LAB3PPPO (Лабораторная работа №3)

6

ООП – Большаков С.А. 2008/2009

Требования к ЛР № 3 по курсу ООП

(3 курс ИУ5 5 семестр 2008 г.)

“ Изучение классов LIST и LISTITERATOR”

1. Цель работы

Целью лабораторной работы является продвинутое изучение оболочки (IDE) системы программирования BC 3.1 C++ и семейства классов для работы со списками (OBJECT, LIST и LISTITERATOR) библиотеки CLASSLIB. В результате студенты должны приобрести навыки изучения классов и навыки работы со стандартными классами (по материалам лекций, справочной информации BC 3.1, документации и файлам LIST.CPP, OBJECT.CPP , OBJECT.H И LIST.H), освоить структуру классов, описание объектов этих классов и методы использования классов сложной контейнерной структуры. Студенты знакомятся также с понятием наследованием классов, создают собственный класс MyObj на основе абстрактного класса (OBJECT), перегружают стандартные чистые виртуальные функции и другие методы, а также получают навыки поиска информации о классах по исходным текстам программ (*.cpp, *.hpp, *.h) и с помощью броузера классов и просмотра каталогов СП.

1. Изучаемые вопросы

В процессе лабораторной работы № 2 (она рассчитана на 6 часов плюс время на оформление отчета) необходимо изучить следующие действия и вопросы:

1. Освоить порядок и особенности работы с оболочкой: просмотр структуры классов с помощью BROWSER CLASES (для этого необходимо правильно выполнить настройки компилятора и редактора связей)

2. Изучать файлы описания классов и их методов: LIST.CPP, OBJECT.CPP, OBJECT.H и LIST.H. Детально рассмотреть их структуру, цепочки наследования и состав классов (свойства и метода);

3. Освоить приемы самостоятельного описания класса наследников от абстрактного класса OBJECT (класс MyObj). Тип данного класса определяется вариантом задания.

4. Создание объектов типа LIST и LISTITERATOR;

5. Создание объектов типа LIST с помощью копирования из одного списка в другой список (A->B);

6. Добавление элементов в список (типа MyObj) с помощью стандартного метода add;

7. Печать списков с помощью метода printOn;

8. Оценить недостатки классов список BC 3.1 C++ (трудности при работе с объектами);

9. Изучать использование класса LISTITERATOR для навигации по спискам;

10. Выполнить удаление элементов из списка с помощью метода detach;

11. Изучить вложенный класс ListElement в класс LIST (его свойств и методов). Отображение его на диаграмме классов и в отчете по ЛР. Его назначение и использование. Тип отношения между классами ListElement и LIST.

12. Изучить другие методы класса LIST, в частности: getItemsInContainer и др.

13. Изучить последовательность удаления объектов, включенных в контейнер, при удалении самого контейнера (для этого нужно в новом объекте определить деструктор типа: ~MyObj(){ cout << "delete MyObj"<< Num << endl; };

где Num, переменная, определяющая содержание нового объекта (выбирается по вариантам, данном случае объект целое число).

1. Освоить построение многомодульных проектов (минимум два файла) и плюс заголовочные файлы, которые тоже нужно включить в проект. Узнать преимущества работы с проектами для программистов.

1. Порядок работы

Для выполнения лабораторной работы в полном объеме студенты должны выполнить следующие действия и пункты:

1. Составить диаграммы классов LIST и LISTITERATOR.

2. Составить диаграмму объектов собственной программы для заданной точки выполнения программы.

3. Составить блок-схемы методов, и написать программу в соответствии с требованиями (ниже), состоящей из двух исходных файлов.

4. Создать (Project-> Open Project -> <новое имя>, Project-> Add Item -> <выбор модуля> и кнопка Add) и грамотно настроить проектный файл для программы ЛР (option -> directories, option ->compilers->Code generation <small>), во втором файле должна быть описана функция для вывода справки о программе (на COUT) с номером варианта, группой и ФИО студента.

5. Освоить работу в отладчике: пошаговое выполнение, просмотр переменных и объектов, установку точек останова, просмотр стека вызова, выходного экрана, условные остановы и изменения значений переменных при выполнении программ, просмотр сложных объектов и структур.

6. Отладить программу с помощью отладчика с просмотром классов, используемых для создания объектов программы. Прогнать программу в пошаговом режиме с просмотром переменных.

7. Сформировать листинг программы и листинг результатов.

8. Оформить отчет по ЛР.

1. Требования к работе

В лабораторной работе в изложенном ниже порядке должны быть отражены следующие действия:

Обязательные требования:

1. Описание списков А и В (см. 1-й пункт вариантов). При описании через указатели первоначально описывается указатель на объект (List *A;), а затем вод объект выделяется память ( А= new List;). Или сразу: List *A = new List;

2. Описание нового класса с именем MyObj, наследованного от класса OBJECT (см. 2-й пункт вариантов). При описании нового класса необходимо перегрузить все чистые виртуальные функции, определенные в классе OBJECT (см. OBJECT.H), создать конструкторы и деструктор, описать данные и методы класса, кроме описания стандартных методов (см. ниже). Перечень этих функций и пример их определения для нового целого типа дан ниже:

virtual classType isA() const { return 0; };

virtual char _FAR *nameOf() const { return "Number";};

virtual hashValueType hashValue() const {return 0;};

virtual int isEqual( const Object _FAR & )const { return 0; };

virtual void printOn( ostream _FAR & ) const { cout << " Число - " << Num ;};

1. Ввод данных типа MyObj выполнить с консоли и из программы (способ для ввода определяется типом конструкторов объекта при вводе с клавиатуры и вычислением изменяемого параметра в программе). Занести в цикле новые объекты в список A (минимально 5 элементов). При занесении в список нужно учитывать, что всегда занесение элементов выполняется в начало списка ("в голову"). Объекты должны создаваться с помощью оператора new.

2. Выполнить распечатку содержимого списка А с помощью цикла (используется специальные объекты класса LISTITERATOR, специально создаваемые для списка А) и с помощью функции печати класса LISTITERATOR (printOn). Для нового объекта MyObj должна быть перегружена printOn, которая будет вызываться при печати списка (в этом методе должен быть указан тип объекта для печати).

3. Распечатать пустой список В с помощью printOn;

4. Сформировать список В, как копию списка А (необходим цикл). При выполнении копирования, ввиду того, что занесение идет в начало списка, поэтому нужно воспользоваться либо дополнительным списком, выполнив цикл дважды (A->B1 и B1->B), либо дополнительным массивом указателей (MyObj *MasMyObj[10];) на объекты массива А, который должен быть сформирован при вводе списка (также получается два цикла, заполнение MasN[i] = new MyObj ( i );). Для навигации по списку А должен также использоваться объект класса LISTITERATOR. При занесении в списки используется метод add (пример):

B.add(*new MyObj ( (MyObj &) AI.current()));

Или

B.add(*new MyObj (*MasMyObj[i]));

Или

B.add(*MasMyObj[i]);

В последнем случае не создается нового объекта, а его адрес заносится в новый список B.

Примечние: Запись B.add(*new MyObj ( (MyObj &) AI.current())); означает: в список В добавляется новый элемент, построенный на основе текущего элемента списка А, указываемого итератором AI, который построен для списка А ( нужно описать ListIterator AI((List)A); и вызвать A.initIterator();), содержащего элементы в виде строк (String или другие варианты).

При распечатке массива MasMyObj (массив указателей) можно воспользоваться оператором типа: MasMyObj [i]->printOn(cout);

1. Распечатать список В с помощью метода printOn;

2. Обеспечить добавление в список А новых элемента по варианту (см. 3-й пункт вариантов). Элементы добавляются в начало списка А.

3. Показать удаление из списка B или А элементов c помощью метода detach (см. 4-й пункт вариантов). При удалении нужно использовать метод detach из класса LIST и указывать тип удаления TShouldDelete :: Delete для 2-го параметра. Первый параметр функции detach определяет адрес объекта, поэтому необходимо использовать указатель из массива MasMyObj[i] (пределяющий удаляемый объект) или отдельный указатель для запоминания адреса удаляемого объекта. Обратите внимание и на то, что для правильного удаления в классе MyObj должна быть корректно переопределена виртуальная функция isEqual. Примеры переопределения для разных вариантов даны ниже (для чисел и строк):

virtual int isEqual( const Object _FAR & test)const

{ return ((MyObj & ) test).Num == Num; }; - для чисел

или

virtual String isEqual( const Object& testString ) const

{

return ( len == ((String &)testString).len &&

!strcmp( theString, ((String &)testString).theString ) ); } – для строк

1. Распечатать списки А и В с помощью объекта ListIterator (нужно описать ListIterator AI((List)A); и вызвать A.initIterator();) цикла, построенного на основе методов этого класса ListIterator. Использовать методы: int, restart и current. При печати каждого элемента списка использовать метод printOn( используется вызов функции через итератор - BI.current().printOn(cout););

2. Продемонстрируйте в программе использование методов flush и isEmpty для объектов класса LIST;

Дополнительные требования:

1. Создать порожденный класс на основе списка LIST и создать и перегрузить в нем операции:

   1. Печати списка PrintList;

   2. Добавление нового элемента в конец ("хвост") списка - addTail.

   3. Присваивания существующему списку значения другого существующего списка – операция "=". Перед присваиванием новый список очищается.

   4. Добавление нового элемента в список после заданного - addCurrent.

1. Оформление отчета

В отчет по ЛР должно быть включено:

1. Титульный лист, цель и порядок работы

2. Перечень ошибок при отладке, недостатки классов LIST

3. Диаграмма классов OBJECT, LIST и LISTITERATOR (или новых)

4. Описание изучаемых классов (назначение, свойства и методы).

5. Диаграмма объектов программы ЛР

6. Листинг программы и листинг результатов ее работы.

1. Варианты (см. таблицу вариантов ниже)

Для индивидуализации задания студента введены вариантные требования, смысл которых раскрывается ниже. Окончательный вариант задания выделен в таблице.

Вариантные требования:

1. Создание списка В с помощью указателя или без указателя на основе имени объекта (1 – используется имя без указателя, 1В – с указателем)

2. Использование нового типа MyObj для работы со списками (2В)

   1. Тип действительное число(2.1В) – собственный простой класс

   2. Тип строка (2.2В) – собственный простой класс

   3. Тип целого числа (2.3В) – собственный простой класс

3. Динамическое добавление элемента в список (3В)

   1. 2-х новых элементов (3.1В)

   2. 1-го нового элемента (3.2В)

   3. 3-х новых элементов (3.3 В)

4. Обеспечить удаление элементов из списков А или В (4В):

   1. Из А - 1-го (4.1В)

   2. Из В - 1-го (4.2В)

   3. Из А – 5-го (4.3В)

   4. Из В - 3-го (4.4В)

   5. Из А - 3-го (4.5В)

   6. Из В – 5-го (4.6В)

Варианты	1-10(по сп.)	13-24(по сп.)	24-35(по сп.)
ИУ5- 61	1, 2.3В, 3.1В, 4.3В	1, 2.2В, 3.1В, 4.4В	1, 2.2В, 3.1В, 4.4В
ИУ5- 62	1В, 2.2В, 3.1В, 4.1В	1В, 2.1В, 3.2В, 4.5В	1, 2.3В, 3.1В, 4.3В
ИУ5- 63	1, 2.1В, 3.3В, 4.1В	1, 2.2В, 3.2В, 4.2В	1В, 2.3В, 3.2В, 4.4В
ИУ5- 64	1В, 2.2В, 3.3В, 4.6В	1В, 2.1В, 3.2В, 4.6В	1, 2.3В, 3.3В, 4.5В

Примечание: 1-10(по сп.) – означает 1 – 10 варианты по списку группы.

1В, 2.2В, 3.2В, 4.6В – означает: использование указателя (1В), тип строка (2.2В), добавление 1-го элемента в список (3.2В), удаление 5-го элемента из списка В (4.6В)

1. Контрольные вопросы к ЛР №3

1. Поясните структуру классов для LIST по диаграмме классов?

2. Какие данные и методы определены в этом классе?

3. Для чего используется класс LISTITERATOR? Его методы?

4. Поясните структуру объектов для программы по диаграмме объектов? Какие объекты являются временными, и какие сохраняются в программе все время ее работы?

5. Что такое наследование классов? Поясните на примере MyObj?

6. Для чего нужен класс Object в системе классов BC 3.1?

7. Что такое абстрактный класс?

8. Какие преимущества появляются у программиста при использовании проектов в BC++?

9. Какие классы являются дружественными классу LIST, классу ListElement? Покажите эти отношения на диаграмме классов.

10. В каком отношении находятся классы LIST и ListElement?

11. Почему нужно перегружать стандартные виртуальные функции класса Object?

12. Для чего может быть использован метод – findPred класса LIST? Можно ли его использовать в программе, в порожденном классе? Если нет, то почему?

13. Как должен быть описан класс наследник от Object( MyObj)?

14. Назначение и использование метода detach, flush? Чем ониотличаются?

15. Назначение и использование методов int, restart и current?

16. Поясните запись – “ListIterator LBI((List)LB);”?

17. Поясните записи – “int(LBI)” и “LBI++”?

18. Что нужно для просмотра классов программы? Как ее распечатать?

19. Для чего нужен класс ListElement и где можно найти его описание?

20. Можно ли создавать объекты класса ListElement вне методов класса LIST?

21. Можно ли по текущему элементу списка определить следующий или предыдущий объект списка?

22. Какие чистые виртуальные функции переопределены в класса LIST?

23. Какие чистые виртуальные функции переопределены в класса LISTITERATOR?

24. Можно ли удалить элемент в списке по номеру?

25. Почему новые объекты могут быть добавлены только в начало списка? Пояснить по распечатке метода add в исходном модуле.

26. Можно ли использовать для объектов класса LIST методы printHeader, printSeparator и printTrailer из класса родителя Container класса LIST? И как?

Срок сдачи ЛР № 3 - 7-я неделя семестра.