Poprawność const

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki C w Coddy. Lekcja 8 z 61.

Podczas pisania funkcji działających jak metody niektóre powinny modyfikować obiekt (tak jak player_take_damage), a inne powinny jedynie odczytywać dane, niczego nie zmieniając. Słowo kluczowe const pozwala wymusić to rozróżnienie na poziomie kompilatora.

Oznaczając parametr wskaźnikowy jako const, obiecujesz, że funkcja nie zmodyfikuje wskazywanych przez niego danych. Jeśli przypadkowo spróbujesz zmienić składową, kompilator zgłosi błąd:

typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;

// Ta funkcja może tylko ODCZYTYWAĆ punkt
void point_print(const Point *self) {
    printf("(%d, %d)\n", self->x, self->y);
    // self->x = 10;  // BŁĄD: nie można modyfikować przez wskaźnik const
}

// Ta funkcja może MODYFIKOWAĆ punkt
void point_move(Point *self, int dx, int dy) {
    self->x += dx;
    self->y += dy;
}

Parametr const Point *self informuje kompilator i innych programistów, że point_print jest „funkcją pobierającą” lub operacją tylko do odczytu. Nazywa się to poprawnością const: używaniem const wszędzie tam, gdzie modyfikacja nie jest potrzebna.

Ta praktyka pozwala wcześnie wykrywać błędy. Jeśli napiszesz funkcję wyświetlającą i przypadkowo zmodyfikujesz pole, kompilator natychmiast Cię zatrzyma, zamiast pozwolić, by błąd przedostał się do Twojego programu.

Wyzwanie

Łatwy

Zbudujmy moduł Temperature, który przechowuje wartość temperatury i udostępnia operacje tylko do odczytu oraz modyfikujące. Dzięki temu przećwiczysz używanie wskaźników const, aby wyraźnie odróżniać funkcje, które tylko odczytują dane, od tych, które je zmieniają.

Utworzysz trzy pliki:

temperature.h: Zadeklaruj strukturę Temperature z jednym polem double celsius. Zadeklaruj też trzy funkcje:
- temp_display: przyjmuje wskaźnik const do Temperature i wyświetla bieżącą temperaturę (tylko do odczytu)
- temp_adjust: przyjmuje zwykły wskaźnik do Temperature oraz wartość typu double, a następnie dodaje tę wartość do celsius (modyfikowanie)
- temp_to_fahrenheit: przyjmuje wskaźnik const do Temperature i zwraca wartość przeliczoną na stopnie Fahrenheita (tylko do odczytu)
Użyj strażników dołączania z symbolem TEMPERATURE_H.
temperature.c: Zaimplementuj wszystkie trzy funkcje. Funkcja temp_display powinna wyświetlać wynik w formacie Current: {celsius}C. Funkcja temp_to_fahrenheit powinna zwracać celsius * 9.0 / 5.0 + 32.0. Pamiętaj, że funkcje używające wskaźników const nie mogą modyfikować danych struktury.
main.c: Utwórz obiekt Temperature, wykonaj operacje i wyświetl wyniki.

Otrzymasz dwa wejścia: początkową wartość w stopniach Celsjusza (typu double) oraz wartość korekty (typu double).

W pliku main:

Zainicjuj obiekt Temperature początkową wartością w stopniach Celsjusza
Wywołaj temp_display, aby wyświetlić temperaturę początkową
Wywołaj temp_adjust, aby zmienić temperaturę o wartość korekty
Ponownie wywołaj temp_display, aby wyświetlić zaktualizowaną temperaturę
Wyświetl temperaturę w stopniach Fahrenheita, używając temp_to_fahrenheit

Wyświetl wyniki w tym formacie:

Current: {celsius}C
Current: {celsius}C
Fahrenheit: {fahrenheit}F

Użyj %.1f dla wszystkich wartości temperatury, aby wyświetlić jedno miejsce po przecinku.

Na przykład dla wartości początkowej 20.0 i korekty 5.0 wynik będzie następujący:

Current: 20.0C
Current: 25.0C
Fahrenheit: 77.0F

Spróbuj swoich sił

#include <stdio.h>
#include "temperature.h"

int main() {
    double initial_celsius, adjustment;
    scanf("%lf", &initial_celsius);
    scanf("%lf", &adjustment);
    
    // TODO: Utwórz strukturę Temperature i zainicjalizuj ją wartością initial_celsius
    
    // TODO: Wywołaj temp_display, aby wyświetlić temperaturę początkową
    
    // TODO: Wywołaj temp_adjust, aby zmienić temperaturę o wartość adjustment
    
    // TODO: Ponownie wywołaj temp_display, aby wyświetlić zaktualizowaną temperaturę
    
    // TODO: Wyświetl temperaturę w stopniach Fahrenheita za pomocą temp_to_fahrenheit
    // Format: "Fahrenheit: %.1fF\n"
    
    return 0;
}