C++沉思录“字符图像”的程序分析

最新推荐文章于 2024-12-25 18:06:28 发布

原创最新推荐文章于 2024-12-25 18:06:28 发布 · 344 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

C++ 专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种使用C++处理字符图像的方法，包括创建字符图像、对其进行加框、横向拼接及纵向拼接等操作。文章通过具体示例展示了如何构建和操作字符图像。

《Ruminations on C++》一书中有一例子，要求显示“character strings“为“framed pictures”。

一、题目

给定一个字符串数组，编写程序，依次支持以下功能：
1. 显示“字符图像”：
按每行显示一个字符串的方式，打印出矩形字符阵列。矩形高为字符串数组的大小，宽为最长的字符串长度。
2. 对“字符图像”加框：上下左右各加一行；
3. 对两副“字符图像”横向拼接，顶边对齐；
4. 对两幅“字符图像”纵向拼接，左边对齐。
示例：

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

char *init[] = {"Paris", "in the", "Spring"};
int main(int argc, char* argv[])
{
    Picture p(init, 3);
    cout<<p<<endl;
    return 0;
}

输出结果:
这里写图片描述
加框后输出:

对以上两幅图像横向拼接后输出:

对以上两幅图像纵向拼接后输出:

二、程序设计

#ifndef PICTURE_H
#define PICTURE_H

#include <iostream>

class P_Node;

class Picture
{
    //友元的声明默认为extern,实现可以在类外定义,但必须在类内部声明.
    friend class String_Pic;
    friend class Frame_Pic;
    friend class HCat_Pic;
    friend class VCat_Pic;

    //友元函数是定义在类外的普通函数，它不属于任何类.
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Picture&);
    friend Picture frame(const Picture&);
    friend Picture reframe(const Picture&, char, char, char);
    friend Picture operator&(const Picture&, const Picture&);
    friend Picture operator|(const Picture&, const Picture&);

public:
    Picture(const char* const*, int);
    Picture(const Picture&);
    ~Picture();
    Picture& operator=(const Picture&);
    P_Node* getNode() {return p;}
private:
    //供frame(),operator|(),operator&()函数使用, 用于隐式类型转换.
    Picture(P_Node*);

    //供P_Node的派生类获取字符图像的宽高, 因此将String_Pic,Frame_Pic,
    //VCat_Pic,HCat_Pic声明为friend类.
    int width() const;
    int height() const;

    //供operator<<()函数用于输出使用, 因此将operator<<()函数声明为friend函数.
    void display(std::ostream&, int, int) const;

private:
    P_Node* p;
};

class P_Node
{
    friend class Picture;
    friend Picture reframe(const Picture&, char, char, char);
protected:
    P_Node();
    virtual ~P_Node();
    virtual int height() const = 0;
    virtual int width() const = 0;
    virtual void display(std::ostream&, int, int) const = 0;
    virtual Picture reframe(char, char, char) = 0;
    int max(int, int) const;
private:
    //int use;
protected:
    //原来为private，由于派生类String_Pic的reframe成员函数需要修改use，所以更改访问权限.
    int use;

};

class String_Pic : public P_Node 
{
    friend class Picture;

    String_Pic(const char* const*, int);
    ~String_Pic();

    int height() const;
    int width() const;
    void display(std::ostream&, int, int) const;
    Picture reframe(char, char, char);

    char** data;
    int size;
};

class Frame_Pic : public P_Node
{
    friend Picture frame(const Picture&);

    Frame_Pic(const Picture&, char = '+', char = '|', char = '-');

    int height() const;
    int width() const;
    void display(std::ostream&, int, int) const;
    Picture reframe(char, char, char);

    Picture p;
    char corner;
    char sideborder;
    char topborder;
};


class VCat_Pic : public P_Node
{
    friend Picture operator&(const Picture&, const Picture&);

    VCat_Pic(const Picture&, const Picture&);

    int height() const;
    int width() const;
    void display(std::ostream&, int, int) const;
    Picture reframe(char, char, char);

    Picture top;
    Picture bottom;
};

class HCat_Pic : public P_Node
{
    friend Picture operator|(const Picture&, const Picture&);

    HCat_Pic(const Picture&, const Picture&);

    int height() const;
    int width() const;
    void display(std::ostream&, int, int) const;
    Picture reframe(char, char, char);

    Picture left;
    Picture right;
};

#endif//PICTURE_H