Рисование объектов — лучший дизайн класса?

Question

Рисование объектов — лучший дизайн класса?

У меня проблема с разработкой класса, который позволит мне рисовать объекты различной формы.

Форма является базовым классом
Треугольник, Квадрат, Прямоугольник являются производными от классов Shape учебный класс
у меня есть vector<Shape*> ShapeCollection который хранит производные объекты, т.е. Triangle,Square, Rectangle
Как только я выберу объект из вектора, мне нужно нарисовать объект на экране.

В этот момент я застрял в том, каким должен быть дизайн класса, где один класс «Drawing» будет рисовать, потребляя объект класса «Shape». Так как вектор будет содержать разные объекты одного базового класса Shape, Поскольку у меня есть поток, который выбирает объект из вектора, и как только у меня есть объект, я должен быть в состоянии правильно нарисовать его.

Так что более или менее ниже, это то, что я говорю

class Drawing
{
public:
void Draw(Shape* shape, string objectName)
{
// Now draw the object.
// But I need to know which Object I am drawing or use
// switch statements to identify somehow which object I have
// And then draw. I know this is very BAD!!!
// e.g.
switch(objectName)
{
case "rectangle":
DrawRectangle((Rectangle*) shape)
break;
//Rest of cases follow
}
}
}

Где у меня будет DrawSquare, функция DrawTriangle, которая будет рисовать.

Это должно быть что-то, что было решено. Там должен быть лучший способ сделать это как
все это заявление о переключении должно как-то уйти!

Любое руководство высоко ценится.

Спасибо

@Adrian и @Jerry предложили использовать виртуальную функцию, я думал об этом, но мне нужно, чтобы мой рисунок был удален от базового класса Shape

3

c++class-design polymorphism software-design

Решение

Другие решения

Это в значительной степени Классическая демонстрация того, когда вы хотите виртуальную функцию. Определить draw в вашем базовом классе, затем переопределите его в каждом производном классе. Затем, чтобы нарисовать все объекты, вы проходите через коллекцию и вызываете draw() член для каждого.

class shape {
// ...
virtual void draw(canvas &c) = 0;
};

class square : public shape {
int x, y, size;
// ...
virtual void draw(canvas &c) {
c.move_to(x, y);
c.draw_to(x+size, y);
c.draw_to(x+size, y+size);
c.draw_to(x, y+size);
c.draw_to(x, y);
}
};

…и так далее для каждого типа фигуры, который вам небезразличен.

Редактировать: используя класс стратегии, вы получите код, смутно подобный следующему:

template <class draw>
class shape {
// ...
virtual void draw(canvas &c) = 0;
};

template <class d>
class square : public shape<d> {
// ...
virtual void draw(canvas &c) {
d.square(x, y, size, c);
}
};

Другой возможностью будет использование шаблона посетителя. Это типично используется, когда вам нужно / нужно пересечь более сложную структуру вместо простой линейной последовательности, но также может использоваться и здесь. Это достаточно сложно, так что, возможно, здесь будет немного сложнее, но если вы ищете «Шаблон посетителя», вы должны найти изрядное количество материала.

1

Источник

Accepted Answer

Вы бы использовали полиморфизм.

Создайте чисто виртуальную функцию в вашем базовом классе (т.е. при объявлении функции присвойте ей 0, как в void DrawShape() = 0;)
Объявите и определите эту функцию в ваших производных классах.

Таким образом, вы можете просто позвонить DrawShape() на каждом из этих объектов, даже если он передается как объект Shape.

Альтернативы (ПРИМЕЧАНИЕ: код не был проверен):

Указатель на функцию, похожий на создание собственного делегата vtable.

struct square
{
void (*draw)(square&);
};

void drawSquare(square& obj)
{
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
}

square s;
s.draw = drawSquare;
s.draw(s);

Функтор, который является классом, который переопределяет operator (), а также как делегат

struct square
{
// Note that std::function can hold a function pointer as well as a functor.
function<void(square&)> draw;
};

struct drawSquare
{
void oparator()(square& obj)
{
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
}
};

square s;
square s.draw = drawSquare();
s.draw(s);

ПРИМЕЧАНИЕ: 1 и 2 также могут быть инициализированы лямбда-функциями:

square s;
s.draw = [](square& obj) {
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
};
s.draw(s);

ПРИМЕЧАНИЕ: 1 может быть сделано с шаблоном:

struct square;

template <void (*DRAW)(square&)>
struct square
{
void draw()
{
DRAW(*this);
}
};

void drawSquare(square& obj)
{
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
}

square s<&drawSquare>;
s.draw();

ПРИМЕЧАНИЕ: 2 можно сделать и с шаблоном:

template <typename DRAW>
struct square
{
void draw()
{
// First set of parentheses instantiate the DRAW object.
// The second calls the functor.
DRAW()(*this);
}
};

struct drawSquare
{
void oparator()(square& obj)
{
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
}
};

square s<drawSquare>;
s.draw();

Или в качестве альтернативы, что позволило бы передать функтор с состоянием:

template <typename DRAW>
struct square
{
DRAW draw;
};

struct drawSquare
{
void operator()(square& obj)
{
// draw square code
// there is no 'this'. must access members via `obj`.
}
};

square s<drawSquare>;
s.draw = drawSquare();
s.draw(s);

Унаследуйте от другого класса, который реализует функцию, которую вы хотите либо с шаблонным базовым классом (IIRC, это было сделано в ATL). Это просто свертывание вашего собственного жестко запрограммированного vtable и называется Curly Recurring Type Pattern (CRTP).
```
template <class D>
struct shape
{
inline void draw() { return static_cast<D&>(*this).draw(); }
};

void draw(square& obj)
{
// draw square code
// No 'this' available. must access shape members via `obj`.
}

struct square : public D<square>
{
void draw()
{
drawSquare(*this);
}
};
```
Другие примеры можно найти Вот а также Вот.

Иметь свой draw класс наследуется от type of shape класс, который наследуется от базы shape учебный класс.

struct shape
{
virtual void draw() = 0;
};

struct square : public shape
{
};

struct drawSquare : public square
{
virtual void draw()
{
// draw square code
// you access the square's public or protected members from here
}
};

Использовать std::unordered_map

#include <unordered_map>
#include <typeinfo>
#include <functional>

struct shape { };

struct square : public shape { };

void drawSquare(shape& o)
{
// this will throw an exception if dynamic cast fails, but should
// never fail if called from function void draw(shape& obj).
square& obj = dynamic_cast<square&>(o);

// draw square code
// must access shape members via `obj`.
}

std::unordered_map<size_t, std::function<void(shape&)>> draw_map
{
{ type_id(square).hash(), drawSquare }
};

void draw(shape& obj)
{
// This requires the RTTI (Run-time type information) to be available.
auto it = draw_map.find(type_id(obj).hash());

if (it == draw_map.end())
throw std::exception(); // throw some exception
(*it)(obj);
}

ПРИМЕЧАНИЕ: если вы используете g ++ 4.7, имейте в виду unordered_map было показано, чтобы иметь проблемы с производительностью.

2