Zadanie z "Silnikami" przy użyciu Smart Pointers - C++

Question

Dzień Dobry.

Ostatnio dostałem takie o to zadanie:

"Silniki

Napisz program zawierający definicje dwóch klas:

ZbiornikPaliwa, inicjowaną w konstruktorze ilością dostępnego paliwa (unsigned int). Klasa powinna mieć metodę unsigned int pobierz(unsigned int), która zwróci żądaną ilość paliwa (zmniejszając ilość w zbiorniku) jeśli jest dostępna lub zero.

Silnik, zawierającą listę podłączonych zbiorników z paliwem (lista odpowiednich smart pointerów) oraz metodę służącą do podłączenia zbiornika do silnika (dodającą smart pointer wskazujący na zbiornik do listy). Obiekt tej klasy w konstruktorze powinien startować wątek pobierający co zadany czas pewną ilość paliwa z jednego z dostępnych zbiorników (konstruktor ma mieć dwa argumenty - interwał i ilość paliwa). Jeśli ze zbiornika nie da się pobrać potrzebnej ilości paliwa, należy go odłączyć od silnika (usunąć z listy). Wątek powinien się zakończyć jeśli lista zbiorników przy próbie pobrania paliwa będzie pusta. Zbiorniki mogą być współdzielone przez kilka silników.

W funkcji main stwórz trzy silniki pobierające: - pięć jednostek paliwa co dwie sekundy, - jedną jednostkę paliwa co sekundę, - dwie jednostki paliwa co trzy sekundy, oraz dziesięć zbiorników zawierających po nie mniej niż dziesięć jednostek paliwa, które zostaną podłączone do wszystkich silników i pozwolą na ich pracę przez co najmniej 10 sekund.

W rozwiązaniu proszę nie stosować jawnie operatorów new i delete. "

Z tym zadaniem mam duże problemy (jest ono najtrudniejsze ze wszystkich jakie miałem oraz niewiele z niego zrozumiałem).

Dla tego proszę aby ktoś mi rozjaśnił o co chodzi i jak ma mniej więcej wyglądać rozwiązanie tego zadania krok po kroku. W szczególnie w następujących kwestiach:

#1. W podpunkcie ze ZbiornikiemPaliwa :
       + W sensie czy mam ilość paliwa inicjować w konstruktorze (lista inicjalizacyjna ) czy mam zapodać dane normalnie przy tworzeniu obiektu ?

#2. W podpunkcie Silnik:    
        + Lista podłączonych zbiorników z paliwem to ma być np.wektor z obiektami czy wektor z smart pointerami?
        + Metoda służąca do podłączenia zbiorników z paliwem - jak ma wyglądać ?
        + Obiekt tej klasy w konstruktorze powinien
            startować wątek pobierający co zadany czas pewną ilość paliwa z jednego z dostępnych
            zbiorników - jak zrobić ?
        
Zaznaczam też, że pierwszy raz spotykam się z smart pointerami, dlatego niech ktoś mi też wyjaśni o co z nimi chodzi i jak je wykorzystać.

Z góry przepraszam, jeśli nieodpowiednio sformułowałem swój problem.

Będe wdzięczny za jaką kolwiek pomoc.

Answer 1

Zbiorniki mają być współdzielone przez kilka silników. Dlatego użyj wskaźnika std::shared_ptr.
Jeżeli nie możesz jawnie używać new to musisz użyć funkcji std::make_shared to tworzenia nowych silników.
Silnik musi zawierać wektor (lub listę) zawierający wskaźniki inteligentne na zbiorniki paliwa.
Do stworzenia wątków możesz użyć std::thread (więcej informacji https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/thread/thread).
Pamiętaj, żeby metoda pobierz była zabezpieczona muteksem (https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/mutex).
Do oczekiwania przed pobraniem paliwa użyj funkcji std::this_thread::sleep_for (https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/sleep_for).

Przygotowałem kod, który może posłużyć za bazę do twojego programu:
 

#include <iostream>
#include <memory>
#include <chrono>
#include <vector>

class ZbiornikPaliwa {
public:
    ZbiornikPaliwa(unsigned int pojemnosc) {};
    int pobierz(unsigned int pojemnosc) {};
};

class Silnik {
public:
    Silnik(std::chrono::seconds interwal, unsigned int iloscPaliwa) {};
    void dodajZbiornik(std::shared_ptr<ZbiornikPaliwa> zbiornik) {};
};

int main()
{
    std::vector<Silnik> silniki;
    silniki.emplace_back(std::chrono::seconds(2), 5);
    silniki.emplace_back(std::chrono::seconds(1), 1);
    silniki.emplace_back(std::chrono::seconds(3), 2);
    
    for (const int &pojemnosc : {10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19}) {
        auto zbiornik = std::make_shared<ZbiornikPaliwa>(pojemnosc);
        for (auto &silnik : silniki) {
            silnik.dodajZbiornik(zbiornik);
        }
    }
    
    // poczekaj na zakończenie wątków
    
    return 0;
}

 

Comments

Dzięki. Jak będe miał jakąś wątpliwość to podrzuce to co zrobiłem do tej pory.

---

@tangarr,

Udało mi się zrobić narazie tylko tyle 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
#include <chrono>
#include <thread>
 
class ZbiornikPaliwa {
private:	
	unsigned int poj;
public:
    ZbiornikPaliwa(unsigned int pojemnosc) 
	{
		poj = pojemnosc;
	}
    int pobierz(unsigned int pobierane) 
	{
        if(poj < pobierane)
        {
            return 0;
        }
        poj -= pobierane;
        return pobierane;
	}
    ~ZbiornikPaliwa()
    {}
};
 
class Silnik {
private:
	std::vector<std::shared_ptr<ZbiornikPaliwa>>zbiorniki;
public:
    Silnik(std::chrono::seconds interval, unsigned int iloscPaliwa) 
	{
        //std::this_thread::sleep_for(interval);
        //std::thread(ZbiornikPaliwa::pobierz,iloscPaliwa);
        //WHile wewnątrz thread
	}
    void dodajZbiornik(std::shared_ptr<ZbiornikPaliwa>zbiornik) 
	{
		zbiorniki.push_back(zbiornik);
	}
};
 
int main()
{
    return 0;
}

 

Answer 2

https://www.youtube.com/watch?v=UOB7-B2MfwA