HasA versus IsA¶

Composition (Komposition, Aggregation): Beschreibt die Beziehung zwischen einem Ganzen und seinen Teilen.

Das folgende UML Klassendiagramm zeigt die Klasse HasA, wobei die Klasse DigitalOut instanziiert wird (Klasse HasA hat ein DigitalOut-Element):

Dieses UML-Diagramm der Klasse HasA wird in den folgenden C++ Code umgesetzt:

class HasA
{
private:
    DigitalOut _led;

public:
    HasA(PinName ld) : _led(ld) {};  // Constructor
    void LedOn() {
        _led = 1;
    }
    void LedOff(){
        _led.write(0);
    }
}; 

• In Zeile 4 wird eine private Membervariable (Attribut) _led des Datentypes DigitalOut der Klasse HasA hinzugefügt.
• In Zeile 7 wird ein parametrisierter Konstruktor verwendet und die private Membervariable _led mit dem übergebenen Parameter Pin ld initialisiert. - Für den C++ Compiler liest sich diese Zeile folgendermaßen: "Erzeuge das Element _led mit Hilfe des Arguments ld des HasA-Konstruktors.
  Die Initialisierung der Elemente (lokale Variablen) des parametrisierten Konstruktors mit dem aktuelle Wert (Argument) erfolgt über eine Initialisierungsliste, was eine wesentliche Vereinfachung ist.
• In Zeile 8 und 11 werden zwei Methoden (Memberfunktionen, Elementfunktionen) inline Implementiert.
• Zeile 9 verwendet eine Abkürzung zur write-Methode in Zeile 12 den überladenen = Operator zum Einschalten der Led
• Zeile 12 verwendet die write-Methode.

Das Blinky-Programm sieht wie folgt aus:

int main() {
    HasA myLed1(LED1);
    while(1) {
        myLed1.LedOn();
        wait(0.5);
        myLed1.LedOff();
        wait(0.5);
    }
}

• In Zeile 2 wird das Objekt myLed1 mit der LED1 instanziiert.
• In Zeile 4 und 6 erfolgen die Aufrufe der Methoden des Objekts myLed1 der Klasse HasA

Aufgabe Pwm¶

Schreiben Sie nach obigem Muster eine Klasse HasPwm die anstelle der DigitalOut-Klasse die PwmOut-Klassse instanziiert, wobei die Methode LedOn in einer for-Schleife alle 200ms den Wert auf die _led von 0.0 auf 1.0 erhöht (dimmt dunkler). Testen Sie Ihre Klasse, indem Sie in main() ein Objekt redRgb erzeugen und die rote RGB-Led dimmen.

Lösung?

Alternative Zeiger¶

Alternativ kann eine Membervariable (Attribut) des Datentypes DigitalOut als Zeigervariable hinzugefügt werden. Allerdings wird erst die Adresse des eigentlichen Zieles - auf eine Klasse DigitalOut – erzeugt und im parametrisierten Konstruktor - selber Name wie Klasse - mit einem Pin-Namen als Parameter wird das neue DigitalOut Objekt led1 mit Pin ld1 erzeugt:

class HasA  // composition
{
private:
    DigitalOut *_led;   
    
public:
    HasA(PinName ld) : _led(&DigitalOut(ld)){
    };
    
    void LedOn() {
        _led->write(1);
    }
    void LedOff(){
       (*_led).write(0);
    }
};

Methode: Der Aufruf der Methode write() in der Klasse DigitalOut erfolgt über den Zeiger _led entweder mit direktem Zugriff mit „.“ (*_led).write(0) – Klammern wegen der Operator Priorität C++ Operator Precedence oder besser indirekter Zugriff über den Zeigeroperator „->“ Zeiger auf Element:

void LedOn() {
    led1->write(1);
}

Im Blinky-Programm bleibt alles gleich wie oben.
Anmerkung: Der Compiler erzeugt für beide Varianten den gleichen Assembler- bzw. Objektcode.