實戰系列『影像處理軟體設計』- [10] 物件導向方法：實作模型(上)

一個工程師的創業之旅

2023/10/17閱讀時間約 6 分鐘

終於完成物件導向的設計，包括用於指導撰寫程式的「類別模型」和「動態模型」。

以物件導向的方式進行設計，只是進攻的前奏，撰寫程式才是最終的目標。

雖然物件導向的理論、方法、技巧經過多年的發展後，業界已經形成基本統一的認知，但並未出現一種統一的「物件導向程式語言」。

一、程式語言的差異性

每種語言都會根據自己的需求、特徵，選擇支援或不支援物件導向，或者只支援部份物件導向的特性。

各種語言對物件導向支援的程度和方式，導致將其設計轉換為程式碼時，還需要做一次翻譯或轉換的過程。

因此，若想充分應用物件導向，除了掌握物件導向的概念、方法、技巧外，還得要精通程式語言與物件導向相關的特性。

本系列以 C/C++ 為主要程式語言，並詳細描述它們與物件導向相關的特性；在 GUI 的設計上，我們會採用 C# 及 Python 來說明。

這邊只是先擷取出 C++ 跟物件導向相關的資料，後續我們會再參考「API Design for C++」一書來了解更多的細節。

二、C++

C++是第一個廣泛流行的物件導向程式語言，至今依然佔據程式語言榜單的前幾名。

儘管 C++ 促進了物件導向程式設計的發展，但它的複雜性也伴隨著較大的爭議；尤其是與物件導向相關的特性，光是各式各樣的術語，就能把剛入門的程式開發者搞得頭昏眼花。

尤其 C++ 相容於 C 語言的特性，導致在程式中，一不留神就會出現「物件導向」和「程序導向」風格混雜的情況。

正因為 C++ 這種特性，當採用 C++ 進行物件導向程式設計時，就需要花費更多的時間和精力，以便瞭解 C++ 物件導向的特型。

三、類別

C++ 類別透過關鍵字 class 來標示。

類別的定義包含兩部分：類別標頭 (header, .h)，由 class 和後面的類別名稱組成；類別實作(source, .cpp )，由一對大括弧包圍起來，裡面包含屬性和方法的宣告。

例如：

//NImage.h

#ifndef		_NIMAGE_H
#define		_NIMAGE_H

#include <windows.h>

#define WIDTHBYTES(bits)    (((bits) + 31) / 32 * 4) 

class NImage 
{
private:
	HBITMAP			hBitmap;
 	LPBYTE    		lpBits;

	int				nWidth;
	int				nHeight;
	int				nBitCount;
	int				nBytesPerLine;
	int				nBytesPerPixel;
	int				nNumColors;
	int				nSize;

	HDC				hMemDC;

public:
	NImage();
 	~NImage();
public:

// Overrides
 	virtual BOOL  BitBlt(HDC,int,int,int,int,int,int,DWORD);
 	virtual BOOL  MaskBlt(HDC,int,int,HBITMAP,DWORD);
  virtual HDC   GetDC();
	virtual void  ReleaseDC();

	void  Create(int Width,int Height,int Bits,DWORD dwFlags=0);
 	BOOL  IsNull();
	void  Destroy();

	int   GetWidth();
	int   GetHeight();
	int   GetBPP();
	int	  GetPitch();
	int	  GetMaxColorTableEntries();
  
	BYTE* GetPixelAddress(int x,int y);
	COLORREF GetPixel(int x,int y );
	void  GetColorTable(int m, int n, RGBQUAD* ColorTab);
	void  SetColorTable(int m, int n, RGBQUAD* ColorTab);

	BOOL  LoadBMP(char* filename);
	BOOL  SaveBMP(char* filename);

	HBITMAP* GetBitmap();

};

#endif		//!_NIMAGE_H

在 C++ 中，宣告和定義是分開的，上述程式碼只是 NImage 類別的宣告，其方法需要在定義檔(source, .cpp)實作。

例如：

//NImage.cpp

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

NImage::NImage()
{
		hBitmap=NULL;
		hMemDC=NULL;
}

NImage::~NImage()
{
		Destroy();
}

BOOL  NImage::IsNull()
{
		if (hBitmap==NULL)
				return(TRUE);
		else
				return(FALSE);
}

void  NImage::Destroy()
{
  	if (hBitmap!=NULL) 
  	{
				DeleteObject(hBitmap);
   			hBitmap=NULL;
		}
}