Textaufgaben: Klassen in C++

Bewertet werden: drei Felder, Sichtbarkeiten -/+, Parameter- und Rückgabetypen, Konstruktor ohne Rückgabetyp.

Am Ende stehen 140 Cent = 1,40 € auf der Karte — Mos Behauptung stimmt. Mit einem Testprogramm und getGuthaben() nach jeder Zeile ergibt sich dieselbe Folge 580, 580, 580, 140.

#ifndef PARKHAUS_H
#define PARKHAUS_H

class Parkhaus {
private:
    int kapazitaet;
    int belegt;
public:
    Parkhaus(int kap);
    bool einfahren();
    void ausfahren();
    int freiePlaetze();
    bool istVoll();
};

#endif

#include "parkhaus.h"

Parkhaus::Parkhaus(int kap) : kapazitaet(kap), belegt(0) {
}

bool Parkhaus::einfahren() {
    if (istVoll()) {
        return false;          // Schranke bleibt zu
    }
    belegt = belegt + 1;
    return true;
}

void Parkhaus::ausfahren() {
    if (belegt > 0) {
        belegt = belegt - 1;
    }
}

int Parkhaus::freiePlaetze() {
    return kapazitaet - belegt;
}

bool Parkhaus::istVoll() {
    return belegt >= kapazitaet;
}

#include <iostream>
#include "parkhaus.h"
using namespace std;

int main()
{
    Parkhaus p(3);
    for (int i = 1; i <= 4; i++) {
        if (p.einfahren()) {
            cout << "Auto " << i << ": Schranke auf" << endl;
        } else {
            cout << "Auto " << i << ": besetzt" << endl;
        }
    }
    p.ausfahren();
    cout << "Frei: " << p.freiePlaetze() << endl;
    p.ausfahren();
    p.ausfahren();
    p.ausfahren();   // leer: belegt bleibt 0
    cout << "Frei: " << p.freiePlaetze() << endl;
    return 0;
}

$ g++ main.cpp parkhaus.cpp -o parkhaus
$ ./parkhaus
Auto 1: Schranke auf
Auto 2: Schranke auf
Auto 3: Schranke auf
Auto 4: besetzt
Frei: 1
Frei: 3

Bewertet werden: Include-Guard, private Attribute, Konstruktor setzt belegt auf 0, Klasse::methode-Schreibweise, beide Grenzfälle (voll, leer) abgefangen, Test mit mehr Autos als Plätzen. Statt der Initialisierungsliste ist auch eine Zuweisung im Konstruktorrumpf richtig.

Bei struct sind alle Mitglieder standardmäßig public. Dann kann jeder Programmteil belegt direkt ändern — an einfahren() und ausfahren() und ihren Prüfungen vorbei. Gegenbeispiel:

#include <iostream>
using namespace std;
struct Parkhaus {
    int kapazitaet;
    int belegt;
    Parkhaus(int kap) : kapazitaet(kap), belegt(0) {}
    int freiePlaetze() { return kapazitaet - belegt; }
};
int main()
{
    Parkhaus p(120);
    p.belegt = 150;
    cout << "Frei: " << p.freiePlaetze() << endl;
    return 0;
}

Frei: -30

Das Programm wird fehlerfrei übersetzt, die Anzeigetafel zeigt aber −30 freie Plätze. Dass belegt „nur über die Methoden“ geändert wird, ist also eine Absprache, keine Garantie. Erst private lässt der Compiler solche Zugriffe nicht mehr zu (Kapselung).

Kürze: Die Klasse wird tatsächlich etwas kürzer, und für Sonderfälle (z. B. Zählung nach einem Stromausfall neu setzen) ist ein Setter praktisch.

Gültigkeit: Ohne Prüfung erlaubt setBelegt Werte wie −5 oder 500 — dasselbe Problem wie bei Luis’ struct. Mit Prüfung im Setter lässt sich das zwar verhindern, die Regel „nur, wenn nicht voll“ steckt aber dann im Aufrufer.

Verständlichkeit: p.einfahren() beschreibt das Ereignis an der Schranke; mit dem Setter müsste jeder Aufrufer selbst p.setBelegt(p.getBelegt() + 1) rechnen (dazu bräuchte es noch einen Getter) und vorher prüfen — mehr Code an vielen Stellen, mehr Fehlerquellen. Außerdem liefert einfahren() gleich die Antwort für die Schranke.

Urteil: Als Ersatz ist der Vorschlag schlechter, weil er die Kapselung schwächt und Logik aus der Klasse herauszieht. Vertretbar wäre ein zusätzlicher Setter mit Prüfung für Sonderfälle. Eine vollständige Antwort nennt mindestens zwei Kriterien und kommt zu einem begründeten Urteil.