الميراث

قم بتسجيل الدخول cs50.dev، انقر على نافذتك الطرفية، وقم بالتنفيذ cd بمفرده. يجب أن تجد أن مطالبة النافذة الطرفية الخاصة بك تشبه ما يلي:

$

التنفيذ التالي

wget https://cdn.cs50.net/2026/x/psets/5/inheritance.zip

من أجل تنزيل ملف ZIP يسمى inheritance.zip في مساحة الشيفرة الخاصة بك.

ثم نفذ

unzip inheritance.zip

لإنشاء مجلد يسمى inheritance. لم تعد بحاجة إلى ملف ZIP، حتى تتمكن من التنفيذ

rm inheritance.zip

ثم قم بالرد بـ "y" متبوعًا بـ Enter عند المطالبة لإزالة ملف ZIP الذي قمت بتنزيله.

الآن اكتب

cd inheritance

متبوعًا بـ Enter للانتقال إلى (i.e.، open) هذا الدليل. يجب أن تشبه مطالبتك الآن ما يلي.

inheritance/ $

تنفيذ ls بمفرده، ويجب أن ترى وترى الملف المسمى inheritance.c.

إذا واجهت أي مشكلة، فاتبع نفس الخطوات مرة أخرى لترى ما إذا كان بإمكانك تحديد الخطأ الذي ارتكبته!

ألق نظرة على كود التوزيع في inheritance.c.

لاحظ تعريف نوع يسمى person. كل شخص لديه مجموعة من اثنين parents، كل منها مؤشر للآخر person البنية. كل شخص لديه أيضا مجموعة من اثنين alleles، كل منها عبارة عن char (إما وظيفة 'A', 'B'، أو 'O').

// Each person has two parents and two alleles
typedef struct person
{
    struct person *parents[2];
    char alleles[2];
}
person;

الآن، ألق نظرة على main . تبدأ الوظيفة عن طريق "البذر" (i.e.، مما يوفر بعض المدخلات الأولية لـ) مولد أرقام عشوائي، والذي سنستخدمه لاحقًا لإنشاء أليلات عشوائية. تقوم الدالة

// Seed random number generator
srandom(time(0));

ال يتم استخدام الدالة main باستدعاء الدالة وظيفة create_family لمحاكاة إنشاء person مكوّن لعائلة مكونة من 3 أجيال (i.e. شخص ووالديه وأجداده).

// Create a new family with three generations
person *p = create_family(GENERATIONS);

ثم نتصل print_family لطباعة كل فرد من أفراد العائلة وفصائل دمهم.

// Print family tree of blood types
print_family(p, 0);

أخيرًا، يتم استدعاء الوظيفة free_family إلى free أي ذاكرة تم تخصيصها مسبقًا وظائف malloc.

// Free memory
free_family(p);

ال يتم استخدام الدالة create_family و free_family متروكة لك لتكتبها! يجب أن تقوم الدالة

ال يتم استخدام الدالة create_family بإرجاع مؤشر إلى ملف person الذي ورث فصيلة دمه من عدد generations تم تقديمه كمدخل.

• لاحظ أولاً أن هذه المشكلة تمثل فرصة جيدة للتكرار.
  • لتحديد فصيلة دم الشخص الحالي، عليك أولاً تحديد فصائل دم والديه.
  • لتحديد فصائل دم هؤلاء الآباء، يجب عليك تحديدها أولاً بهم فصائل دم الوالدين. وهكذا حتى تصل إلى الجيل الأخير الذي ترغب في محاكاته.

لحل هذه المشكلة، ستجد عدة مهام في كود التوزيع.

أولاً، يجب عليك تخصيص ذاكرة لشخص جديد. أذكر أنه يمكنك استخدام malloc لتخصيص الذاكرة، و sizeof(person) للحصول على عدد البايتات المراد تخصيصها.

// Allocate memory for new person
person *new_person = malloc(sizeof(person));

بعد ذلك، يجب عليك التحقق مما إذا كان لا يزال هناك أجيال متبقية لإنشاء: أي ما إذا كان generations > 1.

إذا generations > 1، إذن هناك المزيد من الأجيال التي لا تزال بحاجة إلى التخصيص. لقد أنشأنا بالفعل والدين جديدين، parent0 و parent1، عن طريق الاتصال بشكل متكرر create_family. لك create_family بعد ذلك بتعيين المؤشرات الأصلية للشخص الجديد الذي قمت بإنشائه. وأخيرا، تعيين كليهما alleles للشخص الجديد عن طريق اختيار أليل واحد من كل والد بشكل عشوائي.

• تذكر، للوصول إلى متغير عبر المؤشر، يمكنك استخدام علامة السهم. على سبيل المثال، إذا p هو مؤشر لشخص ما، ومن ثم يمكن الوصول إلى مؤشر الوالد الأول لهذا الشخص عن طريق p->parents[0].
• قد تجد وظيفة random() مفيدة لتعيين الأليلات بشكل عشوائي. ترجع هذه الدالة عددًا صحيحًا بين 0 و RAND_MAX، أو 32767. على وجه الخصوص، لإنشاء رقم عشوائي زائف إما 0 أو 1، يمكنك استخدام التعبير random() % 2.

// Create two new parents for current person by recursively calling create_family
person *parent0 = create_family(generations - 1);
person *parent1 = create_family(generations - 1);

// Set parent pointers for current person
new_person->parents[0] = parent0;
new_person->parents[1] = parent1;

// Randomly assign current person's alleles based on the alleles of their parents
new_person->alleles[0] = parent0->alleles[random() % 2];
new_person->alleles[1] = parent1->alleles[random() % 2];

لنفترض أنه لم يعد هناك أجيال أخرى لمحاكاتها. هذا هو، generations == 1. إذا كان الأمر كذلك، فلن تكون هناك بيانات الوالدين لهذا الشخص. يجب ضبط كلا والدا الشخص الجديد على ذلك NULL، وكل منهما يجب إنشاء allele بشكل عشوائي.

// Set parent pointers to NULL
new_person->parents[0] = NULL;
new_person->parents[1] = NULL;

// Randomly assign alleles
new_person->alleles[0] = random_allele();
new_person->alleles[1] = random_allele();

أخيرًا، يجب أن تُرجع وظيفتك مؤشرًا لـ person الذي تم تخصيصه. يجب أن تقبل الدالة

// Return newly created person
return new_person;

ال يتم استخدام الدالة free_family مؤشرًا إلى ملف a person، قم بتحرير الذاكرة لهذا الشخص، ثم قم بتحرير الذاكرة بشكل متكرر لجميع أسلافه.

• نظرًا لأن هذه دالة متكررة، يجب عليك أولاً التعامل مع الحالة الأساسية. إذا كان الإدخال إلى الوظيفة NULL، فلا يوجد شيء يمكن تحريره، لذا يمكن لوظيفتك العودة على الفور.
• وإلا، يجب عليك بشكل متكرر free كلا والدي الشخص من قبل freeللطفل.

ما يلي هو التلميح تمامًا، ولكن إليك كيفية القيام بذلك!

// Free `p` and all ancestors of `p`.
void free_family(person *p)
{
    // Handle base case
    if (p == NULL)
    {
        return;
    }

    // Free parents recursively
    free_family(p->parents[0]);
    free_family(p->parents[1]);

    // Free child
    free(p);
}