Розробка програми з принципами об"єктно-орієнтованого програмування

Міністерство освіти і науки України Сумський державний університет Кафедра інформатики Курсова робота з дисципліни

«Системне програмування»

Варіант № 3

Виконала:

студентка групи ІН-82

Данечкіна Яна Перевірила:

Скаковська А. М.

Суми

Зміст

• Постановка задачі
• Пояснювальна записка
• Опис послідовності дій
• Пояснення призначення кожної з функцій
• Пояснення призначення кожного з ідентифікаторів
• Код програми
• Результати роботи програми
• Література
• Постановка задачі
• Швидкість витікання ідеального газу із посудини під тиском обчислюється за формулою:
• ,
• де R — універсальна газова константа, M — молекулярна маса газу, T — температура в посудині, P0 — тиск газу в посудині, P — зовнішній тиск.
• ,
• де — відхилення теплоємностей при постійному тиску і постійному об'ємі .
• Описати абстрактний клас «Об'кт_обчислення» з елементом даних «Обчислювальний_параметр». Передбачити чисті віртуальні функції:
• 1. ведення даних;
• 2. розрахунок обчислюваного параметру;
• 3. виведення результату і даних.
• Описати клас «Ідеальний_газ», похідний від абстрактного класу. У ньому додати лементи R, T, Kg, M, P, P0.
• Крім віртуальних функцій передбачити перевантажені операції присвоєння, порівняння (= =, ! =, <, < =, >, > =), а також конструктори: пустий, з ініціалізацією і копіювання.
• Привести приклад програми, в якій застосовуються усі конструктори, члени-функції і перевантажені оператори.
• При введенні даних слід мати на увазі:, ,. Порядок значень інших параметрів:, , .
• Дані читати з файлу, а результат розрахунку вивести на екран.

Пояснювальна записка

Теоретичний огляд

Клас — різновид абстрактного типу в об'єктно-орієнтованому програмуванні (ООП), що характеризується способом своєї побудови. Суть відмінності від інших абстрактних типів даних полягає у тому, що при заданні типу даних клас визначає одночасно і інтерфейс, і реалізацію для всіх своїх екземплярів, а виклик метода — конструктора є обов’язковим.

Абстрактний клас — це базовий клас (шаблон), котрий не передбачає створення екземплярів. Абстрактний клас може мати або не мати абстрактні методи та властивості. Абстрактні методи не реалізуються для класу, в якому вони описані, але повинні бути описані для його не абстрактних нащадків. Абстрактні класи є найбільш загальними абстракціями.

Конструктор — спеціальний блок інструкцій, що викликаються при створенні об'єкту, при чому при його описанні (знаходяться у стеку чи статичній прам’яті) чи динамічно (знаходяться в купи при використанні ключового слова new).

Конструктор схожий зі звичайним методом, але і має ряд суттєвих відмінностей. Він не має явним чином визначеного типу даних, що повертаються, не унаслідується і зазвичай має різні правила для модифікаторів, що розглядаються. Конструктори часто виділяють однойменністю з класом, в якому об’являються. Їх задача — ініціалізувати члени об'єкти і визначити інваріанти класу. Об'єкти, що не змінюються, теж повинні бути проініціалізовані конструктором. В С++ конструктор може бути перевантаженим.

Конструктор за замовчуванням — конструктор, що не приймає аргументів.

Конструктор копіювання — конструктор, що приймає в якості аргументу об'єкт, того ж класу, або посилання на нього.

Оператор присвоєння — оператор, що розміщує значення виразу джерела в змінну — значення. У своїх програмі я перевантажив оператор присвоєння з метою присвоєння одному екземпляру класу значень іншого екземпляру класу.

Чиста віртуальна функція — це функція, яка нічого не виконує і не доступна для виклику. Її прототип є шаблоном для функцій, що заміщають, у похідних класах.

Опис послідовності дій

Спочатку я створила абстрактний клас Object_Of_Computing та визначила в ньому поле techParameter і чисті віртуальні функції virtual void input ()=0, virtual void calculation ()=0, virtual void output ()=0. Далі я створила похідний клас від Object_Of_Computing — клас IdealGas, у якому визначила поля R, T, Kg, M, P, P0, конструктори — пустий, з ініціалізацією та копіювання, перевантажені операції = =, ! =, <, < =, >, > = та операції лівого і правого зсувів, описала функції, прототипи яких містяться у абстрактному класі, реалізувала головну функцію void main (), у якій по черзі перевірила працездатність кожного з елементів данних, конструктори та методи.

Пояснення призначення кожної з функцій

Пояснення призначення кожного з ідентифікаторів

Код програми

#include

#include

#include

#include

#include

#include

class Object_Of_Computing

{

protected:

float techParameter;

public:

virtual void input ()=0;

virtual void calculation ()=0;

virtual void output ()=0;

};

class IdealGas: public Object_Of_Computing

{

private:

float R, T, Kg, M, P, P0;

public:

friend void operator==(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend void operator≠(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend void operator<(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend void operator<=(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend void operator>(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend void operator>=(IdealGas &a, IdealGas &b);

friend ifstream &operator>>(ifstream &ifs, IdealGas &ig);

friend ostream &operator<<(ostream &os, IdealGas &ig);

IdealGas (float r, float t, float kg, float m, float p, float p0)

{

R=r;

T=t;

Kg=kg;

M=m;

P=p;

P0=p0;

}

IdealGas ()

{

}

IdealGas (const IdealGas &src)

{

R=src.R;

T=src.T;

Kg=src.Kg;

M=src.M;

P=src.P;

P0=src.P0;

}

virtual void input ()

{

ifstream ifs («input.txt»);

if (!ifs)

{

cout<<" Error: file «dan.txt» was not found" <<'n';

getch ();

exit (1);

}

ifs>>R;

ifs>>T;

ifs>>Kg;

ifs>>M;

ifs>>P;

ifs>>P0;

}

virtual void output ()

{

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<

cout<<" «;

}

virtual void calculation ()

{

techParameter=sqrt (((2*R*T)/(Kg*M))*(1-pow ((P/P0), Kg)));

}

};

void operator==(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Operator '==':n" ;

if (a.techParameter==b.techParameter)

cout<<" 'a' and 'b' are equal. n" ;

else

cout<<" 'a' and 'b' are not equal. n" ;

}

void operator≠(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Operator '≠':n" ;

if (a.techParameter≠b.techParameter)

cout<<" 'a' and 'b' are not equal. n" ;

else

cout<<" 'a' and 'b' are equal. n" <

}

void operator<(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Operator '<':n" ;

if (a.techParameter

cout<<" 'a' is smaller than 'b'.n" ;

else

cout<<" 'a' is bigger or equals than 'b'.nn" ;

}

void operator<=(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Operator '<=':n" ;

if (a.techParameter<=b.techParameter)

cout<<" 'a'is smaller or equals than 'b'.n" ;

else

cout<<" 'a'is bigger than 'b'.n" ;

}

void operator>(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Operator '>':n" ;

if (a.techParameter>b.techParameter)

cout<<" 'a'is bigger than 'b'.n" ;

else

cout<<" 'a'is smaller or equals than 'b'.n" ;

}

void operator>=(IdealGas &a, IdealGas &b)

{

cout<<" n Oerator '>=':n" ;

if (a.techParameter>=b.techParameter)

cout<<" 'a' is bigger or equals than 'b'.n" ;

else

cout<<" 'a' is smaller than 'b'.n" ;

}

ifstream &operator>>(ifstream &ifs, IdealGas &ig)

{

ifs>>ig.R;

ifs>>ig.T;

ifs>>ig.Kg;

ifs>>ig.M;

ifs>>ig.P;

ifs>>ig.P0;

return ifs;

}

ostream &operator<<(ostream &os, IdealGas &ig)

{

os<

os<

os<

os<

os<

os<

return os;

}

void main ()

{

clrscr ();

IdealGas ig1; // працює пустий конструктор

IdealGas ig2(8.31 696,600,0.2867,28.96,1,5); // працює конструктор з ініціалізацією

ig1.input (); // працює функція зчитування з файлу

ig1.calculation (); // працює функція розрахунку обчислюваль;

// ного параметру

ig2.calculation ();

ig1==ig2; // працюють оператори порівняння

ig1≠ig2;

ig1

ig1<=ig2;

ig1>ig2;

ig1>=ig2;

IdealGas ig3(ig1); // працює конструктор копіювання

cout<<" Knstrurtor of copyn" <

cout<<" Output the information" <

ig1.output (); // працює функція виведення результатів на

// екран

getch ();

}

Вхідні та вихідні дані

Вхідними даними є файл, у якому записані цілі або дробові числа, які характеризують параметри швидкості витікання ідеального газу з посудини під тиском. Також вхідними даними є ті ж параметри швидкості, які передаються як параметри у конструктор з ініціалізацією.

Вихідними даними є дані на екрані, ними є відомі параметри швидкості витікання ідеального газу та обчислена в ході виконання програми сама швидкість витікання ідеального газу.

Програма містить 1 файл — input. txt, це файл, у якому міститься інформація про відомі параметри швидкості витікання ідеального газу з посудини під тиском. Всі дані в ньому записані з нового рядка.

газ витікання програма функція

Результати роботи програми

input.txt

8.31 696

0.2867

28.96

Вихідні дані:

Висновок

В результаті виконання курсової роботи я вдосконалила своє вміння розробки програм з принципами ООП, вдосконалила вміння використовувати віртуальні функції, перевантажені оператори, роботу з файлами та потоками.

Мною була створена консольна програма для обчислення швидкості витікання ідеального газу з посудини під тиском за заданою формулою і заданими параметрами та порівняння таких швидкостей у двох об'єктів класу IdealGas

Література

1. Конспект лекцій з дисципліни «Алгоритмічні мови».

2. Б. Страуструп — Язык программирования С++. Второе дополненное издание.

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B — інформація по С++.