دوال الـ Getters والـ Setters

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة C++ على Coddy. الدرس 28 من 104.

عندما تكون أعضاء class خاصة، فإن الكود الخارجي cannot الوصول إليها directly. تُعد Getters وsetters أساليب عامة توفّر وصولًا مُتحكَّمًا به إلى هذه الأعضاء الخاصة - إذ تسترجع Getters القيم، بينما تعدّلها setters.

class Temperature {
    double celsius;    // خاص - لا يمكن الوصول إليه مباشرة
    
public:
    // Getter - يُرجع القيمة
    double getCelsius() const {
        return celsius;
    }
    
    // Setter - يُعدّل القيمة مع التحقق
    void setCelsius(double value) {
        if (value >= -273.15) {    // فحص الصفر المطلق
            celsius = value;
        }
    }
};

القوة الحقيقية لـ setters هي التحقق من الصحة.

بدلًا من السماح بإسناد أي قيمة، يمكنك فرض قواعد. في المثال أعلاه، تُرفض درجات الحرارة الأقل من الصفر المطلق. ومن دون setter، يمكن لأي شخص إسناد بيانات غير صالحة مباشرةً.

يمكن لـ Getters أيضًا تحويل البيانات قبل إرجاعها:

class Temperature {
    double celsius;
public:
    double getCelsius() const { return celsius; }
    
    // مُحصِّل محسوب - لا يخزن fahrenheit، بل يحسبه
    double getFahrenheit() const {
        return celsius * 9.0 / 5.0 + 32.0;
    }
    
    void setCelsius(double value) { celsius = value; }
};

لاحظ الكلمة المفتاحية const في دوال getter؛ فهذا يشير إلى أنها لا تُعدّل الكائن. لا يمكن أن تكون دوال setter من نوع const، لأن الغرض منها هو تغيير قيم الأعضاء. يُعد هذا النمط من استخدام دوال getter وsetter أساسيًا للتغليف، إذ يمنحك تحكمًا كاملًا في كيفية الوصول إلى بيانات class وتعديلها.

التحدي

سهل

لنَبْنِ نظامًا لملف تعريف لاعب يوضّح كيف توفّر دوال Getter وSetter وصولًا متحكَّمًا به إلى البيانات الخاصة، بما في ذلك التحقّق والخصائص المحسوبة.

ستنشئ ملفين لتنظيم التعليمات البرمجية:

Player.h: عرّف فئة Player تدير ملف تعريف شخصية لعبة مع وصول محمي إلى البيانات. يجب أن تحتوي فئتك على:
- أعضاء خاصة: name (سلسلة نصية)، level (عدد صحيح)، وexperience (عدد صحيح)
- Constructor يأخذ اسمًا ويهيّئ level إلى 1 وexperience إلى 0
- Getter باسم getName() يعيد اسم اللاعب
- Getter باسم getLevel() يعيد المستوى الحالي
- Getter باسم getExperience() يعيد نقاط الخبرة الحالية
- Setter باسم setName() يقبل فقط الأسماء التي تحتوي على 3 أحرف على الأقل؛ وإذا كان الاسم غير صالح، فاحتفظ بالاسم الحالي دون تغيير
- Setter باسم addExperience(int points) يقبل القيم الموجبة فقط. عندما تصل الخبرة إلى 100 أو تتجاوزها، يرتقي اللاعب إلى المستوى التالي: زِد المستوى بمقدار 1 واطرح 100 من الخبرة. يمكن أن يحدث ذلك عدة مرات إذا تمت إضافة خبرة كافية.
- Getter محسوب باسم getExperienceToNextLevel() يعيد عدد نقاط الخبرة الإضافية المطلوبة للوصول إلى المستوى التالي (دائمًا 100 - current experience)
اجعل جميع دوال Getter من النوع const لأنها لا تعدّل الكائن.
main.cpp: اعرض عمل دوال Getter وSetter. اقرأ اسم لاعب ونقاط خبرة لإضافتها من الإدخال (كل منهما في سطر منفصل)، ثم:
- أنشئ كائن Player باستخدام الاسم المُدخل
- اطبع "Player: <name>, Level: <level>, XP: <experience>"
- أضف نقاط الخبرة المُدخلة باستخدام addExperience()
- اطبع سطر الحالة نفسه مرة أخرى لإظهار الحالة المحدّثة
- اطبع "XP to next level: <amount>"
- حاول تغيير الاسم إلى "Al" (يجب أن يفشل التحقّق)
- اطبع "Name after invalid change: <name>"
- غيّر الاسم إلى "Champion" (يجب أن ينجح ذلك)
- اطبع "Name after valid change: <name>"

سيتم تقديم إدخال الخبرة كسلسلة نصية، وستحتاج إلى تحويلها إلى عدد صحيح. أدرج ملف الترويسة في main.cpp باستخدام #include "Player.h".

جرّب بنفسك

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

using namespace std;

int main() {
    // اقرأ اسم اللاعب
    string playerName;
    getline(cin, playerName);

    // اقرأ نقاط الخبرة لإضافتها (كـ string، حوّلها إلى int)
    string expString;
    getline(cin, expString);
    int expToAdd = stoi(expString);

    // TODO: أنشئ Player بالاسم المُدخل

    // TODO: اطبع الحالة الأولية: "Player: <name>, Level: <level>, XP: <experience>"

    // TODO: أضف نقاط الخبرة المُدخلة باستخدام addExperience()

    // TODO: اطبع سطر الحالة المحدّث

    // TODO: Print "XP to next level: <amount>"

    // TODO: حاول تغيير الاسم إلى "Al" (يجب أن يفشل التحقق)

    // TODO: Print "Name after invalid change: <name>"

    // TODO: غيّر الاسم إلى "Champion" (يجب أن ينجح)

    // TODO: Print "Name after valid change: <name>"

    return 0;
}