен бути явно викликаний в конструкторі похідного класу списком ініціалізації.
ім’яКласу :: ім’яКласу (параметри) : ім’яБазовогоКласу(параметри)
{
// тіло конструктора
}


2. Оскільки деструктор не успадковуються та програмою не визначений деструктор у похідному класі, його буде згенеровано по замовчуванню і через нього викликано деструктори усіх базових класів. У класовій ієрархії деструктори викликаються у порядку, зворотному до виклику конструкторів; спочатку деструктор поточного класу, а потім деструктор базового класу.
3. Похідний клас може перевизначати метод з одним і тим же ім'ям, що і у базовому класі, відповідно коректуючи його поведінку для себе. Аби запобігти неоднозначностям, рекомендовано перевизначати лише віртуальні методи класів. Функція оголошується віртуальною за допомогою ключового слова virtual, що передує прототипу функції в базовому класі.
Абстрактні базові класи і конкретні класи
Коли ми думаємо про клас як про тип, ми припускаємо, що будуть створюватися об'єкти цього типу. Однак, існують випадки, в яких корисно визначати класи, для яких програміст не має наміру створювати об'єкти. Такі класи називаються абстрактними класами. Оскільки вони застосовуються як базові класи в процесі наслідування, ми звичайно будемо називати їх абстрактними базовими класами. Об'єкти абстрактного базового класу не можуть бути реалізовані.
Єдиним призначенням абстрактного класу є створення відповідного базового класу, від якого інші класи можуть успадкувати інтерфейс і реалізацію. Класи, об'єкти яких можуть бути реалізовані, називаються конкретними класами.
Клас робиться абстрактним шляхом оголошення хоча б однієї його віртуальної функції чисто віртуальною. Чисто віртуальною функцією є така функція, у якої в її оголошенні тіло визначене як 0. Наприклад:
vіrtual тип ім’яМетода (параметри) = 0;


Якщо клас є похідним від класу з чистою віртуальною функцією і якщо ця чисто віртуальна функція не описана в похідному класі, то функція залишається чисто віртуальною й у похідному класі. А отже і похідний клас залишається абстрактним класом.
Ієрархія не вимагає обов'язкового використання абстрактний класів. Але на практиці багато програм, що використовують об’єктно-орієнтований підхід, мають ієрархію класів, породжену абстрактним базовим класом. У деяких випадках абстрактні класи складають кілька верхніх рівнів ієрархії.
Завдання
Створити оголошення класів згідно варіанту. Розробити програму-драйвер, яка продемонструє роботу похідного класу.
Варіант
Завдання

1
Базовий клас:
class Device
{
public:
Device(char* fName);
~Device();
virtual bool Open() = 0;
virtual bool Close() = 0;
virtual bool Execute(char* cmd, void* prm) = 0;
virtual bool Status(int ext=0) {return isOpened;}
protected:
char* deviceName;
char* friendlyName;
bool isOpened;
};
Device() – конструктор базового класу. Виділяє пам‘ять під змінну friendlyName та ініціалізує її.
~Device() – деструктор базового класу. Вивільняє пам‘ять віділену під змінні deviceName (!якщо виділено!) та friendlyName. Друкує повідомлення якщо робота з пристроєм не була корректно завершена.
Open() – відкриває пристрій для роботи. Виділяє пам‘ять та ініціалізує змінну deviceName, встановлює змінну isOpened. Друкує повідомлення, про те що пристрій готовий до роботи.
Close() – завершує роботу з пристроєм. Друкує повідомлення, та встановлює змінну isOpened у відповідний стан.
Execute() – виконує команду специфічну для кожного пристрою.
Status() – повертає стан пристрою.
Похідний клас Printer.
Атрибути:
bool canPrint;
char* ptrBuf;
Команди для функції Execute():
“Print” – друкує вмістиме буферу
“Write” – завантажує текст у буфер (prm – розглядати як char*), змінює значення змінної canPrint.
“Clear” – обнулює вмістиме буферу, змінює значення змінної canPrint
+ Перевизначити функцію Status() – коли (ext == 1) повертати значення (isOpened && canPrint).
Визначити конструктор та деструктор (!вивільняти всі ресурси!) класу.

2
Базовий клас див. завд. 1
Похідний клас Scaner.
Атрибути:
char* scrBuf;
Команди для функції Execute():
“Scan” – заповнити вмістиме буферу випадковими даними.
“Read” – завантажує текст у prm – розглядати як char*.
“Clear” – обнулює вмістиме буферу.
Визначити конструктор та деструктор (!вивільняти всі ресурси!) класу.

3
Базовий клас:
class Animal
{
protected:
char* name;
int weight;
public:
Animal() ;
virtual ~Animal() ;
virtual void Call() = 0;
virtual bool Feed();
virtual void DoAnimalStuff();
};
Animal() – конструктор базового класу. Виділяє пам‘ять під змінну name та ініціалізує змінну weight = 0.
~Animal() – деструктор базового класу. Вивільняє пам‘ять віділену під змінну name.
Call() – імітує притаманні тварині звуки (!виводить на екран повідомлення!).
Feed() – збільшує вагу тварини після годування (змінює змінну weight).
DoAnimalStuff() – зменшує вагу тварини (змінює змінну weight) та виводить повідомлення.
Похідні класи Dog та Cat.
Конструктори похідних класів ініціалізують змінну name та weight.
Перевизначити функції Feed() та DoAnimalStuff().
В основній програмі створити кілька тварин і змоделювати їхню поведінку.

4
Базовий клас:
class Shape2D
{
public:
Shape2D();
virtual ~ Shape2D();
virtual float Area( )= 0;
virtual float Perimeter() = 0;
virtual void PrintMessage();
};
Shape2D() – конструктор базового класу.
~ Shape2D() – деструктор базового класу.
Area() – повертає значення площі фігури.
Perimeter() – повертає значення периметру фігури.
PrintMessage() – виводить повідомлення про тип фігури.
Похідні класи Triangle та Rectangle
Визначити необхідні для похідних класів параметри та перевизначити необхідні функції.

5
Базовий клас:
class Shape3D
{
public:
Shape3D();
virtual ~ Shape3D();
virtual float Area( )= 0;
virtual float Volume() = 0;
virtual void PrintMessage();
};
Shape3D() – конструктор базового класу.
~ Shape3D() – деструктор базового класу.
Area() – повертає значення площі фігури.
Volume () – повертає значення об’єму фігури.
PrintMessage() – виводить повідомлення про тип фігури.
Похідні класи Sphere та Cube
Визначити необхідні для похідних класів параметри та перевизначити необхідні функції.

6
Базовий клас:
class Resource
{
protected:
int id;
bool isUsed;
char* title;
char* author;
public:
Resource(int number) ;
virtual ~ Resource() ;
virtual bool TakeResource ();
virtual bool GiveBackResource();
virtual void PrintInfo();
virtual bool Status() {return isUsed;}
};
Resource() – конструктор базового класу. Ініціалізує змінну id та isUsed. Виділяє пам’ять під title та author.
~ Resource() – деструктор базового класу.
TakeResource() – встановлює змінну isUsed=1 (виводить на екран повідомлення).
GiveBackResource() – встановлює змінну isUsed=0 (виводить на екран повідомлення).
PrintInfo () – виводить інформацію про ресурс.
Status() – повертає стан ресурсу.
Похідний клас Book.
Атрибути:
int pages;
int year;
Похідний клас CD.
Атрибути:
int cdType;
Визначити конструктор та деструктор (!вивільняти всі ресурси!) класу.
В основній програмі створити декілька ресурсів та продемонструвати процес їхнього використання.