Работа по С++, страница 2

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключается особенность динамических массивов?

2. Какие вы знаете операции динамического выделения и освобождения памяти в С++?

3. Как объявить динамический многомерный массив, используя указатели?

4. Что содержит указатель на массив?

 

 

 

 

Работа № 2.
Классы. Программирование линейных алгоритмов с использованием функций инициализации set() и вывода результатов print()

 

Теоретические сведения

Задание к работе

Варианты заданий

Контрольные вопросы

 

Цель работы – изучить основные способы работы с пользовательским типом данных «класс», его объектами, методами и способы доступа к ним.

 

Теоретические сведения

Основное отличие С++ от С состоит в том, что в С++ имеются классы. С точки зрения языка С классы в С++ - это структуры, в которых вместе с данными определяются функции. Это и есть инкапсуляция в терминах ООП.

Класс (class) - это тип, определяемый пользователем, включающий в себя данные и функции, называемые методами или функциями-членами класса.

Данные класса - это то, что класс знает.

Функции-члены (методы) класса - это то, что класс делает.

Таким образом, определение типа задаваемого пользователем (class) содержит спецификацию данных, требующихся для представления объекта этого типа, и набор операций (функций) для работы с подобными объектами.

Объявление класса

Приведем пример объявления класса

class my_Fun
{
// компоненты-данные
double x,y; 
// компоненты-функции
public:
// функция инициализации
void set(char *c,double X)
{
x=X;
y=sin(x);   
}
// функция вывода результатов
void print(void)
{
cout << point<<y << endl;
}
};

Обычно описания классов включают в заголовочные файлы (*.H), а реализацию функций-членов классов - в файлы *.CPP.

Для каждого объекта класса устанавливается область видимости либо явно – указанием уровня доступа одним из ключевых слов public, private, protected с двоеточием, либо неявно – по умолчанию. Указание области видимости относится ко всем последующим объектам класса, пока не встретится указание другой области видимости. Область видимости public разрешает доступ к объектам класса из любой части программы, в которой известен этот объект (общедоступный). Область видимости private разрешает доступ к объектам класса только из методов этого класса. Объекты с такой областью видимости называют частными. Область видимости protected определяется для защищенных объектов, она имеет смысл только в иерархической системе классов и разрешает доступ к объектам этой области из методов производных классов. В теле класса ключевое слово области видимости может использоваться неоднократно. Область видимости для объектов типа «класс» по умолчанию private.

Способы объявления и инициализации объектов и доступ к методам класса:

1. Прямой вызов

my_Fun Fun1; //объявление объекта1,но не инициализация
Fun1.set("Function1 = ",1.0); // инициализация данных
Fun1.print();                 // прямой вызов
cout << "Input enter1..." << endl<<endl;

2. Косвенный вызов

my_Fun *p1 = &Fun1;  // воспользовались объектом 1
                     // новая инициализация
p1->set("Function1 = ",1.0); // косвенный вызов  
p1->print();                  // косвенный вызов  
cout << "Input enter1..." << endl<<endl;

3. Динамическое выделение памяти

my_Fun *p1 = new my_Fun;
p1->set("Function1 = ",1.0);  // косвенный вызов  
p1->print();                  // косвенный вызов  
cout << "Input enter1..." << endl<<endl;

// удаляется динамически выделенный объект
delete p1;

 

Задание к работе

Пользовательский класс должен содержать необходимые элементы-данные, метод установки их начальных значений:

Void set(double X, …);

метод печати:

Void print(void);

метод, решающий поставленную задачу:

Void Run(void);

Код методов – вне пространства определения класса. Программа должна включать в себя статический и динамический способы создания объектов, и для каждого объекта использовать прямую и косвенную адресацию при вызове методов класса.

 

Варианты заданий

 

1. 
   
   При x=14.26, y=-1.22, z=3.5  t=0.564849.

2. 
   
   При x=-4.5, y=0.75 ,z=0.845  u=-55.6848.

3. 
   
   При x=3.74 , y=-0.825, z=0.16 , v=1.0553.

4. 
   
   При x=0.4  ,y=-0.875, z=-0.475  w=1.9873.

5. 
   
   При x=-15.246, y=4.642 , z=20.001   =-182.036.

6. 
   
   При x=16.55 , y=-2.75, z=0.15 =-40.630.

7. 
   
   При x=0.1722, y=6.33, z=3.25   =-205.305.

8. 
   
   При x=-2.235 , y=2.23, z=15.221 =39.374.

9. 
   
   При x=1.825 , y=18.225, z=-3.298   =1.2131.

10. 
    
    При x=6.251, y=0.827, z=25.001 b=0.7121.

11. 
    
    При x=3.251, y=0.325, z=0.466  c=4.25.

12. .
    
    При x=17.421, y=10.365 , z=0.828  f=0.33056.

13. .
    
    При x=12.3 , y=15.4, z=0.252  g=82.8257.

14. .
    
    При x=2.444, y=0.869 , z=-0.13   -0.49871.

 

Контрольные вопросы

1. Что значит в ООП понятие «класс», и какой формат его объявления в программе?

2. Что такое объект класса, что он содержит?

3. Какие существуют  уровни доступа к объектам  и методам класса (дать характеристику каждому)?

4. Что такое операция привязки, ее основное назначение?

 

 

 

Работа № 3.
Классы. Программирование линейных алгоритмов с использованием конструктора, деструктора, friend - функции инициализации set() и функции вывода результатов print()

 

Теоретические сведения

Задание к работе

Варианты заданий

Контрольные вопросы

 

Цель работы – изучить основные способы работы по созданию конструктора класса с захватом динамической памяти и деструктора для ее освобождения, применение friend – функции, и изучение ее особенностей.

 

Теоретические сведения

Конструктор класса

Конструктор – это метод класса, имя которого совпадает с именем класса. Конструктор вызывается автоматически после выделения памяти для пе­ременной и обеспечивает инициализацию компонент – данных. Конструктор не имеет никакого типа (даже типа void) и не возвращает никакого значения в ре­зультате своей работы. Конструктор нельзя вызывать как обычную компо­нентную функцию в программе. Для класса может быть объявлено несколько конструкторов, различающихся числом и типами параметров. При этом даже если для объектного типа не определено ни одного конструктора, компилятор создает для него конст­руктор по умолчанию, не использующий параметров, а также конструктор ко­пирования, необходимый в том случае, если переменная объектного типа передается в конструктор как аргумент. В этом случае создаваемый объект будет точной копией аргумента конструктора.

class my_Fun
{

// компоненты-данные
double x;
unsigned size;

public:

// объявление конструктора 1 (с параметрами)
my_Fun (double X=0);

// объявление конструктора 2 (без параметров)
my_Fun(void);

// объявление и описание деструктора
~my_Fun ()
{
cout<<"Destroyed object... "<<endl;
}

// описание конструктора 1
my_Fun::my_Fun (double X)
{
cout<<"Constructor1...."<<endl;
x=X;
}
// описание конструктора 2
my_Fun::my_Fun (void)
{
cout<<"Constructor2..."<<endl;
x=5.0;
}
}

Деструкторкласса

Еще одним специальным методом класса является деструктор. Деструк­тор вызывается перед освобождением памяти, занимаемой объектной пере­менной,  и предназначен для выполнения дополнительных действий, связан­ных с уничтожением объектной переменной, например, для освобождения ди­намической памяти, закрытия, уничтожения файлов и т.п.  Деструктор всегда имеет то же имя, что и имя класса, но перед именем записывается знак ~ (тильда). Деструктор не имеет параметров и подобно кон­структору не возвращает никакого значения. Таким образом, деструктор не может быть перегружен и должен существовать в классе в единственном эк­земпляре. Деструктор вызывается автоматически при уничтожении объекта. Таким образом, для статически определенных объектов деструктор вызывает­ся, когда заканчивается блок программы, в котором определен объект (блок в данном случае – составной оператор или тело функции). Для объектов, память для которых выделена динамически, деструктор вызывается при уничтожении объекта операцией delete.

Дружественная функция(friend)

В языке С++ одна и та же функция не может быть компонентом двух разных классов. Чтобы предоставить функции возможность выполнения действий над различными классами можно определить обычную функцию языка С++ и предоставить ей право доступа к элементам класса типа private, protected. Для этого нужно в описании класса поместить заголовок функции, перед которым поставить ключевое слово friend. Дружественная функция не является методом класса, не зависит от позиции в классе и спецификаторов прав доступа. Friend – функции получают доступ к членам класса через указатель, передаваемый им явно. Можно сделать все функции класса Y друзьями класса X в одном объявлении.

 

Задание к работе

Общая постановка. Пользовательский класс Х должен содержать необходимые элементы-данные, которые создаются в динамической области памяти.

• Конструктор для их создания (операция new) и установки их начальных значений: Х();

• деструктор: ~Х(); 

• friend – функция печати: friend void print();

• функция, решающая поставленную задачу: friend Void Run().

Код методов и функций – вне пространства определения класса.

 

Варианты заданий

Варианты заданий используются из лабораторной работы №2.