تحميل العوامل الحسابية

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة C++ على Coddy. الدرس 41 من 104.

غالبًا ما تتم زيادة تحميل العوامل الحسابية مثل + و- و* و/ لجعل الفئات المخصّصة تتصرف مثل الأنواع الرقمية المضمّنة. تُرجع هذه العوامل عادةً كائنًا جديدًا بدلًا من تعديل المعاملات.

إليك فئة Fraction مع عوامل حسابية:

class Fraction {
    int numerator, denominator;
    
public:
    Fraction(int n, int d) : numerator(n), denominator(d) {}
    
    Fraction operator+(const Fraction& other) const {
        return Fraction(
            numerator * other.denominator + other.numerator * denominator,
            denominator * other.denominator
        );
    }
    
    Fraction operator*(const Fraction& other) const {
        return Fraction(numerator * other.numerator, 
                        denominator * other.denominator);
    }
};

لاحظ أن كلا العاملين موسومان بـ const لأنهما لا يعدّلان أيًّا من المعاملين. إنهما ينشئان ويعيدان Fraction جديدًا يحتوي على النتيجة.

بالنسبة لعوامل compound assignment مثل +=، يختلف النمط. فهي تعدّل المعامل الأيسر وتُرجع مرجعًا إليه:

Fraction& operator+=(const Fraction& other) {
    numerator = numerator * other.denominator + other.numerator * denominator;
    denominator = denominator * other.denominator;
    return *this;
}

من الممارسات الشائعة تنفيذ العامل الأساسي بدلالة تعيين compound، مما يقلل من تكرار التعليمات البرمجية:

Fraction operator+(const Fraction& other) const {
    Fraction result = *this;    // انسخ هذا الكائن
    result += other;            // استخدم الإسناد المركب
    return result;
}

يضمن هذا النهج بقاء كلا العاملين متسقين ويجعل الصيانة أسهل.

التحدي

سهل

لنبنِ class باسم Money يتعامل مع حسابات العملة باستخدام التحميل الزائد لعوامل الحساب. ستنفّذ عدة عوامل حسابية تتيح لك التعامل مع قيم المال بطريقة طبيعية كما تتعامل مع الأرقام العادية.

ستنشئ ملفين لتنظيم الشيفرة الخاصة بك:

Money.h: عرّف class باسم Money يخزّن amount بوحدة cents (على هيئة int) لتجنّب مشكلات الدقة في الأعداد ذات الفاصلة العائمة. يجب أن يدعم class الخاص بك:
- منشئًا يستقبل dollars وcents كعددين صحيحين منفصلين
- دالة getter باسم getDollars() تُعيد جزء الدولار
- دالة getter باسم getCents() تُعيد جزء cents (من 0 إلى 99)
- عاملَي + و- محمّلين تحميلًا زائدًا، ويُعيدان كائن Money جديدًا
- عاملَي الإسناد المركب += و-= محمّلين تحميلًا زائدًا، ويعدّلان الكائن current ويُعيدان مرجعًا إليه
- دالة display() تطبع المال بالتنسيق $X.YY (دائمًا رقمين لـ cents)
نفّذ العوامل الأساسية (+ و-) باستخدام عوامل الإسناد المركب لتقليل duplication في الشيفرة، كما هو موضح في الدرس. يجب وضع const على جميع عوامل الحساب حيثما كان ذلك مناسبًا.
main.cpp: اقرأ أربعة أعداد صحيحة من input تمثّل amountين ماليين (dollars1 وcents1 وdollars2 وcents2 في أسطر منفصلة). أنشئ كائنَي Money، ثم استعرض جميع العوامل لديك:
- اطبع "Amount 1: " followed by the amount first بعد عرضه
- اطبع "Amount 2: " followed by the amount الثاني بعد عرضه
- أجرِ عملية add على amountين واطبع "Sum: " followed by النتيجة
- اطرح amount الثاني من amount first واطبع "Difference: " followed by النتيجة
- استخدم += لإضافة amount الثاني إلى amount first، ثم اطبع "After +=: " followed by amount first المعدّل

بالنسبة إلى دالة display()، استخدم std::setw(2) وstd::setfill('0') من <iomanip> لضمان عرض cents دائمًا برقمين (مثل $5.07 وليس $5.7).

حوّل سلاسل input إلى أعداد صحيحة باستخدام std::stoi(). لا تنسَ header guards في ملف الترويسة.

جرّب بنفسك

#include <iostream>
#include <string>
#include "Money.h"

using namespace std;

int main() {
    // اقرأ المدخلات لمبلغي نقود
    string line;
    
    getline(cin, line);
    int dollars1 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int cents1 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int dollars2 = stoi(line);
    
    getline(cin, line);
    int cents2 = stoi(line);
    
    // TODO: أنشئ كائنين من Money بالقيم المدخلة
    
    // TODO: اطبع "Amount 1: " متبوعًا بعرض المبلغ الأول
    
    // TODO: اطبع "Amount 2: " متبوعًا بعرض المبلغ الثاني
    
    // TODO: اجمع المبلغين واطبع "Sum: " متبوعًا بالنتيجة
    
    // TODO: اطرح الثاني من الأول واطبع "Difference: " متبوعًا بالنتيجة
    
    // TODO: استخدم += لإضافة المبلغ الثاني إلى الأول، ثم اطبع "After +=: " متبوعًا بالمبلغ الأول المعدّل
    
    return 0;
}