الوراثة الأساسية

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة C++ على Coddy — الدرس 48 من 104.

تسمح الوراثة (Inheritance) لفئة (class) باكتساب الخصائص والسلوكيات من فئة أخرى. تُسمى الفئة التي يتم التوريث منها بـ الفئة الأساسية (base class) (أو الأب)، وتُسمى الفئة التي تَرِث بـ الفئة المشتقة (derived class) (أو الابن).

لإنشاء فئة مشتقة، استخدم نقطتين رأسيتين متبوعتين بمحدد الوصول واسم الفئة الأساسية:

class Animal {
public:
    std::string name;
    
    void eat() {
        std::cout << name << " is eating" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << name << " says woof!" << std::endl;
    }
};

أصبح لدى الفئة Dog الآن إمكانية الوصول إلى كل من name و eat() من Animal، بالإضافة إلى دالة bark() الخاصة بها. هذا هو جوهر الوراثة: إعادة استخدام الكود الموجود مع إضافة وظائف جديدة.

Dog myDog;
myDog.name = "Buddy";
myDog.eat();    // موروثة من Animal
myDog.bark();   // معرفة في Dog

تحدد الكلمة المفتاحية public قبل Animal نوع الوراثة. تعني الوراثة العامة أن الأعضاء العامة (public members) للفئة الأساسية تظل عامة في الفئة المشتقة. هذا هو الشكل الأكثر شيوعاً ويمثل علاقة "is-a": الـ Dog هو Animal.

التحدي

سهل

لنقم ببناء تسلسل هرمي بسيط للمركبات يوضح مفهوم الوراثة (inheritance) بشكل عملي. ستقوم بإنشاء فئة أساسية Vehicle وفئة مشتقة Motorcycle توسعها بسلوك متخصص.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ثلاثة ملفات:

Vehicle.h: قم بتعريف فئة أساسية Vehicle تحتوي على:
- عضو عام (public) من نوع std::string brand
- عضو عام (public) من نوع int year
- دالة عامة (public method) باسم displayInfo() تقوم بطباعة علامة المركبة التجارية وسنتها بالتنسيق التالي: Brand: <brand>, Year: <year>
Motorcycle.h: قم بتعريف فئة Motorcycle ترث علنًا (publicly inherits) من Vehicle. يجب أن تضيف هذه الفئة المشتقة:
- عضو عام (public) من نوع int engineCC لسعة المحرك
- دالة عامة (public method) باسم revEngine() تطبع: <brand> goes vroom vroom!
ستقوم الفئة Motorcycle تلقائيًا بوراثة brand و year و displayInfo() من Vehicle.
main.cpp: اقرأ ثلاثة مدخلات (كل منها في سطر منفصل):
1. اسم العلامة التجارية (string)
2. السنة (integer)
3. سعة المحرك CC (integer)
قم بإنشاء كائن من نوع Motorcycle، واضبط أعضاءه الموروثة (brand و year) بالإضافة إلى عضو engineCC الخاص به. ثم وضح مفهوم الوراثة من خلال استدعاء كل من الدالة الموروثة والدالة الخاصة بالدراجة النارية.

تنسيق المخرجات:
```
Brand: <brand>, Year: <year>
Engine: <engineCC>cc
<brand> goes vroom vroom!
```

على سبيل المثال، مع المدخلات Harley و 2022 و 1200:

Brand: Harley, Year: 2022
Engine: 1200cc
Harley goes vroom vroom!

لا تنسَ تضمين حراس الرأس (header guards) في ملفات الرأس الخاصة بك واستخدام #include "Vehicle.h" في ملف الرأس الخاص بـ Motorcycle للوصول إلى الفئة الأساسية.

ورقة مرجعية

يسمح التوريث (Inheritance) للفئة (class) باكتساب الخصائص والسلوكيات من فئة أخرى. تُسمى الفئة التي يتم التوريث منها **الفئة الأساسية** (الأب)، والفئة التي تَرِث هي **الفئة المشتقة** (الابن).

لإنشاء فئة مشتقة، استخدم نقطتين رأسيتين متبوعتين بمحدد الوصول واسم الفئة الأساسية:

class Animal {
public:
    std::string name;
    
    void eat() {
        std::cout << name << " is eating" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << name << " says woof!" << std::endl;
    }
};

تمتلك الفئة المشتقة حق الوصول إلى الأعضاء العامة (public members) للفئة الأساسية بالإضافة إلى أعضائها الخاصة:

Dog myDog;
myDog.name = "Buddy";
myDog.eat();    // موروثة من Animal
myDog.bark();   // مُعرفة في Dog

تحدد الكلمة المفتاحية public التوريث العام، مما يعني أن الأعضاء العامة للفئة الأساسية تظل عامة في الفئة المشتقة. يمثل هذا علاقة "هو-نوع-من" (is-a).

جرّب بنفسك

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

using namespace std;

int main() {
    string brand;
    int year;
    int engineCC;

    cin >> brand;
    cin >> year;
    cin >> engineCC;

    // TODO: إنشاء كائن Motorcycle
    // TODO: تعيين أعضاء brand و year و engineCC الخاصة به
    // TODO: استدعاء displayInfo() لعرض المعلومات الموروثة
    // TODO: طباعة معلومات المحرك بالتنسيق: Engine: <engineCC>cc
    // TODO: استدعاء revEngine() لتوضيح السلوك الخاص بالدراجة النارية

    return 0;
}