Çoklu Kalıtım

Coddy'nin C++ Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası — ders 53 / 104.

C++, bir sınıfın aynı anda birden fazla temel sınıftan miras almasına izin verir. Buna çoklu kalıtım denir ve farklı sınıf hiyerarşilerinden özellikleri birleştirmenize olanak tanır.

Birden fazla sınıftan kalıtım almak için onları virgülle ayırın:

class Printer {
public:
    void print() {
        std::cout << "Printing document" << std::endl;
    }
};

class Scanner {
public:
    void scan() {
        std::cout << "Scanning document" << std::endl;
    }
};

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    void copy() {
        scan();
        print();
    }
};

MultiFunctionDevice sınıfı artık hem Printer hem de Scanner sınıflarının metotlarına erişebilir:

MultiFunctionDevice mfd;
mfd.print();  // Printer sınıfından
mfd.scan();   // Scanner sınıfından
mfd.copy();   // Kendi metodu

Yapıcılar (constructors), temel sınıfların kalıtım bildiriminde listelendiği sırayla (soldan sağa) çağrılır ve yıkıcılar (destructors) ters sırayla çağrılır. Başlatma listesinde her bir temel yapıcıya argümanlar iletebilirsiniz:

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    MultiFunctionDevice() : Printer(), Scanner() {}
};

Her iki temel sınıfın da aynı ada sahip bir üyesi olduğunda potansiyel bir sorun ortaya çıkar. Bu durum belirsizlik (ambiguity) yaratır ve hangisini kastettiğinizi belirtmek için kapsam çözünürlük operatörünü kullanmanız gerekir:

class A { public: void show() {} };
class B { public: void show() {} };
class C : public A, public B {};

C obj;
obj.A::show();  // A'nın sürümünü çağır
obj.B::show();  // B'nin sürümünü çağır

Çoklu kalıtım güçlüdür ancak özellikle temel sınıflar ortak bir atayı paylaştığında karmaşık durumlara yol açabilir. Bu zorluğu bir sonraki derste inceleyeceğiz.

Görev

Kolay

Çoklu kalıtım kullanarak birden fazla temel sınıftan gelen yetenekleri birleştiren bir akıllı ev cihazı sistemi kuralım. Hem WiFi'ye bağlanabilen hem de sesle kontrol edilebilen cihazlar oluşturacak, ardından bu özellikleri birleşik bir akıllı hoparlörde bir araya getireceksiniz.

Kodunuzu üç dosya halinde düzenleyeceksiniz:

WiFiDevice.h: Bir ağa bağlanabilen herhangi bir cihazı temsil eden bir WiFiDevice sınıfı tanımlayın:
- Korumalı (protected) bir std::string networkName üyesi
- Bir ağ adı alan ve bunu saklayan bir yapıcı (constructor)
- Şunu yazdıran genel (public) bir connect() metodu: Connecting to WiFi: <networkName>
- Şunu yazdıran genel (public) bir status() metodu: WiFi Status: Connected
VoiceControl.h: Ses yeteneklerine sahip herhangi bir cihazı temsil eden bir VoiceControl sınıfı tanımlayın:
- Korumalı (protected) bir std::string assistantName üyesi
- Bir asistan adı alan ve bunu saklayan bir yapıcı (constructor)
- Şunu yazdıran genel (public) bir listen() metodu: <assistantName> is listening...
- Şunu yazdıran genel (public) bir status() metodu: Voice Status: Active
main.cpp: Üç girdi okuyun (her biri ayrı bir satırda):
1. Cihaz adı (string)
2. WiFi ağ adı (string)
3. Sesli asistan adı (string)
Hem WiFiDevice hem de VoiceControl sınıflarından genel (public) olarak kalıtım alan bir SmartSpeaker sınıfı tanımlayın:
- Özel (private) bir std::string deviceName üyesi
- Üç parametrenin tamamını alan, başlatma listesini (initialization list) kullanarak ağ adını WiFiDevice sınıfına ve asistan adını VoiceControl sınıfına aktaran ve cihaz adını saklayan bir yapıcı (constructor)
- Şunu yazdıran bir powerOn() metodu: <deviceName> powering on..., ardından connect() ve listen() metodlarını çağırır
- Cihaz adını yazdıran, ardından belirsizliği gidermek için kapsam çözünürlük operatörünü (scope resolution operator) kullanarak her iki status() metodunu da çağıran bir showAllStatus() metodu
Girdi değerleriyle bir SmartSpeaker nesnesi oluşturun. powerOn() metodunu çağırın, boş bir satır yazdırın, ardından showAllStatus() metodunu çağırın.

Örneğin, Echo, HomeNetwork ve Alexa girdileriyle:

Echo powering on...
Connecting to WiFi: HomeNetwork
Alexa is listening...

Echo Status:
WiFi Status: Connected
Voice Status: Active

showAllStatus() metodu, bir satıra cihaz adını ve ardından " Status:" ifadesini yazdırmalı, sonra her iki temel sınıfta da aynı isimde bir metod bulunduğu için belirsizliği önlemek amacıyla WiFiDevice::status() ve VoiceControl::status() kullanarak her bir temel sınıfın status() metodunu çağırmalıdır.

Kopya kağıdı

C++, bir sınıfın aynı anda birden fazla temel sınıftan miras almasına izin veren çoklu kalıtımı (multiple inheritance) destekler:

class DerivedClass : public BaseClass1, public BaseClass2 {
    // Class body
};

Türetilmiş sınıf, tüm temel sınıfların üyelerine erişebilir:

class Printer {
public:
    void print() {
        std::cout << "Printing document" << std::endl;
    }
};

class Scanner {
public:
    void scan() {
        std::cout << "Scanning document" << std::endl;
    }
};

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    void copy() {
        scan();   // Scanner'dan
        print();  // Printer'dan
    }
};

Temel sınıf kurucuları (constructors), kalıtım listesinde göründükleri sırayla (soldan sağa) çağrılır. Her bir temel kurucuya argüman iletmek için başlatma listesini (initialization list) kullanın:

class MultiFunctionDevice : public Printer, public Scanner {
public:
    MultiFunctionDevice() : Printer(), Scanner() {}
};

Birden fazla temel sınıf aynı isme sahip üyelere sahip olduğunda, belirsizliği gidermek için kapsam çözünürlük operatörünü (scope resolution operator) kullanın:

class A { public: void show() {} };
class B { public: void show() {} };
class C : public A, public B {};

C obj;
obj.A::show();  // A versiyonunu çağırır
obj.B::show();  // B versiyonunu çağırır

Kendin dene

#include <iostream>
#include <string>
#include "WiFiDevice.h"
#include "VoiceControl.h"

using namespace std;

// TODO: Hem WiFiDevice hem de VoiceControl sınıflarından genel (public) olarak türetilen SmartSpeaker sınıfını tanımlayın
// - Özel (private) üye: deviceName (string)
// - Yapıcı (Constructor): deviceName, networkName, assistantName parametrelerini alır
//   networkName değerini WiFiDevice sınıfına ve assistantName değerini VoiceControl sınıfına aktarmak için başlatma listesini (initialization list) kullanın
// - powerOn() metodu: "<deviceName> powering on..." yazdırır, ardından connect() ve listen() metodlarını çağırır
// - showAllStatus() metodu: "<deviceName> Status:" yazdırır, ardından her iki status() metodunu da çağırır
//   kapsam çözünürlüğü (scope resolution) kullanarak (WiFiDevice::status() ve VoiceControl::status())

class SmartSpeaker {
    // TODO: SmartSpeaker sınıfını burada uygulayın
};

int main() {
    string deviceName, networkName, assistantName;
    getline(cin, deviceName);
    getline(cin, networkName);
    getline(cin, assistantName);

    // TODO: Girdi değerleriyle bir SmartSpeaker nesnesi oluşturun
    // TODO: powerOn() metodunu çağırın
    // TODO: Boş bir satır yazdırın
    // TODO: showAllStatus() metodunu çağırın

    return 0;
}