Как вы уже знаете, ваши программы могут обращаться к частным (private) элементам класса только с помощью функций-элементов этого же класса. Используя частные элементы класса вместо общих во всех ситуациях, где это только возможно, вы уменьшаете возможность программы испортить значения элементов класса, так как программа может обращаться к таким элементам только через интерфейсные функции (которые управляют доступом к частным элементам). Однако в зависимости от использования объектов вашей программы, иногда вы можете существенно увеличить производительность позволяя одному классу напрямую обращаться к частным элементам другого. В этом случае уменьшаются издержки (требуемое время выполнения) на вызов интерфейсных функций. В подобных ситуациях C++ позволяет определить класс в качестве друга (friend} другого класса и разрешает классу-другу доступ к частным элементам этого другого класса. В этом уроке объясняется, как ваши программы могут указать, что два класса являются друзьями. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

• Используя ключевое слово friend, класс может сообщить C++, кто является его другом, т. е. другими словами, что другие классы могут обращаться напрямую к его частным элементам.
• Частные элементы класса защищают данные класса, следовательно, вы должны ограничить круг классов-друзей только теми классами, которым действительно необходим прямой доступ к частным элементам искомого класса.
• C++ позволяет ограничить дружественный доступ определенным набором функций.

Частные (private) элементы позволяют вам защищать классы и уменьшить вероятность ошибок. Таким образом, вы должны ограничить использование классов-друзей настолько, насколько это возможно. Иногда программа напрямую может изменить значения элементов класса, это увеличивает вероятность появления ошибок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДРУЗЕЙ КЛАССА

C++ позволяет друзьям определенного класса обращаться к частным элементам этого класса. Чтобы указать C++, что один класс является другом (friend) другого класса, вы просто помещаете ключевое слово friend и имя соответствующего класса-друга внутрь определения этого другого класса. Например, приведенный ниже класс book объявляет класс librarian своим другом. Поэтому объекты класса librarian могут напрямую обращаться к частным элементам класса book, используя оператор точку:

 

class book

{
public:
book (char *, char *, char *);
void show_book(void);
friend librarian;
private:
char title [64] ;
char author[64];
char catalog[64];
};

Как видите, чтобы указать друга, необходим только один оператор внутри определения класса. Например, следующая программа VIEWBOOK.CPP использует librarian в качестве друга класса book. Следовательно, функции класса librarian могут напрямую обращаться к частным элементам класса book. В данном случае программа использует функцию change_catalog класса librarian для изменения номера карточки каталога определенной книги:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book

{
public:
book (char *, char *, char *);
void show_book(void);
friend librarian;
private:
char title[64] ;
char author[64];
char catalog[64];
};

book::book(char *title, char *author, char •catalog)

{
strcpy(book::title, title);
strcpy(book::author, author) ;
strcpy(book::catalog, catalog);
}

void book::show_book(void)

{
cout << «Название: » << title << endl;
cout << «Автор: » << author << endl;
cout << «Каталог: » << catalog << endl;
}

class librarian

{
public:
void change_catalog(book *, char *);
char *get_catalog(book);
};

void librarian::change_catalog(book *this_book, char *new_catalog)

{
strcpy(this_book->catalog, new_catalog);
}

char *librarian: :get__catalog(book this_book)

{
static char catalog[64];
strcpy(catalog, this_book.catalog);
return(catalog) ;
}

void main(void)

{
book programming( «Учимся программировать на языке C++», «Jamsa», «P101»);
librarian library;
programming.show_book();
library.change_catalog(&programming, «Легкий C++ 101»);
programming.show_book();
}

Как видите, программа передает объект book в функцию change_catalog класса librarian по адресу. Поскольку эта функция изменяет элемент класса book, программа должна передать параметр по адресу, а затем использовать указатель для обращения к элементу этого класса. Экспериментируйте с данной программой, попробуйте удалить оператор friend из определения класса book. Поскольку класс librarian больше не имеет доступа к частным элементам класса book, компилятор C++ сообщает о синтаксических ошибках при каждой ссылке на частные данные класса book.

О друзьях класса

Обычно единственный способ, с помощью которого ваши программы могут обращаться к частным элементам класса, заключается в использовании интерфейсных функций. В зависимости от использования объектов программы иногда может быть удобным (или более эффективным с точки зрения скорости вычислений) разрешить одному классу обращаться к частным элементам другого. Для этого вы должны информировать компилятор C++, что класс является другом (friend). Компилятор, в свою очередь, позволит классу-другу обращаться к частным элементам требуемого класса. Чтобы объявить класс другом, поместите ключевое слово friend и имя класса-друга в секцию public определения класса, как показано ниже:

class abbott

{
public:
friend costello;
// Общие элементы
private:
// Частные элементы
};

Как друзья отличаются от защищенных (protected) элементов

Из урока 26 вы узнали, что в C++ существуют защищенные (protected) элементы класса, что позволяет производным классам обращаться к защищенным элементам базового класса напрямую, используя оператор точку. Помните, что к защищенным элементам класса могут обращаться только те классы, которые являются производными от данного базового класса, другими словами, классы, которые наследуют элементы базового класса (защищенные элементы класса являются как бы частными по отношению к остальным частям программы). Классы-друзья C++ обычно не связаны между собой узами наследования. Единственный способ для таких не связанных между собой классов получить доступ к частным элементам другого класса состоит в том, чтобы этот другой класс информировал компилятор, что данный класс является другом.

ОГРАНИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ДРУЗЕЙ

Как вы только что узнали, если вы объявляете один класс другом другого класса, вы обеспечиваете классу-другу доступ к частным элементам данных этого другого класса. Вы также знаете и то, что чем больше доступа к частным данным класса, тем больше шансов на внесение ошибок в программу. Следовательно, если доступ к частным данным другого класса необходим только нескольким функциям класса, C++ позволяет указать, что только определенные функции дружественного класса будут иметь доступ к частным элементам. Предположим, например, что класс librarian, представленный в предыдущей программе, содержит много разных функций. Однако предположим, что только функциям change_catalog и get_catalog необходим доступ к частным элементам класса book. Внутри определения класса book мы можем ограничить доступ к частным элементам только этими двумя функциями, как показано ниже:

class book

{
public:
book(char *, char *, char *);
void show_book(void);
friend char *librarian::get_catalog(book);
friend void librarian: :change_catalog( book *, char *);
private:
char title[64];
char author[ 64 ];
char catalog[64];
};

Как видите, операторы friend содержат полные прототипы всех дружественных функций, которые могут напрямую обращаться к частным элементам.

О функциях-друзьях

Если ваша программа использует друзей для доступа к частным данным класса, вы можете ограничить количество функций-элементов класса-друга, который может обращаться к частным данным, используя дружественные функции. Для объявления функции-друга укажите ключевое слово friend, за которым следует полный прототип, как показано ниже:

public:
friend class_name::function_name(parameter types);

Только функции-элементы, указанные как друзья, могут напрямую обращаться к частным элементам класса, используя оператор точку.

Если ваша программа начинает ссылаться на один класс из другого, вы можете получить синтаксические ошибки, если порядок определения классов неверен. В данном случае определение класса book использует прототипы функций, определенные в классе librarian. Следовательно, определение класса librarian должно предшествовать определению класса book. Однако если вы проанализируете класс librarian, то обнаружите, что он ссылается на класс book:

 

class librarian

{
public:
void change_catalog(book *, char *);
char *get_catalog(book);
};

Поскольку вы не можете поставить определение класса book перед определением класса librarian, C++ позволяет вам объявить класс book, тем самым сообщая компилятору, что такой класс есть, а позже определить его. Ниже показано, как это сделать:

class book; // объявление класса

Следующая программа LIMITFRI.CPP использует дружественные функции для ограничения доступа класса librarian к частным данным класса book. Обратите внимание на порядок определения классов:

 

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book;

class librarian

{
public:
void change_catalog(book *, char *);
char *get_catalog(book);
};

class book

{
public:
book(char *, char *, char *) ;
void show_book (void);
friend char *librarian::get_catalog(book);
friend void librarian::change_catalog( book *, char *);
private:
char title[64];
char author[64];
char catalog[64];
};

book::book(char *title, char *author, char *catalog)

{
strcpy(book::title, title);
strcpy(book::author, author);
strcpy(book::catalog, catalog);
}

void book::show_book(void)

{
cout << «Название: » << title << endl;
cout << «Автор: » << author << endl;
cout << «Каталог: » << catalog << endl;
}

void librarian::change_catalog(book *this_book, char *new_catalog)

{
strcpy(this_book->catalog, new_catalog) ;
}

char *librarian::get_catalog(book this_book)

{
static char catalog[64];
strcpy(catalog, this_book.catalog);
return(catalog) ;
}

void main(void)

{
book programming( «Учимся программировать на C++», «Jamsa», «P101»);
librarian library;
programming.show_book();
library.change_catalog(&programming, «Легкий C++ 101»);
programming.show_book();
}

Как видите, программа сначала использует объявление, чтобы сообщить компилятору, что класс book будет определен позже. Поскольку объявление извещает компилятор о классе book, определение класса librarian может ссылаться на класс book, который еще не определен в программе.

Что такое идентификатор класса

Идентификатор представляет собой имя, например имя переменной или класса. Если ваши программы используют дружественные классы, то может случиться, что определение одного класса ссылается на другой класс (его имя или идентификатор), о котором компилятор C++ еще ничего не знает. В таких случаях компилятор C++ будет сообщать о синтаксических ошибках. Чтобы избавиться от ошибок типа «что следует определять сначала», C++ позволяет вам включать в начало исходного текста программы объявление класса, тем самым вводя идентификатор класса:

class class_name;

Эта строка сообщает компилятору, что ваша программа позже определит указанный класс, а пока программе разрешается ссылаться на этот класс.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

В данном уроке вы изучили, как использовать классы-друзья для обращения к частным элементам другого класса напрямую с использованием оператора точки. В уроке 29 вы изучите, как использовать в C++ шаблоны функций для упрощения определения подобных функций. Но прежде чем перейти к уроку 29 убедитесь, что вы освоили следующее:

 

1. Использование в ваших программах на C++ друзей позволяет одному классу обращаться к частным элементам другого класса напрямую, используя оператор точку.
2. Для объявления одного класса другом (friend) другого класса вы должны внутри определения этого другого класса указать ключевое слово friend, за которым следует имя первого класса.
3. После объявления класса другом по отношению к другому классу, все функции-элементы класса-друга могут обращаться к частным элементам этого другого класса.
4. Чтобы ограничить количество дружественных методов, которые могут обращаться к частным данным класса, C++ позволяет указать дружественные функции. Для объявления функции-друга вы должны указать ключевое слово friend, за которым следует прототип функции, которой, собственно, и необходимо обращаться к частным элементам класса.
5. При объявлении дружественных функций вы можете получить синтаксические ошибки, если неверен порядок определений классов. Если необходимо сообщить компилятору, что идентификатор представляет имя класса, который программа определит позже, вы можете использовать оператор такого вида class class_name;.

Предыдущий урок | Следующий урок

Теорема Шеннона, одна из основных теорем теории информации о передаче сигналов по каналам связи при наличии помех, приводящих к искажениям. Пусть надлежит передать последовательность символов, появляющихся с определёнными вероятностями, причём имеется некоторая вероятность того, что передаваемый символ в процессе передачи будет искажён. Простейший способ, позволяющий надёжно восстановить исходную последовательность по получаемой, состоит в том, чтобы каждый передаваемый символ повторять большое число (N) раз. Однако это приведёт к уменьшению скорости передачи в N раз, т. е. сделает её близкой к нулю. Ш. т. утверждает, что можно указать такое, зависящее только от рассматриваемых вероятностей положительное число v, что при сколько угодно малом e> 0 существуют способы передачи со скоростью v'(v’ < v), сколь угодно близкой к v, дающие возможность восстанавливать исходную последовательность с вероятностью ошибки, меньшей e. В то же время при скорости передачи v’, бо льшей v, это уже невозможно. Упомянутые способы передачи используют надлежащие «помехоустойчивые» коды. Критическая скорость v определяется из соотношения Hv = C, где Н — энтропия источника на символ, С — ёмкость канала в двоичных единицах в секунду.

Вернуться к оглавлению — Термины 20 века

Install Creation System — программа для создания инсталляционных программ средней мощности, включает в себя все возможности для создания инсталляционных программ:

Установка различных версий установки.
Изменение реестра.
Удаление проделанной установки.
Программа удаления будет присутствовать в списке установки и удаления программ в Панели управления.
Установка рисунков на страницы диалога максимально упрощена.
Создание различных версий установки тоже элементарно просто.
Полный набор страниц диалога.
Возможность устанавливать некоторые файлы по абсолютному пути независимо от папки которую выбрал пользователь.
Создание ярлыков возможно везде где вы только захотите.
Присутствуют почти все системные константы, также можно создавать свои константы.

Скачать ICS

Автор статьи Ahilles

Руслан Аблязов E-mail

На первый взгляд UNIX выглядит неоправданно сложной операционной системой. Но под кажущейся сложностью скрывается очень простая и элегантная операционная система. Отдельные детали могут быть сложными, но общие принципы — просты.

Одним из достоинств ОС UNIX является то, что система базируется на небольшом числе интуитивно ясных понятий. Однако, несмотря на простоту этих понятий, к ним нужно привыкнуть. Без этого невозможно понять существо UNIX.

(читать всё…)

Здравствуйте. В этой статье я хочу рассмотреть создание движка динамического освещения с помощью графической библиотеки OpenGL. Писаться движок будет на Delphi, но это не мешает переписать его на любой другой язык, так как главное, рассматриваемое в статье, это алгоритмы…

Вадим Буренков
vadim_burenkov@mail.ru

Чтобы не тратить время на инициализацию OpenGL и избежать других проблем (например, с настройкой таймеров и рендера в текстуру) я буду использовать движок ZenGL [1]. Впрочем, от него нам многого не понадобится. Итак, приступим…

Инициализация OpenGL в ZenGL

Первым делом качаем ZenGL и создаем в нем простейшее приложение (вы можете найти его в папке LightEngine ресурсов статьи, там же вы найдете ZenGL):

код:

При инициализации мы указываем процедуры в которых будут производится различные действия (инициализация/обработка/очищение) а также параметры окна.

В инициализации загружается текстура и настраивается тайлинг (количество и размер настроен так, чтобы текстура закрывала весь экран). В обработке обновляются состояния мыши и клавиатуры, а также стоит проверка на нажатие ESC. Процедура очищения пока пуста, так как ресурсы движка очищаются самостоятельно.

Другие непонятные процедуры можно посмотреть в справке, которая находится в папке doc движка. Чтобы при компиляции не возникло проблем необходимо указать расположение модулей движка в Project->Options- >Directories/Conditionals->SearchPath, а именно папки zengl/src и zengl/src/PasZLib (см. рис.1). Можно скомпилировать проект, увидеть вы должны следующее (см. рис.2).

Рис. 1. Пути

Рис. 2. Тайлинг

Немного теории

Теперь перейдем к теории вопроса. В движке мы должны реализовать два типа – источники света и объекты, которые отбрасывают тени (см. рис.3):

Рис. 3. Тень от объекта

Источник света обладает параметрами:

• положение
• радиус
• цвет
• интенсивность

Все объекты являются невыпуклыми многоугольниками. Они имеют:

• локальные координаты вершин
• мировые координаты вершин
• количество вершин
• положение
• угол поворота

Локальные координаты нужны, так как через положение и угол поворота объекта его можно разворачивать.

Для хранения данных об освещенности нам понадобятся два буфера размером в экран. Первый – альфа буфер. В него выводится круглый источник света (см. рис.4):

Рис. 4. Источник света

После этого альфа буфер рисуется во второй буфер – буфер аккумуляции. При этом используется аддитивный режим блендинга, то есть цвета смешиваются. В буфере мы получаем такую картинку (см. рис.5):

Рис. 5. Смешивание источников света

В нем светлые участки – там где свет, а темные – там где тьма. А теперь мы выводим буфер аккамуляции на экран с блендингом MULT. Получается так, что чем светлее цвет, тем он прозрачнее (см. рис.6):

Рис. 6. Рисование с блендингом MULT

Как же делаются тени от объектов? При выводе источника света в альфа буфер на него рисуется форма тени черным цветом. Получается что от круга света «отрезают» кусок (см. рис.7):

Рис. 7. Форма тени на свете

С помощью такого алгоритма получаются тени любой сложности, причем их количество, как и источников света с объектами неограниченно (см.рис.8).

Да будет свет!

Под следующий код сделаем модуль, который и будет отвечать за тени. Назовем его ZGLShadows.

Рис. 8. Сцена с большим количеством теней

Напишем тип света:

код:

Все данные будут храниться в “prev-next” (двухсвязных) списках (см. рис.9):

Рис. 9. Списки

Каждый элемент является звеном цепи и имеет указатели на предыдущее и следующее звено. Нам же нужно иметь первый элемент и длину цепи для управления списком:

код:

Более подробно о такой системе хранения данных можно почитать в Интернете. Как мы видим, у нас появились новые типы данных:

код:

Данный тип нужен для хранения цвета в формате rgb, так как его использует OpenGL. ZenGL использует integer для хранения цветов (например $FFFFFF соответствует 1,1,1 в RGB), поэтому нам может понадобится процедура для перевода цвета в RGB:

код:

Все координаты будут храниться в типе:

код:

Подробнее о нем будет написано позже, пока нам понадобится только формирование вектора по x и y:

код:

Перейдем к процедурам управления источниками света:

код:

Функция создает источник света в памяти и возвращает указатель на него. Большую часть кода занимает работа со списками.

В следующей процедуре происходит рисование круга света как на рисунке 4. Он рисуется через GL_TRIANGLE_FAN. Первая точка в центре имеет цвет и интенсивность света, далее идут точки по радиусу окружности с нулевым цветом, благодаря чему мы имеем плавный переход цвета:

код:

Количество треугольников, из которого рисуется круг, задается константой:

код:

Следующая процедура рассчитывает и рисует тень для объектов, но о ней я напишу позже:

код:

Далее напишем процедуру, которая освобождает память, занятую источником света:

код:

Следующая процедура вспомогательная, она обрабатывает каждый источник света передаваемой в нее процедурой:

код:

le_proc – тип процедуры:

код:

Например, данная строчка нарисует все источники света:

код:

Хочу заметить, что при попытке передать в le_EachLightSource процедуру очищения возникнет ошибка, связанная с памятью, поэтому для очищения всех источников света напишем отдельную процедуру:

код:

Заставим это работать

С типом света мы управились, теперь надо заставить его работать. Объявим следующие переменные:

код:

В этой процедуре инициализируются буферы для рендеринга. К проекту нужно также подключить модули:

• zgl_textures – создание текстуры-буфера
• zgl_render_target – управление рендерингом
• zgl_primitives_2d – очищение рендер target. Хотя можно было бы просто рисовать QUAD на OpenGL.
• zgl_fx – процедуры управления блендингом
• zgl_sprite_2d – рисование текстур

Напишем процедуру инициализации буферов:

код:

le_DarkColor – переменная, которая отвечает за освещенность. К ее смыслу и принципу работы я еще вернусь. Обобщающая процедура полной обработки света:

код:

И завершающая процедура – вывод буфера с использованием MULT блендинга:

код:

Хочу заметить, что очищение le_AccBuffer проводится цветом le_DarkColor. Следовательно, чем светлее этот цвет тем прозрачнее тени (см. рис.10). На изображении видно, что справа фон просвечивается даже там, где света нет, так как le_DarkColor не черный, а серый ($1f1f1f).

Рис. 10. Различный DarkColor

Все, система света написана. Правда, пока без теней от объектов. Теперь проверим ее в действии.
Добавим переменную под управляемый свет:

код:

Создадим его, и еще 4 света в Init:

код:

Теперь в Draw напишем рисование теней:

код:

В Update привяжем UserLight к мышке, сделаем изменение размера при нажатии на кнопки мыши и цвета при нажатии на колесико:

код:

И наконец, в Quit очищаем источники света:

код:

Запускаем, любуемся результатом (см. рис.11).

Рис. 11. Результат

Заключение

В следующей части статьи я рассмотрю создание теней от объектов, а также оптимизирую код, чтобы добиться большей производительности. Весь исходный код проекта приложен к журналу «ПРОграммист. Пятый выпуск».

Продолжение следует…

Ресурсы

• Страница разработчика ZenGL http://andrukun.inf.ua/zengl.html
• Михалкович С.С. Основы программирования.

Второй семестр 08-09, 2 часть

Часть 0. Intro.
Еще в самом 

детстве, когда я начал изучать Паскаль, я запомнил цитату из детской книжки
примерно такого содержания: «Паскаль — универсальный язык программирования
подходящий для решения самых различных задач». Когда человек впервые
сталкивается с программированием на Паскале, одна из первых его мыслей после
прочтения таких строк будет «А в чем же заключается его универсальность?». На
самом деле я когда более углубленно изучил паскаль решил, что это определение
абсолютно правдивое. И действительно Паскаль можно применить для решения
абсолютно любых задач. В этой статье я расскажу о там как можно использовать
Паскаль для решения геометрических задач. Для примера возьмем задание которое
звучит так: «По координатам точки и вершин треугольника определить, принадлежит
ли точка этому треугольнику».
(читать всё…)