Виртуальные функции

🔹 Задача 1. **Базовая реализация полиморфизма**

**Условие**:
Создайте базовый класс `Figure` с виртуальной функцией `draw()`. Создайте два производных класса: `Circle` и `Square`, переопределяющих `draw()`. Продемонстрируйте вызов правильной версии функции через указатель на базовый класс.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Circle c;
    Square s;
    Figure* f1 = &c;
    Figure* f2 = &s;

    f1->draw(); // Рисую круг
    f2->draw(); // Рисую квадрат
}

> 💡 **Обучение**: Демонстрация базового полиморфизма через виртуальные функции.

---

## 🔹 Задача 2. **Чисто виртуальная функция и абстрактный класс**

**Условие**:
Создайте абстрактный класс `Animal` с чисто виртуальной функцией `makeSound()`. Реализуйте классы `Dog` и `Cat`, которые переопределяют эту функцию. Попытайтесь создать объект `Animal` — объясните ошибку.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Dog d;
    Cat c;
    Animal* a1 = &d;
    Animal* a2 = &c;

    a1->makeSound(); // Гав!
    a2->makeSound(); // Мяу!

    // Animal a; // ❌ Ошибка: нельзя создать объект абстрактного класса
}

> 💡 **Обучение**: Абстрактные классы задают интерфейс, но не могут создавать объекты.

---

## 🔹 Задача 3. **Виртуальный деструктор — демонстрация важности**

**Условие**:
Создайте базовый класс `Base` и производный `Derived`, оба с деструкторами, выводящими сообщение. Создайте объект `Derived`, удалите его через указатель на `Base`. Сначала без виртуального деструктора, затем с ним. Сравните результат.

#include <iostream>
using namespace std;

// Без virtual
// напишите решение ниже

// С virtual
// напишите решение ниже

int main() {
    cout << "Без virtual:\n";
    Base1* p1 = new Derived1();
    delete p1; // Вывод: ~Base1() — деструктор Derived НЕ вызван!

    cout << "\nС virtual:\n";
    Base2* p2 = new Derived2();
    delete p2; // Вывод: ~Derived2(), затем ~Base2()
}

> 💡 **Обучение**: Без виртуального деструктора — утечка ресурсов и неопределённое поведение.

---

## 🔹 Задача 4. **Полиморфная коллекция объектов**

**Условие**:
Создайте вектор указателей на базовый класс `Shape` (с чисто виртуальной функцией `area()`). Добавьте в него объекты `Circle` и `Rectangle`. Выведите площадь каждой фигуры.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    vector<Shape*> shapes;
    shapes.push_back(new Circle(2.0));
    shapes.push_back(new Rectangle(3.0, 4.0));

    for (const auto& shape : shapes) {
        cout << "Площадь: " << shape->area() << endl;
    }

    // Очистка памяти
    for (auto* s : shapes) delete s;
}

> 💡 **Обучение**: Работа с коллекцией полиморфных объектов.

---

## 🔹 Задача 5. **Использование `override` для защиты от ошибок**

**Условие**:
Создайте базовый класс `Vehicle` с виртуальной функцией `startEngine()`. В производном классе `Car` попытайтесь переопределить функцию с опечаткой (`startEngin`). Используйте `override` и покажите, как компилятор ловит ошибку.

// напишите решение ниже

> 💡 **Обучение**: `override` защищает от случайных ошибок при переопределении.

---

## 🔹 Задача 6. **Вызов виртуальной функции из конструктора/деструктора**

**Условие**:
Создайте базовый класс `Base` и производный `Derived`. В конструкторе `Base` вызовите виртуальную функцию `foo()`. Объясните, какая версия функции вызовется и почему.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Derived d;
}

**Вывод**:
Base::foo()
Derived::foo()

> 💡 **Обучение**: Во время выполнения конструктора базового класса объект **ещё не является** объектом производного класса → вызывается версия базового класса.

---

## 🔹 Задача 7. **Интерфейсный класс (все функции чисто виртуальные)**

**Условие**:
Создайте интерфейс `Drawable` с функцией `draw() = 0` и `Printable` с `print() = 0`. Создайте класс `Text`, реализующий оба интерфейса.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Text t;
    Drawable* d = &t;
    Printable* p = &t;

    d->draw(); // Drawing text
    p->print(); // Printing text
}

> 💡 **Обучение**: Множественное наследование от интерфейсов — безопасно и полезно.

---

## 🔹 Задача 8. **Полиморфизм с использованием ссылок**

**Условие**:
Перепишите задачу 1, но используйте **ссылки** вместо указателей для демонстрации полиморфизма.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Cow cow;
    makeItSound(cow); // Moo!
}

> 💡 **Обучение**: Полиморфизм работает и со ссылками, и с указателями.

---

## 🔹 Задача 9. **Виртуальные функции и наследование более чем одного уровня**

**Условие**:
Создайте иерархию: `Animal` → `Mammal` → `Dog`. Все имеют виртуальную функцию `speak()`. Покажите, что вызывается версия самого "глубокого" класса.

#include <iostream>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    Dog dog;
    Animal* a = &dog;
    a->speak(); // Woof!
}

> 💡 **Обучение**: Виртуальность наследуется по всей цепочке.

---

## 🔹 Задача 10. **Полиморфизм с умными указателями**

**Условие**:
Перепишите задачу 4, используя `std::unique_ptr` вместо сырых указателей.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
#include <cmath>
using namespace std;

// напишите решение ниже

int main() {
    vector<unique_ptr<Shape>> shapes;
    shapes.push_back(make_unique<Circle>(1.0));
    shapes.push_back(make_unique<Square>(2.0));

    for (const auto& shape : shapes) {
        cout << "Area: " << shape->area() << endl;
    }
    // Память освобождается автоматически
}

===========================================================


### **Задача 1: Управление транспортными средствами**

**Описание:** Создайте иерархию классов для различных видов транспорта (`Vehicle`, `Car`, `Bicycle`, `Airplane`). У каждого транспорта есть метод `move()`, который ведёт себя по-разному.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Vehicle*> fleet = {new Car, new Bicycle, new Airplane};

    for (auto v : fleet) {
        v->move();
    }

    for (auto v : fleet) {
        delete v;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 2: Обработка платежей**

**Описание:** Создайте систему обработки платежей (`Payment`, `CreditCard`, `PayPal`, `BankTransfer`), где каждый метод обработки отличается.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Payment*> payments = {new CreditCard, new PayPal, new BankTransfer};

    for (auto p : payments) {
        p->process();
    }

    for (auto p : payments) {
        delete p;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 3: Рисование фигур**

**Описание:** Используйте виртуальные функции для рисования различных геометрических фигур (`Shape`, `Circle`, `Rectangle`, `Triangle`), каждая из которых реализует метод `draw()` по-своему.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Shape*> shapes = {new Circle, new Rectangle, new Triangle};

    for (auto s : shapes) {
        s->draw();
    }

    for (auto s : shapes) {
        delete s;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 4: Животные и звуки**

**Описание:** Класс `Animal` с виртуальной функцией `makeSound()`, реализованной в подклассах (`Dog`, `Cat`, `Cow`).

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Animal*> animals = {new Dog, new Cat, new Cow};

    for (auto a : animals) {
        a->makeSound();
    }

    for (auto a : animals) {
        delete a;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 5: Управление файлами**

**Описание:** Имитация обработки файлов разных типов (`File`, `TextFile`, `ImageFile`, `VideoFile`), где каждый тип файла имеет свой метод `open()`.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<File*> files = {new TextFile, new ImageFile, new VideoFile};

    for (auto f : files) {
        f->open();
    }

    for (auto f : files) {
        delete f;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 6: Управление сотрудниками**

**Описание:** Различные типы сотрудников (`Employee`, `Manager`, `Engineer`, `Salesperson`) с разными методами `work()`.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Employee*> staff = {new Manager, new Engineer, new Salesperson};

    for (auto e : staff) {
        e->work();
    }

    for (auto e : staff) {
        delete e;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 7: Работа с фигурами (с вычислением площади)**

**Описание:** Используйте виртуальные функции для вычисления площади разных фигур (`Shape`, `Circle`, `Rectangle`).

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Shape*> shapes = {new Circle(5), new Rectangle(4, 6)};

    for (auto s : shapes) {
        std::cout << "Area: " << s->getArea() << "\n";
    }

    for (auto s : shapes) {
        delete s;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 8: Игровые персонажи**

**Описание:** Игровые персонажи (`Character`, `Warrior`, `Mage`, `Archer`) с уникальным методом `attack()`.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Character*> party = {new Warrior, new Mage, new Archer};

    for (auto c : party) {
        c->attack();
    }

    for (auto c : party) {
        delete c;
    }
    return 0;
}

---

### **Задача 9: Печать документов**

**Описание:** Различные типы документов (`Document`, `PDF`, `Word`, `ImageDoc`) с разными способами печати.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Document*> docs = {new PDF, new Word, new ImageDoc};

    for (auto d : docs) {
        d->print();
    }

    for (auto d : docs) {
        delete d;
    }
    return 0;
}
```

---

### **Задача 10: Управление устройствами**

**Описание:** Устройства (`Device`, `Phone`, `Laptop`, `Tablet`) с методом `turnOn()`.

#include <iostream>
#include <vector>

// ваше решение ниже

int main() {
    std::vector<Device*> devices = {new Phone, new Laptop, new Tablet};

    for (auto d : devices) {
        d->turnOn();
    }

    for (auto d : devices) {
        delete d;
    }
    return 0;
}