12-使用状态成员

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11.5.1　使用状态成员

Vector类储存了矢量的直角坐标和极坐标。它使用名为mode的成员来控制使用构造函数、reset()方法和重载的operator<<()函数使用哪种形式，其中枚举RECT表示直角坐标模式（默认值）、POL表示极坐标模式。这样的成员被称为状态成员（state member），因为这种成员描述的是对象所处的状态。要知道具体含义，请看构造函数的代码：

Vector::Vector(double n1, double n2, Mode form)
{
    mode = form;
    if (form == RECT)
    {
        x = n1;
        y = n2;
        set_mag();
        set_ang();
    }
    else if (form == POL)
    {
        mag = n1;
        ang = n2 / Rad_to_deg;
        set_x();
        set_y();
    }
    else
    {
        cout << "Incorrect 3rd argument to Vector() -- ";
        cout << "vector set to 0\n";
        x = y = mag = ang = 0.0;
        mode = RECT;
    }
}

如果第三个参数是RECT或省略了（原型将默认值设置为RECT），则将输入解释为直角坐标；如果为POL，则将输入解释为极坐标：

Vector folly(3.0, 4.0); // set x = 3, y = 4
Vector foolery(20.0, 30.0, VECTOR::Vector::POL); // set mag = 20, ang = 30

标识符POL的作用域为类，因此类定义可使用未限定的名称。但全限定名为VECTOR::Vector::POL，因为POL是在Vector类中定义的，而Vector是在名称空间VECTOR中定义的。注意，如果用户提供的是x值和y值，则构造函数将使用私有方法set_mag()和set_ang()来设置距离和角度值；如果提供的是距离和角度值，则构造函数将使用set_x()和set_y()方法来设置x值和y值。另外，如果用户指定的不是RECT或POL，则构造函数将显示一条警告消息，并将状态设置为RECT。

看起来好像难以将RECT和POL外的其他值传递给构造函数，因为第三个参数的类型为VECTOR::Vector::Mode。像下面这样的调用无法通过编译，因为诸如2等整数不能隐式地转换为枚举类型：

Vector rector(20.0, 30.0, 2); // type mismatch - 2 not an enum type

然而，机智而好奇的用户可尝试下面这样的代码，看看结果如何：

Vector rector(20.0, 30.0, VECTOR::Vector::Mode (1)); // type cast

就这里而言，编译器将发出警告。

接下来，operator<<()函数也使用模式来确定如何显示值：

// display rectangular coordinates if mode is RECT,
// else display polar coordinates if mode is POL
std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Vector & v)
{
    if (v.mode == Vector::RECT)
         os << "(x,y) = (" << v.x << ", " << v.y << ")";
    else if (v.mode == Vector::POL)
    {
         os << "(m,a) = (" << v.mag << ", "
             << v.ang * Rad_to_deg << ")";
    }
    else
         os << "Vector object mode is invalid";
    return os;
}

由于operator<<()是一个友元函数，而不在类作用域内，因此必须使用Vector::RECT，而不能使用RECT。但这个友元函数在名称空间VECTOR中，因此无需使用全限定名VECTOR:: Vector::RECT。

设置模式的各种方法只接受RECT和POL为合法值，因此该函数中的else永远不会执行。但进行检查还是一个不错的主意，它有助于捕获难以发现的编程错误。

多种表示方式和类

可以用不同但等价的方式表示的量很常见。例如，可以按每加仑汽油消耗汽车能行驶的英里数来计算油耗（美国），也可以按每100公里消耗多少公升汽油来计算（欧洲）。可以用字符串表示数字，也可以用数值方式表示，可以使用IQ或kiloturkey的方法表示智商。类非常适于在一个对象中表示实体的不同方面。首先在一个对象中存储多种表示方式；然后，编写这样的类函数，以便给一种表示方式赋值时，将自动给其他表示方式赋值。例如，Vector类的set_by_polar()方法将mag和ang成员设置为函数参数的值，并同时设置成员x和y。也可存储一种表示方式，并使用方法来提供其他表示方式。通过在内部处理转换，类允许从本质（而不是表示方式）上来看待一个量。

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