Celem zadania jest stworzenie programu symulującego bitwy gwiezdne. Bitwa rozgrywa się w przestrzeni międzygwiezdnej pomiędzy siłami Rebelii a Imperium. Ponieważ chcemy symulować różne bitwy, należy przygotować rozwiązanie ogólne.
Stwórz następujące typy szablonowe.
= Plik rebelfleet.h =
Klasy Explorer, StarCruiser i XWing reprezentujące statki Rebelii, gdzie U jest typem pól przechowujących wytrzymałość tarczy oraz prędkość, a w przypadku XWing oraz StarCruiser również siłę ataku statku.
Klasa Explorer przyjmuje w konstruktorze parametry shield oraz speed typu U, a StarCruiser oraz XWing dodatkowo parametr attackPower też typu U. Klasa StarCruiser może przyjmować speed w zakresie od 99999 do 299795 włącznie, a klasy Explorer oraz XWing w zakresie od 299796 do 2997960 włącznie. Poprawność wartości parametru speed należy sprawdzać za pomocą asercji.
Klasy Explorer, StarCruiser i XWing udostępniają metody publiczne: U getShield() – zwraca wytrzymałości tarczy, U getSpeed() – zwraca prędkość, void takeDamage(U damage) – zmniejsza wytrzymałości tarczy o damage, ale nie więcej niż statek ma aktualnie.
Klasy StarCruiser oraz XWing mają dodatkowo metodę publiczną: U getAttackPower() – zwraca siłę ataku statku.
Klasy Explorer, StarCruiser i XWing mają publiczną składową valueType reprezentującą typ U, którym zostały sparametryzowane.
Szablony klas Explorer, StarCruiser i XWing powinny być specjalizacją ogólniejszego szablonu RebelStarship<typename U, ...>.
= Plik imperialfleet.h =
Klasy DeathStar, ImperialDestroyer i TIEFighter reprezentują statki imperium, gdzie U jest typem pól przechowujących wytrzymałość tarczy i siłę ataku statku.
Klasy DeathStar, ImperialDestroyer i TIEFighter przyjmują w konstruktorze parametry shield oraz attackPower typu U.
Klasy DeathStar, ImperialDestroyer i TIEFighter udostępniają metody publiczne: U getShield() – zwraca wytrzymałości tarczy, U getAttackPower() – zwraca siłę ataku statku, void takeDamage(U damage) – zmniejsza wytrzymałości tarczy o damage, ale nie więcej niż statek ma aktualnie.
Klasy DeathStar, ImperialDestroyer i TIEFighter mają publiczną składową valueType reprezentującą typ U, którym zostały sparametryzowane.
Dodatkowo trzeba stworzyć funkcję, która umożliwi statkowi Imperium zaatakowanie wybranego statku Rebelii: void attack<I, R>(I imperialShip, R rebelShip) – wykonuje atak na statek Rebelii, obniżając wytrzymałość jego tarczy. Należy też uwzględnić specjalny przypadek, gdy R = StarCruiser lub R = XWing – wtedy atak następuje w dwie strony – wytrzymałość tarczy jest obniżana zarówno statkowi Rebelii, jak i statkowi Imperium.
Szablony klas DeathStar, ImperialDestroyer i TIEFighter powinny być specjalizacją ogólniejszego szablonu ImperialStarship<typename U, ...>.
= Plik battle.h =
Klasa SpaceBattle<typename T, t0, T t1, typename... S>, gdzie: T – typ przechowujący czas, t0 – czas startowy, t1 – czas końcowy, po którego przekroczeniu następuje wyzerowanie licznika, S... – typy statków. Należy sprawdzać poprawność parametrów t0 i t1 w czasie kompilacji.
Klasa SpaceBattle przyjmuje w konstruktorze kolejno obiekty reprezentujące statki biorące udział w bitwie.
Klasa SpaceBattle udostępnia metody publiczne: size_t countImperialFleet() – zwraca liczbę niezniszczonych statków Imperium; size_t countRebelFleet() - zwraca liczbę niezniszczonych statków Rebelii; void tick(T timeStep) – na początku sprawdza aktualny czas; jeśli jest to czas ataku, to następuje atak statków Imperium na statki Rebelii; na koniec czas przesuwa się o timeStep.
SpaceBattle rozgrywa się w czasie międzygwiezdnym. Czas liczony jest w sekundach, od sekundy 0 do sekundy t1 i potem znów od sekundy 0, i tak cyklicznie. Pierwsze odliczanie zaczyna się od sekundy t0. Ze względu na zakłócenia magnetyczne statki mogą atakować tylko w sekundach będących kwadratami liczb całkowitych. Obliczenie wszystkich potrzebnych liczb reprezentujących sekundy ataku i ich zapamiętanie w odpowiedniej kolekcji musi odbyć się w czasie kompilacji.
Ataki podczas bitwy odbywają się sekwencyjnie. W sekundzie ataku każdy niezniszczony statek imperialny po kolei atakuje wszystkie niezniszczone statki rebelianckie, czyli ma miejsce następująca sekwencja zdarzeń:
dla każdego statku Imperium dla każdego statku Rebelii jeśli oba statki nie nie zostały jeszcze zniszczone, statek Imperium atakuje statek Rebelii.
Kolejność atakowania (iterowania) jest zgodna z kolejnością, w jakiej statki zostały przekazane w konstruktorze. Jeśli zaatakowana jednostka rebeliancka może się bronić (ma parametr attackPower), to wtedy obrażenia zadawane są „jednocześnie” i oba statki odnoszą odpowiednie obrażenia zgodnie z siłami ataku. Statek zostaje zniszczony, jeśli wytrzymałość jego tarczy spadnie do zera.
Wywołanie tick() na bitwie, podczas gdy wszystkie statki Imperium zostały zniszczone, powoduje wypisanie na standardowe wyjście napisu "REBELLION WON\n". Wywołanie tick() na bitwie, podczas gdy wszystkie statki Rebelii zostały zniszczone, powoduje wypisanie na standardowe wyjście napisu "IMPERIUM WON\n". Jeśli wszystkie statki zarówno Imperium jak i Rebelii są zniszczone, to zostaje wypisany napis "DRAW\n".
= Wymagania formalne =
W tym zadaniu wymagane jest użycie kompilatora Clang, który wypisuje bardzo szczegółowe komunikaty o błędach w przypadku korzystania z szablonów i metaprogramowania. Rozwiązanie będzie kompilowane za pomocą polecenia
clang -Wall -Wextra -std=c++17 -O2 -lstdc++
Przykład użycia znajduje się w pliku starwars_example.cc.
Rozwiązanie powinno zawierać pliki rebelfleet.h, imperialfleet.h, battle.h. Pliki te należy umieścić w repozytorium w katalogu
grupaN/zadanie4/ab123456+cd123456
lub
grupaN/zadanie4/ab123456+cd123456+ef123456
gdzie N jest numerem grupy, a ab123456, cd123456, ef123456 są identyfikatorami członków zespołu umieszczającego to rozwiązanie. Katalog z rozwiązaniem nie powinien zawierać innych plików, ale może zawierać podkatalog prywatne, gdzie można umieszczać różne pliki, np. swoje testy. Pliki umieszczone w tym podkatalogu nie będą oceniane. Nie wolno umieszczać w repozytorium plików dużych, binarnych, tymczasowych (np. *.o) ani innych zbędnych.