8

ПКШ (ООП) – Большаков С.А. 2014/2015 1-й курс

Методические указания к лабораторной работе № 9 по курсу

Программирование на основе классов и шаблонов

"Работа с файлами в системах программирования С++"

Москва, МГТУ - 2014

_____________________________________________________________________________________________

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы 3

2. Задачи, решаемые в лабораторной работе 3

3. Основные понятия и примеры 4

3.1. Понятие файла и файловой системы 4

3.2. Основные режимы работы с файлами 4

3.3. Основные операции для работы с файлами 4

3.4. Разновидности файлов 4

3.5. Функции для работы с файлами в RTL 4

3.6. Классы для работы с файлами в STL 4

3.7. Классы для работы с файлами в MFC 4

3.8. Классы для работы с файлами в ATL 4

3.9. Классы для работы с файлами в .NET 4

4. Порядок работы и методические указания (основные требования) 4

4.1. Создать в VS 2005 консольный проект (LAB9). 4

4.2. Обеспечить русификацию консольного ввода и вывода. 4

4.3. Познакомиться с методами работы с файлами и запомнить в отчете 5

4.4. Выполнить описание классов для работы 5

4.5. Продемонстрировать работу с файлами в RTL 5

4.6. Продемонстрировать работу с файлами в STL(потоковый ввод/вывод) 5

4.7. Продемонстрировать работу с файлами в MFC 5

4.8. Продемонстрировать работу с файлами в ATL 5

4.9. Дополнительные требования для самых сильных студентов 5

5. Варианты по группам и студентам 6

6. Диаграммы классов 6

7. Блок-схемы алгоритмов 6

8. Ошибки и их запоминание (требования) 6

9. Контрольные вопросы 6

10. Оформление отчета (требования) 6

11. Сроки и порядок защиты ЛР 7

12. Литература 7

13. Шаблон отчета 7

14. Справочные материалы 7

1 Цель работы

Целью лабораторной работы №9 является изучение библиотек классов для работы в VS на языке С++ с файлами. Студенты изучают функции и классы для работы с файлами в библиотеках: RTL, STD, MFC и ATL. В различных средах изучаются операции: открытия и закрытия файлов, работы с файлами в режимах записи и чтения. Изучаются режимы последовательного и прямого доступа к файлам.

2 Задачи, решаемые в лабораторной работе

В процессе выполнения ЛР студенты индивидуально должны выполнить следующие задачи. Перечислим основные требования к лабораторной работе:

• Создать в VS 2005 консольный проект (LAB9).

• Выполнить все задания из раздела “4. Порядок выполнения работы“:

• Обеспечить русификацию ввода и вывода с консоли.

• Изучить и зафиксировать основные понятия для работы с файлами.

• Изучить функции RTL для работы с файлами.

• Изучить функции STL для работы с файлами.

• Изучить функции MFC для работы с файлами.

• Изучить функции ATL для работы с файлами.

• Все действия по программированию выполняются в интерактивном режиме с использованием отладчика.

• После выполнения перечисленных действий студенты: демонстрируют работу программы, оформляют на основе шаблона отчет по лабораторной работе и защищают ее, отвечая на контрольные вопросы представленные в данных методических указаниях.

Примечания. 1. Для удобства восприятия текста используется цвет и тип шрифта. Фрагменты исходного текста, включаемые в программы, я буду выделять синим цветом. Например, вставка заголовочного файла в программу будет выглядеть так:

#include <iostream>

2. Вывод результата в консольное окно, который формируется программой, будем помечать коричневым цветом и устанавливать непропорциональный шрифт Courier New. Например:

Введите iVal: 10

3. Формализованные описания языка и синтаксические правила будем записывать зеленым цветом:

<левая часть выражения присваивания> = <правая часть выражения присваивания>;

4. Если в тексте встречается переменная, которая подчеркнута, то это означает, что дается определение важного понятия и это понятие встречается в данном тексте первый раз. Например:

Программа – это упорядоченная совокупность операторов …

Примечание 2. По каждой ЛР вам даются методические указания (данный документ) и шаблон оформления отчета. Эти материалы вы можете получить на сайте – www.sergebolshakov.ru в разделе “Лабораторные работы”. Пароль для доступа сообщу на лекции или во время ЛР. Кроме того, на сайте вы найдете общие методические указания к ЛР и ДЗ по курсу (“Общие методические указания по дисциплине ПКШ”). Для выполнения ЛР нужно познакомиться в первую очередь с разделами 4 и 8 (“Технология создания исполнимых программ” и “Разработка блок схем”). С этим материалом желательно познакомиться до начала ЛР. Изучаемые материалы с сайта считаются актуальными, если в колонтитуле документа стоит год соответствующий текущему семестру (например, 2012-2013 уч. год).

Примечание 3. После выполнения ЛР необходимо четко отвечать на все контрольные вопросы, которые приведены в данных МУ. Эти вопросы задаются преподавателем при защите ЛР, включаются в перечень вопросов рейтингов и экзаменационных билетов.

3 Основные понятия и примеры

Для сильных студентов данный раздел предлагается написать самостоятельно и внести в отчет по лабораторной работе.

4 Понятие файла и файловой системы

Раздел для самостоятельной проработки.

5 Основные режимы работы с файлами

Раздел для самостоятельной проработки.

6 Основные операции для работы с файлами

Раздел для самостоятельной проработки.

7 Разновидности файлов

Раздел для самостоятельной проработки.

8 Функции для работы с файлами в RTL

Раздел для самостоятельной проработки.

9 Классы для работы с файлами в STL

Раздел для самостоятельной проработки.

10 Классы для работы с файлами в MFC

Раздел для самостоятельной проработки.

11 Классы для работы с файлами в ATL

Раздел для самостоятельной проработки.

12 Классы для работы с файлами в .NET

Раздел для самостоятельной проработки.

13 Порядок работы и методические указания (основные требования)

14Создать в VS 2005 консольный проект (LAB9).

Создать проект в VS2005 как было рассмотрено в предыдущих ЛР (1-8 ЛР). Для дополнительных требований может понадобиться создание проекта в среде .NET и Windows.

15 Обеспечить русификацию консольного ввода и вывода.

Выполнить русификацию для консольного проекта, как было показано в предыдущих лабораторных работах.

16 Познакомиться с методами работы с файлами и запомнить в отчете

По литературе, по справочникам познакомиться с понятием файла и принципами работы с ними. Необходимо, в порядке самостоятельной проработки материала, по оглавлению раздела “Основные понятия” составить конспект материала и внести его в отчет по лабораторной работе.

17 Выполнить описание классов для работы

Для демонстрации операций работы с файлами описать класс (классы), которые будут использоваться в качестве примеров для выполнения операций ввода и вывода. Варианты типов классов, используемых в ЛР, можно выбрать классы, как в ДЗ. Это могут быть классы: элементный или контейнерный класс, или любой другой класс, входящий в систему классов ДЗ.

18 Продемонстрировать работу с файлами в RTL

Изучить функции работы с файлами из RTL: fopen, fclose , feof , fgetc , fgetpos, fgets, fprintf, fputc, fread , freopen , fscanf, fsetpos, fseek, fwrite, rewind. Продемонстрировать работу перечисленных функций для текстовых и двоичных файлов. Демонстрация должна проводиться с использованием объектов собственного класса. Результаты вывести на экран и включить в отчет.

19 Продемонстрировать работу с файлами в STL(потоковый ввод/вывод)

Изучить классы потокового ввода и вывода для файлов: fstream, ifstream, basic_ifstream, basic_ios, ofstream. Изучить и продемонстрировать использование методов классов потокового ввода и вывода для файлов: open, close , “>>” , “<<”,fail, seekpos , eof и других. Результаты вывести на экран и включить в отчет.

20 Продемонстрировать работу с файлами в MFC

Изучить и продемонстрировать использования класс MFC – CFile. Изучить и продемонстрировать использование всех методов этого класса для собственного класса. Результаты вывести на экран и включить в отчет.

21 Продемонстрировать работу с файлами в ATL

Изучить и продемонстрировать использования класс ATL – CAtlFile. Изучить и продемонстрировать использование всех методов этого класса для собственного класса. Результаты вывести на экран и включить в отчет.

22 Дополнительные требования для самых сильных студентов

Для сильных студентов предлагаются дополнительные требования при выполнении ЛР №9. Эти требования могут быть выполнены в любой последовательности и в любом объеме. На титульном листе отчета по ЛР необходимо указать, что дополнительные требования выполнены. Нужно:

• Перегрузить для своего классы операции ввода и вывода для файлов.

• Продемонстрировать работу с файлами на основе классов .NET.

• Продемонстрировать работу с файлами в проекте под Windows с оконным пользовательским интерфейсом.

23 Варианты по группам и студентам

В данной лабораторной работе не назначаются индивидуальные варианты для каждого конкретного студента и группы.

24 Диаграммы классов

В данной лабораторной работе должны быть построены и приведены диаграммы всех изучаемых классов (STL, MFC и ATL).

25 Блок-схемы алгоритмов

Для процедур и фрагментов программ, в которых используются циклы, переключатели и ветвления необходимо оформить блок-схемы программ, в соответствии нотацией, изложенной в пособии по ЛР [6].

26 Ошибки и их запоминание (требования)

Для накопления профессионального опыта в программировании рекомендуется запоминать и фиксировать ошибки, возникающие на различных стадиях разработки программ: разработки алгоритмов, подготовки текста, компиляции и отладки программ. С этой целью вводится требование размещения в отчете по ЛР фиксации ошибок в специальной таблице (см. шаблон отчета по ЛР в конце документа). При этом запоминается: тип и суть ошибки, этап возникновения и способ устранения. Такая работа является очень полезной и позволяет избавиться от ошибок и легче находить способы их устранения.

27 Контрольные вопросы

1. Дайте определение файла.

2. Дайте определение каталога или директории.

3. Какие файловые системы вы знаете.

4. Чем отличаются файловые системы?

5. Какие функции используются для работы с файлами в RTL?

6. Какие классы используются для работы с файлами в STL?

7. Какие классы используются для работы с файлами в MFC?

8. Какие классы используются для работы с файлами в ATL?

9. Чем отличаются классы CFile и CAtlFile?

28 Оформление отчета (требования)

Студенты должны приходить на отработку лабораторной работы подготовленными. Подготовка включает в себя знакомство с данными методическими указаниями, осмысление поставленных задач. Усвоение основных понятий, связанных с данной темой. Полезным может быть предварительная подготовка отчета в электронном виде для дальнейшего его заполнения в процессе работы.

Отчет по ЛР должен включать следующие разделы:

• Титульный лист с указанием группы и фамилии студента и преподавателя.

• Цель лабораторной работы

• Основные положения и понятия для работы с файлами

• Ответы на разделы “Основных понятий”, полученные в результате самостоятельной проработки.

• Порядок выполнения основных шагов ЛР (крупно)

• Диаграммы изученных классов.

• Блок-схема алгоритмов программы и функций (с циклами и ветвлением).

• Перечень, обнаруженных ошибок (в таблице), возникших при разработке и отладки программы ЛР.

• Исходный текст всех модулей программы, включая и заголовочные файлы, и проект для VS 2005 в электронном виде, желательно представить на CD.

• Результаты работы программы в текстовом формате, скопированные с консольного окна при ее выполнении.

• Выводы по работе

Для защиты отчет предоставляется в распечатанном виде, кроме того, студент должен иметь все исходные и загрузочные файлы, включая и файлы проекта под VS 2005.

29 Сроки и порядок защиты ЛР

Данная лабораторная работа выполняется сильными студентами до заключительного рейтинга по второму модулю курса ПКШ (14-15 недели). Выполнение этой ЛР контролирует и принимает только лектор по курсу, поэтому сдача будет производиться во время консультаций или приема ДЗ, предварительно назначенного со старостами.

30 Литература

1. Г. Шилдт “С++ Базовый курс”: Пер. с англ.- М., Издательский дом “Вильямс”, 2011 г. – 672с

2. Г. Шилдт “С++ Руководство для начинающих” : Пер. с англ. - М., Издательский дом “Вильямс”, 2005 г. – 672с

3. Г. Шилдт “Полный справочник по С++”: Пер. с англ.- М., Издательский дом “Вильямс”, 2006 г. – 800с

4. Бьерн Страуструп "Язык программирования С++"- М., Бином, 2010 г.

5. MSDN Library for Visual Studio 2005 (Microsoft Document Explorer – входит в состав дистрибутива VS. Нужно обязательно развернуть при установке!)

6. Общее методическое пособие по курсу для выполнения ЛР и КЛР/ДЭ (см. на сайте 1-й курс www.sergebolshakov.ru) – см. кнопку в конце каждого раздела сайта!!!

7. Г.С.Иванова, Т.Н. Ничушкина, Е.К.Пугачев "Объектно-ориентированное программирование". – М., МГТУ, 2001 г.

8. Другие методические материалы по дисциплине с сайта www.sergebolshakov.ru.

9. Конспекты лекций по дисциплине “Программирование на основе классов и шаблонов”.

10. Страуструп Б. "Дизайн и эволюция С++. Классика CS" – СПб,: Питер , 2007. – 445с.

31 Шаблон отчета

32 Справочные материалы