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ストラウストラップのプログラミング入門の第14章の練習問題1がわかりません。
C++です。派生クラスのコンストラクタが上手くいっていないようです。
初めて質問するので、書き方など拙かったらすみません。

Circleという基底クラスとSmileyという派生クラスがあります。
SmileyにはCircleを三つ入れて顔を描画するつもりです。
(最終的にはark_ellipseという同じShapeが基底のクラスのオブジェクトもSmileyにいれたいと思っています。)
ちなみにCircleにはさらにShapeという基底クラスがあります。
Shapeは抽象クラスでそれぞれの派生クラスでdraw_lines()関数をオーバーライドして図形を描画するプログラムです。
ちなみにfltkというグラフィックライブラリを使用しています。
全部のコードをのせると長いので抜粋します。

これがCircleクラスです。

struct Circle : Shape {
    Circle(Point p, int rr) // center and radius
    :r{ rr } {
        add(Point{ p.x - r, p.y - r });
    }

    void draw_lines() const;

    Point center() const { return { point(0).x + r, point(0).y + r }; }

    void set_radius(int rr) { r=rr; }
    int radius() const { return r; }
private:
    int r;
};

一応draw_lines()ものせます。

void Circle::draw_lines() const
{
    if (fill_color().visibility()) {    // fill
        fl_color(fill_color().as_int());
        fl_pie(point(0).x,point(0).y,r+r-1,r+r-1,0,360);
        fl_color(color().as_int()); // reset color
    }

    if (color().visibility()) {
        fl_color(color().as_int());
        fl_arc(point(0).x,point(0).y,r+r,r+r,0,360);
    }
}

これがSmileyクラスです。

struct Smiley : Circle {
    Smiley(Point p);

    Circle reye;
    Circle leye;
    Circle face;

    void draw_lines() const;
};

Smiley::Smiley(Point p)
    :reye(Point(p.x+100,p.y+100),50), leye(Point(p.x+300,p.y+100),50), face(Point(p.x,p.y),400) { }

void Smiley::draw_lines() const
{
    reye.draw_lines();
    leye.draw_lines();
    face.draw_lines();
}

ちなみに各クラスが使用しているPointというクラスはこんな感じでwindowのx座標とy座標を指しています。

struct Point {
    int x,y;
    Point(int xx, int yy) : x(xx), y(yy) { }
    Point() :x(0), y(0) { }
};

これを実行すると、

ch14_e1.cpp: In constructor ‘Graph_lib::Smiley::Smiley(Graph_lib::Point)’:
ch14_e1.cpp:67:95: error: no matching function for call to    ‘Graph_lib::Circle::Circle()’
:reye(Point(p.x+100,p.y+100),50), leye(Point(p.x+300,p.y+100),50), face(Point(p.x,p.y),400) { }
                                                                                             ^
ch14_e1.cpp:67:95: note: candidate is:
In file included from GUI.h:13:0,
             from Simple_window.h:10,
             from ch14_e1.cpp:2:
Graph.h:282:2: note: Graph_lib::Circle::Circle(Graph_lib::Point, int)
Circle(Point p, int rr) // center and radius
^
Graph.h:282:2: note:   candidate expects 2 arguments, 0 provided

という感じのコンパイルエラーが出ます。
大変長くなってしまいましたが、宜しくお願いします。

4 件の回答 4

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そもそも Smiley が 3 つの円で構成されるのに、4 つも Circle を使っているのが誤りです。

struct Smiley : Circle { // ← 1つ目 (??)
    Smiley(Point p);

    Circle reye; // ← 2つ目 (右の目)
    Circle leye; // ← 3つ目 (左の目)
    Circle face; // ← 4つ目 (輪郭)

    void draw_lines() const;
};

確かに Circle(p, 100) の様にして、基底クラスに対してダミーの初期化を指定すれば コンパイルが通る様にはなります が、仰る通り「意味不明なコード」です。正しく意味のあるコードにする為には:

  • SmileyCircle から派生させる事が要件であれば、例えば以下の様になるでしょう。

    struct Smiley : Circle { // ← 1つ目 (輪郭)
        Smiley(const Point& p);
        Circle reye; // ← 2つ目 (右の目)
        Circle leye; // ← 3つ目 (左の目)
        void draw_lines() const;
    };
    
    Smiley::Smiley(const Point& p)
      :Circle(p,400),
       reye(Point(p.x+100,p.y+100),50),
       leye(Point(p.x+300,p.y+100),50) { }
    
    void Smiley::draw_lines() const
    {
        this->reye.draw_lines(); // 左目
        this->leye.draw_lines(); // 右目
        this->Circle::draw_lines(); // 基底クラス (輪郭)
    }
    
  • 書き換えを最小にするならば、以下のようになるでしょう。

    struct Smiley : Shape { // ← 単に Shape にする
        Smiley(const Point& p);
        Circle reye; // ← 1つ目 (右の目)
        Circle leye; // ← 2つ目 (左の目)
        Circle face; // ← 3つ目 (輪郭)
        void draw_lines() const;
    };
    
    Smiley::Smiley(const Point& p)
      :reye(Point(p.x+100,p.y+100),50),
       leye(Point(p.x+300,p.y+100),50),
       face(p,400) { }
    
    // void draw_lines() const; はそのまま
    
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  • 回答ありがとうございます!返信が遅くすみません。こちらの回答の方に承認を付け直させていただきました。 うっかりして練習問題の問題文を載せ忘れてしまいましたが正しくはこんな感じでした。 「Smiley(笑顔)とFrowny(しかめ面)の二つのクラスを定義せよ。どちらもCircleの派生クラスであり、二つの目と一つの口を持つ。」(ちなみに口はこの時点ではまだ実装できていませんでした。この後無事できました。) そういう訳で今回は、問題の性質上、Circleの派生クラスとして定義する方がよかったです。ただし、SmileyをCircleの派生クラスにするのは、今までのグラフィックスクラスの性質を考えると異質かな、と私は思います。 他にも楕円や長方形などのクラスを作ったのですが、それらはすべてShapeが基底クラスです。 なので二つの書き方を教えてくださって本当に感謝しています!大変参考になりました。
    – pycotan
    Commented 2015年4月13日 15:39
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解決はしているようですが、今回のクラス設計を見ると、いわゆる is-a 関係と has-a 関係をうまく意識できていないのかな、と思ったので補足。

is-a 関係: ○○は××の一種である、とする関係。継承で表現できる。
has-a 関係: ○○は××を構成要素のひとつとして持つ、とする関係。こちらは継承ではなくメンバーを持つという形で表現する。

で、今回はどっちが適切かと言うと、基本は has-a かな。
とはいえ、課題で Circle の派生クラスとすることを求められているというなら is-a となるように考えなければなりません。この辺は考え方ひとつ。
以下に考え方の例をいくつか挙げてみます (間違った考え方も混ざっているので注意)。

考え方1: (ダメ発想) スマイリーは3つの円によって顔を構成されるので円の一種

この考え方には無理があります。別の例を挙げてみると、三色旗は3つの色によって構成されるから色の一種だ、のような。
has-a と is-a を混同するとこういった発想になってしまうことがありますが、まず間違いだと言えます。

考え方2: スマイリーは3つの円によって顔を構成されるもの

この場合、スマイリークラスが3つの円を持つ、と考えるので has-a 関係となります。
SmileyCircle を継承するのではなく、単純にメンバーとして持ちます。

class Smiley { // Circleを継承しない
private:
    Circle face;
    Circle reye;
    Circle leye;
    ...
}

考え方3: スマイリーは円のシルエットを持つから円の一種

課題の解答としてはこの考え方かな。
この場合は、 is-a 関係と has-a 関係の合わせ技になります。
輪郭部分を以て円の一種とするので、輪郭に関しては is-a 関係になります。
顔パーツの Circle については、「スマイリーは円の一種」と言うところの「円」とは無関係の顔の部品であるため、Smiley とは has-a 関係になります。

class Smiley : public Circle { // face は基底クラスで表現
private:
    Circle reye;
    Circle leye;
    ...
}
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Smiley(Graph_lib::Point) というコンストラクタで Circle() という関数を呼び出そうとしているが見つからない。 Circle(Point p, int rr) がそれに近いが、引数が2つ必要なのに対して一つも渡されていない。・・・という内容のエラーですね。

構造体やクラスを定義する際には自動的に引数なしのコンストラクタが定義されますが、自分でコンストラクタを定義した場合はこれが行われません。ですから、

  • Circle クラスに引数なしのコンストラクタを追加する
  • Smiley のコンストラクタで、適切な引数を指定して Circle(Point p, int rr) を呼び出す

のどちらかになると思います。

後者の場合、基底クラスの名前を使ってこういう形になるかと。

Smiley::Smiley(Point p)
    : Circle(p, 100)
    , reye(Point(p.x+100,p.y+100),50)
    , leye(Point(p.x+300,p.y+100),50)
    , face(Point(p.x,p.y),400) { }
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  • 回答ありがとうございます! ちょっとわかりにくいですがCIrcleのコンストラクタの二つ目の引数は半径なんです。。。一番目の引数はPointなので、回答を参考に自分のコードのコンストラクタを以下のように直しました。 Smiley::Smiley(Point p) :Circle(p,100), reye(Point(p.x+100,p.y+100),50), leye(Point(p.x+300,p.y+100),50), face(Point(p.x+200,p.y+200),300) {/**/} もう一度ありがとうございます。 ただしCircle(p,100)としましたが、実際には二番目の引数はint型の整数ならなんでもよかったわけで、そうすると若干意味不明なコードになる気もしました。書き方って難しいです。 ヘッダーをなるべく書き直したくなかったので Circle( ) { } を追加する方法よりもこちらを承認(?)しました。
    – pycotan
    Commented 2015年4月13日 12:29
  • それでもSmileyはCircleと言えるのでしょうか?継承すべきなのでしょうか?そこを考えるといいかもしれません。
    – unarist
    Commented 2015年4月13日 12:36
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すみません。自分で解決できました。
Circleのクラスに次のコードを追加しました。

Circle() { }

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