การใช้งาน Interface ใน OOP ในภาษา Fortran: วิธีการง่าย ๆ พร้อมตัวอย่าง CODE

เมื่อเราพูดถึงการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (OOP) ภาษาที่หลายคนมักนึกถึงในทันทีคงหนีไม่พ้น Java หรือ Python แต่รู้ไหมว่าภาษา Fortran ก็สามารถใช้ OOP ได้เช่นกัน? ในบทความนี้ เราจะพาทุกคนไปทำความรู้จักและเข้าใจเกี่ยวกับการใช้งาน Interface ใน Fortran พร้อมตัวอย่างและ usecase ที่น่าสนใจในโลกจริง มาเริ่มกันเลย!

ทำความรู้จักกับ Interface ใน OOP

Interface เป็นส่วนหนึ่งของการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุที่ใช้เพื่อกำหนดสัญญาณ (contract) ว่าวัตถุจะต้องมี behavior หรือพฤติกรรมในลักษณะใด โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการวางโครงสร้างภายในของคลาสกำหนดพฤติกรรมนั้น นั่นหมายความว่า ถ้าคลาสใดคลาสหนึ่ง implement interface ก็จะต้องมี method ที่กำหนดใน interface นั้น ๆ ให้ครบ

ใช้งาน Interface ใน Fortran

Fortran 2003 เป็นต้นไปได้เพิ่มฟีเจอร์สำหรับการเขียน OOP ทำให้สามารถสร้างและใช้งาน Interface ได้เพื่อรองรับวิธีการออกแบบที่ดีขึ้น

โครงสร้างของ Interface

เราสามารถสร้าง interface บน Fortran ได้ดังนี้:

 module my_interface
    implicit none
    interface
        subroutine calculate_area(self, area)
            import :: MyShape
            class(MyShape), intent(in) :: self
            real, intent(out) :: area
        end subroutine calculate_area
    end interface
end module my_interface

ในที่นี้ `module my_interface` ซึ่งเราจะประกาศ interface ที่ชื่อว่า `calculate_area` ที่ใช้สำหรับการคำนวณพื้นที่ของรูปทรงต่าง ๆ

สร้างคลาสที่ Implements Interface

ต่อมา เราจะสร้างคลาสเพื่อ implement interface ที่เราได้ประกาศไว้ด้านบน:

 module shapes
    use my_interface
    implicit none

    type :: MyShape
    contains
        procedure(calculate_area), deferred :: calculate_area
    end type MyShape

    type, extends(MyShape) :: Circle
        real :: radius
    contains
        procedure :: circle_area ! Define the area calculation for Circle
    end type Circle

contains

    subroutine circle_area(self, area)
        class(Circle), intent(in) :: self
        real, intent(out) :: area
        area = 3.14159 * self%radius**2  ! Area of the circle
    end subroutine circle_area

end module shapes

ในที่นี้เราสร้างคลาส `Circle` ซึ่งมี `radius` และ method `circle_area` ที่คำนวณพื้นที่ของวงกลม โดยการอ้างอิงถึง interface `calculate_area`

การใช้งานคลาส

สุดท้ายคือการเรียกใช้งานคลาส:

 program main
    use shapes
    implicit none

    type(Circle) :: my_circle
    real :: area

    my_circle%radius = 5.0   ! Set radius of the circle
    call my_circle%circle_area(area)

    print *, "Area of the circle: ", area
end program main

ในโค้ดนี้ เราสร้างตัวแปรประเภท `Circle` ที่ชื่อว่า `my_circle` และกำหนดค่าให้กับ `radius` หลังจากนั้นก็เรียกใช้ method เพื่อคำนวณพื้นที่ของวงกลม

Use Case ในโลกจริง

ลองจินตนาการถึงโปรแกรมที่ใช้ในการประเมินพื้นที่ของรูปทรงต่าง ๆ สำหรับนักออกแบบหรือผู้ที่ทำงานด้านอุตสาหกรรมการผลิต! ตัวอย่างเช่น บริษัทออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ต้องการคำนวณพื้นที่ของวัสดุที่ใช้ในการผลิต โดยสร้างระบบซึ่งสามารถจับต้องและปรับการคำนวณได้ง่ายดาย

คุณสามารถสร้างคลาสสำหรับรูปทรงที่แตกต่างกัน เช่น `Rectangle`, `Triangle` และ `Circle` และให้แต่ละคลาส implement interface เดียวกัน เมื่อเราต้องการคำนวณพื้นที่ก็แค่สร้าง object ของรูปทรงที่ต้องการและเรียกใช้ method ได้เลย!

สรุป

ถึงแม้ว่า Fortran อาจจะมีชื่อเสียงในด้านการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม แต่การรองรับ OOP ทำให้มันมีความยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้น เมื่อผนวกกับแนวคิดเรื่อง interface ด้วยแล้ว ทำให้เราสามารถสร้างโปรแกรมที่แบ่งแยกพฤติกรรมได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาโปรแกรมที่มีความซับซ้อนและง่ายต่อการบำรุงรักษา

หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างการเขียนโปรแกรมและ OOP ทั้งในภาษา Fortran และภาษาอื่น ๆ คุณสามารถเริ่มต้นศึกษาได้ที่ EPT (Expert-Programming-Tutor)! ติดต่อเราเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับหลักสูตรที่น่าสนใจและสร้างพื้นฐานความรู้ทางเทคโนโลยีให้กับตัวคุณเอง! เราพร้อมที่จะส่งเสริมความสามารถในการเขียนโปรแกรมของคุณในทุกระดับ!

หวังว่าบทความนี้จะมีประโยชน์และเป็นแรงบันดาลใจให้คุณในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุใน Fortran ขอให้สนุกกับการเขียนโปรแกรม!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง