9094

Проектування класів та їх методів

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Проектування класів та їх методів 1. Мета работи Засвоїти поняття конструктора, деструктора та функцій-членів класів. 2. Теми для попереднього вивчення Введення у класи Структура класу и функції 3. Варіанти індивідуальних завдань...

Украинкский

2013-02-22

86 KB

4 чел.

Проектування класів та їх методів

1. Мета работи

Засвоїти поняття конструктора, деструктора та функцій-членів  класів.

2. Теми для попереднього вивчення

  •  Введення у класи
  •  Структура класу и функції

3. Варіанти індивідуальних завдань

 1      

 2      

 3      

 4      

 5      

 6      

 7      

 8      

 9      

10      

11      

12      

13      

14      

15      

16      

17      

18      

19      

20      

21      

22      

23      

24      

25      

26      

27      

28      

29      

    

4. Завдання до виконання

Згідно з номером варіанта спроектувати класи, реалізувавши конструктори та відповідні методи. В головній функції проілюструвати їх використання.

5. Теоретичні відомості

Конструктори. Одне з основних завдань об’єктно-орієнтованого програмування полягає у тому, щоб об’єкти описаного раз і назавжди класу працювали «правильно» — тобто так, як це визначає модель. Кожний об’єкт перед тим як почати роботу, потрібно створити, тобто перевести в якийсь початковий стан. Отже, треба якимось чином описати можливі механізми створення об’єктів даного класу. Для цього в мові C++ існують конструктори. Це особливі методи класу, які й повинні перевести об’єкт у той самий початковий стан. Конструктор описується як метод, ім’я якого збігається з іменем класу, а тип поверненого значення опущений.

Приклад:

class Point

{

 public:

   Point(int x0, int y0);

 private:

   int x, y;

};

Point::Point(int x0, int y0)

{

 x=x0;

 y=y0;

}

Тепер для створення об’єкта класу Point потрібно після імені змінної вказати параметри, як для виклику функції:

Point A(1, 1), B(2, 0);

Типи конструкторів. Існують деякі типи конструкторів, які, крім безпосереднього використання, автоматично викликаються у деяких особливих ситуаціях.

Конструктор за замовчуванням. Це конструктор, що викликається без параметрів:

Point();

Point(int a=5);

Його використовують для створення масиву об’єктів, оскільки не зрозуміло, які конструктори і з якими параметрами треба викликати для кожного елемента масиву. Наприклад:

Point A[10];

Point* B=new Point[10];

Конструктор за замовчуванням викликається також тоді, якщо не вказано параметри для ініціалізації об’єкта, як у цьому випадку:

Point p;

Конструктор копіювання. Цей конструктор викликається тоді, коли потрібно створити копію об’єкта. Аргументом цього конструктора має бути посилання на об’єкт цього самого класу:

Point(Point& p);

Важливим випадком, коли викликається конструктор копіювання, є передавання об’єкта у функцію як параметра за значенням. Тоді створюється новий об’єкт і для нього автоматично викликається конструктор копіювання. Створення конструкторів копіювання потрібне у випадку, якщо об’єкт потребує якихось спеціальних операцій при копіюванні, оскільки під час стандартного копіювання вміст одного об’єкта просто побайтно переноситься в інший.

Приклад:

class String

{

public:

 String();                         // конструктор за замовчуванням

 String(const String& s); // конструктор копіювання

 String(const char* s);     // конструктор з параметром

                                                   // const char*, який являє собою

                                                   // стандартний рядок  s

 ~String();             // деструктор

private:

 char* array;                 // масив символів

 int size;                        // розмір масиву

};

Приклад виклику конструкторів:

int main()

{ String a, b;  // конструктор за замовчуванням

 String c(a);  // конструктор копіювання

 print(a);     // конструктор копіювання, оскільки

                                    // аргумент передається у функцію за значенням

 String d(“One”);   // конструктор з параметром

//...

}

Деструктори. Конструктори ініціалізують обєкт, тобто вони створюють середовище, у якому "працюють" функції-члени. Іноді створення такого середовища зумовлює "захоплення" якихось ресурсів: пам’яті, файлу, процесорного часу, які повинні бути "звільнені" після їх використання. Тобто класам потрібна функція, яка б знищувала об’єкт аналогічно тому, як його створює конструктор. Такі функції називають деструкторами.

Приклад:

class Name

{

    const char* s;

    // ...

};

       

class Table

{

   Name* p;

   size_t sz;

 public:   

   Table(size_t s=15) {p=new Name[sz=s];}

//конструктор

  ~Table() {delete[] p;}   //деструктор

// ...

};

Успадкування класів. Об’єкти різних класів і самі класи можуть перебувати у відношенні успадкування, за якого формується ієрархія об’єктів, що відповідає заздалегідь передбаченій ієрархії класів.

Ієрархія класів дозволяє визначати нові класи на основі вже існуючих. Існуючі класи зазвичай називають базовими (інколи породжувальними), а нові класи, що формуються на основі базових, — похідними (породженими), інколи класами-нащадками або спадкоємцями. Похідні класи “отримують спадок” — дані і методи своїх базових класів — і, крім того, можуть поповнюватись власними компонентами (даними і власними методами). Елементи, які успадковуються, не переміщуються в похідний клас, а залишаються в базових класах. Повідомлення, обробку якого не можуть виконати методи похідного класу, автоматично передається в базовий клас.

Будь-який похідний клас може, в свою чергу, стати базовим для інших класів, і таким чином формується напрямлений граф ієрархії класів та об’єктів. В ієрархії похідний об’єкт успадковує дозволені для успадкування компоненти всіх базових об’єктів. Іншими словами, в об’єкта є можливість доступу до даних і методів усіх своїх базових класів.

Успадкування в ієрархії класів може відображатись і у вигляді дерева, і у вигляді більш загального напрямленого ациклічного графу. Дозволяється множинне успадкування — можливість для деякого класу успадковувати компоненти кількох ніяк не зв’язаних між собою базових класів.

Наприклад, за таким визначенням

class S: X, Y, Z  {...};

клас S породжений класами X, Y, Z, звідки він успадковує компоненти.

.

Варіанти індивідуальних завдань

Варіант №1

Клас точок

Базовий клас (точки у двовимірній площині з цілочисельними координатами):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

обчислення відстані між точками;

додавання координат двох точок;

введення - виведення на екран;

перевірка збіжності двох точок.

Похідний клас: пікселів на екрані (точки, які мають колір).

Варіант №2

Клас комплексних чисел

Базовий клас (уявних чисел):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання;

віднімання;

множення на дійсне число;

виведення інформації на екран.

Похідний клас: комплексних чисел.

Варіант №3

Відомість успішності студентів

Базовий клас (студент):

Змінні: ім’я, вік, вищий навчальний заклад.

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

задання вищого навчального закладу;

змінювання імені;

введення-виведення інформації про вік;

виведення всіх даних.

Похідний клас: студент з відомістю успішності — до базового класу додається масив оцінок.

Варіант №4

Динамічний одновимірний масив цілих чисел

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Похідний клас: динамічний одновимірний масив цілих чисел з довільними (включаючи й від’ємні) межами.

Варіант №5

Динамічний одновимірний масив цілих чисел

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

інформація про максимальний та поточний розміри масиву;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Похідний клас: динамічний одновимірний масив цілих чисел з довільними (включаючи й від’ємні) межами.

Варіант №6

Динамічний двовимірний масив цілих чисел (матриця)

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

очищення масиву.

Похідний клас: динамічний двовимірний масив цілих чисел з довільними (включаючи й від’ємні) межами.

Варіант №7

Динамічний двовимірний масив цілих чисел (матриця)

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

інформація про максимальний та поточний розміри масиву;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

Похідний клас: динамічний двовимірний масив цілих чисел з довільними (включаючи й від’ємні) межами.

Варіант №8

Послідовні кільцеві структури даних (стеки, черги)

Базовий клас (кільцева структура даних):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

інформація про максимальну та поточну кількість елементів.

Похідний клас: стек.

Функції:

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Варіант №9

Послідовні кільцеві структури даних (стеки, черги)

Базовий клас (кільцева структура даних):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

інформація про максимальну та поточну кількість елементів.

Похідний клас: черга.

Функції:

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Варіант №10

Динамічний список (2 класи: елемент списку, список перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставлення елемента з голови (хвоста) у заданому місці;

виведення списку на екран;

пошук елемента списку;

очищення списку;

Вариант №11

Динамічний список (2 класи: елемент списку, список перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення елемента з голови (хвоста) із заданого місця;

інформація про кількість елементів списку;

очищення списку;

одержання наступного (попереднього) елемента.

Вариант №12

Динамічний список (2 класи: елемент списку, список перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставлення елемента з голови (хвоста) у заданому місці;

виведення списку на екран;

пошук елемента списку;

одержання голови (хвоста) списку;

Вариант №13

Реалізація бінарного дерева (2 класи: вузол дерева, дерево перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

включення вузла дерева у заданому місці;

виведення дерева на екран;

інформація про структуру дерева;

очищення дерева;

Вариант №14

Реалізація бінарного дерева (2 класи: вузол дерева, дерево перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

знищення частини дерева із заданого місця;

виведення дерева на екран;

пошук елемента по дереву;

обхід дерева (перебирання всіх елементів).

Вариант №15

Реалізація бінарного дерева (2 класи: вузол дерева, дерево перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

включення вузла дерева у заданому місці;

знищення частини дерева із заданого місця;

очищення дерева;

пошук елемента по дереву;

Вариант №16

Граф (2 класи: вузол графу, граф перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

включення до графу елемента зі своїми зв’язками;

виведення графу на екран;

пошук елемента графу;

Вариант №17

Граф (2 класи: вузол графу, граф перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення із графу елемента зі своїми зв’язками;

інформація про структуру графу;

обхід графу (перебирання всіх елементів);

отримання шляхів між двома заданими вузлами.

Вариант №18

Граф (2 класи: вузол графу, граф перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення із графу елемента зі своїми зв’язками;

включення до графу елемента зі своїми зв’язками;

очищення графу;

обхід графу (перебирання всіх елементів);

Вариант №19

Множина (2 класи: елемент множини, множина перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання елемента до множини;

виведення всіх елементів множини на екран;

перевірка входження елемента до множини;

очищення множини;

Вариант №20

Множина (2 класи: елемент множини, множина перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення елемента із множини;

виведення всіх елементів множини на екран;

очищення множини;

перебирання всіх елементів множини.

Вариант №21

Множина (2 класи: елемент множини, множина перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

додавання елемента до множини;

видалення елемента із множини;

перевірка входження елемента до множини;

очищення множини;

Вариант №22

Текст (2 класи: рядок, текст перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставляння символу у даному рядку, у даному місці;

видалення заданого рядка;

вставляння рядка у задане місце;

очищення тексту.

Вариант №23

Текст (2 класи: рядок, текст перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

видалення символу у даному рядку, у даному місці;

очищення заданого рядка;

пошук рядка у тексті;

очищення тексту.

Вариант №24

Текст (2 класи: рядок, текст перебувають у відношенні агрегації)

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

вставляння символу у даному рядку, у даному місці;

видалення символу у даному рядку, у даному місці;

очищення заданого рядка;

видалення заданого рядка;

Вариант №25

Відомість обліку кадрів (2 класи: базовий — робітник; похідний — робітник з відомістю про заробітну плату)

Базовий клас (робітник):

Змінні: ім’я, вік, відділ, де він працює.

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

задання імені віку та відділу, де працює робітник;

змінювання імені;

введення-виведення інформації про заробітну плату;

виведення всіх даних.

Похідний клас: робітник з відомістю про заробітну плату — до базового класу додається масив заробітних плат за кожний місяць.

Вариант №26

Клас точок

Базовий клас (точки у двовимірній площині з цілочисельними координатами):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

обчислення відстані між точками;

додавання координат двох точок;

введення - виведення на екран;

перевірка збіжності двох точок.

Похідний клас: пікселів на екрані (точки, які мають колір).

Вариант №27

Послідовні кільцеві структури даних (стеки, черги)

Базовий клас (кільцева структура даних):

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

виведення всіх елементів на екран;

інформація про максимальну та поточну кількість елементів.

Похідний клас: черга.

Функції:

запис / одержання елемента;

знищення заданої кількості або всіх елементів.

Вариант №28

Динамічний двовимірний масив цілих чисел (матриця)

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, копіювання, з різною кількістю параметрів.

Деструктор.

Функції (дві-три на вибір):

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук елемента масиву;

інформація про максимальний та поточний розміри масиву.

Похідний клас: динамічний двовимірний масив натуральних чисел з довільними межами.

Вариант №29

Динамічний одновимірний масив цілих чисел

Базовий клас:

Конструктори: за замовчуванням, з параметрами та копіювання.

Деструктор.

Функції:

запис / одержання елемента масиву;

виведення масиву на екран;

пошук максимального та мінімального елемента масиву;

очищення масиву.

Похідний клас: динамічний одновимірний масив натуральних чисел з довільними межами


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63337. Вадим Скуратовский - Киевская литературная среда 60-х – 70-х годов XX века 229.5 KB
  Видите ли существует такой взгляд на литературу например взгляд покойного великого Бахтина который считал что собственно биография писателя в тех или иных литературоведческих исследованиях – это биографический балласт. Боюсь что великий литературовед и мыслитель был неправ.
63340. Вектори і лінійні дії над ними 594.5 KB
  Багато фізичних величин повністю визначається своїм числовим значенням (об’єм, маса, температура); вони називаються скалярними. Але є такі, які крім числового значення мають ще і напрям (швидкість, сила).