عوامل Stream

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة C++ على Coddy — الدرس 43 من 104.

تسمح لك معاملات الإدراج (<<) والاستخراج (>>) في التدفق باستخدام فئاتك المخصصة مع std::cout و std::cin. وعلى عكس المعاملات التي غطيناها حتى الآن، يجب تنفيذ هذه كـ دوال ليست أعضاء لأن المعامل الأيسر هو تدفق (stream)، وليس فئتك.

class Point {
    int x, y;
    
public:
    Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}
    
    // التصريح كدالة صديقة للوصول إلى الأعضاء الخاصين
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p);
    friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Point& p);
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Point& p) {
    os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
    return os;
}

std::istream& operator>>(std::istream& is, Point& p) {
    is >> p.x >> p.y;
    return is;
}

يعيد كلا العاملين مرجعاً إلى المجرى، مما يسمح بالتسلسل مثل std::cout << p1 << p2. يأخذ عامل الإدراج الكائن كمرجع const لأنه يقرأ البيانات فقط، بينما يأخذ عامل الاستخراج مرجعاً غير ثابت (non-const) لأنه يقوم بتعديل الكائن.

الآن يمكنك استخدام Point بشكل طبيعي مع التدفقات (streams):

Point p(3, 4);
std::cout << "Location: " << p << std::endl;    // المخرجات: Location: (3, 4)

Point p2(0, 0);
std::cin >> p2;    // قراءة عددين صحيحين في p2

التحدي

سهل

لنقم ببناء فئة Temperature يمكن استخدامها بسلاسة مع std::cout و std::cin من خلال تحميل عامل التدفق (stream operator overloading) بشكل زائد. هذا سيناريو عملي حيث تريد عرض درجات الحرارة بتنسيق قابل للقراءة وقراءتها من الإدخال بشكل طبيعي.

ستقوم بإنشاء ملفين لتنظيم الكود الخاص بك:

Temperature.h: قم بتعريف فئة Temperature تخزن قيمة درجة الحرارة (كـ double) ورمز الوحدة (كـ char، إما 'C' للسيليزيوس أو 'F' للفهرنهايت). يجب أن تحتوي الفئة الخاصة بك على:
- أعضاء خاصة (Private members) لقيمة درجة الحرارة والوحدة
- منشئ افتراضي (default constructor) يقوم بالتهيئة إلى 0.0 سيليزيوس
- منشئ بمعاملات (parameterized constructor) يأخذ قيمة ووحدة
- دوال جلب getValue() و getUnit() (كلاهما const)
- إعلانات "صديق" (Friend declarations) لعوامل الإدراج (<<) والاستخراج (>>) في التدفق
قم بتنفيذ عوامل التدفق كدوال غير أعضاء (non-member functions):
- يجب أن يقوم عامل الإدراج (insertion operator) بإخراج درجة الحرارة بتنسيق VALUE UNIT (على سبيل المثال، 25.5 C أو 77.9 F). استخدم منزلة عشرية واحدة للقيمة.
- يجب أن يقوم عامل الاستخراج (extraction operator) بقراءة قيمة وحرف الوحدة من التدفق وتخزينهما في كائن Temperature.
يجب أن يعيد كلا العاملين مرجعاً (reference) إلى التدفق لتمكين التسلسل (chaining).
main.cpp: اقرأ درجتي حرارة من الإدخال. يتم توفير كل درجة حرارة في سطر منفصل بتنسيق value unit (على سبيل المثال، 25.5 C).
قم بإنشاء كائنين من نوع Temperature باستخدام عامل الاستخراج لقراءتهما من std::cin. ثم قم بإخراجهما باستخدام عامل الإدراج بهذا التنسيق:
```
Temperature 1: <temp1>
Temperature 2: <temp2>
```
على سبيل المثال، إذا كان الإدخال هو:
```
25.5 C
98.6 F
```
يجب أن يكون المخرج:
```
Temperature 1: 25.5 C
Temperature 2: 98.6 F
```

استخدم std::fixed و std::setprecision(1) من <iomanip> لتنسيق قيمة درجة الحرارة بمنزلة عشرية واحدة بالضبط. لا تنسَ حارسات الرأس (header guards) في ملف الرأس الخاص بك.

جرّب بنفسك

#include <iostream>
#include "Temperature.h"

int main() {
    // TODO: إنشاء كائنين من نوع Temperature
    
    // TODO: (>>) لاستخدام عامل الاستخراج لقراءة درجتي حرارة من std::cin
    
    // TODO: (<<) إخراج درجات الحرارة باستخدام عامل الإدراج
    // التنسيق:
    // Temperature 1: <temp1>
    // Temperature 2: <temp2>
    
    return 0;
}