Задания по курсу 'Объектно-ориентированное программирование'
Программирование на языке C++

Задача №1:Большие числа

Цель. Познакомится с организацией класса на языке программирования С++. Освоить технику перегрузки операций.

Постановка задачи. Реализовать класс для работы с большими целыми числами, синтаксически и семантически совместимый с встроенными целочисленными типами. Под большими числами подразумеваются числа, неограниченные сверху и снизу никакими пределами.

Класс должен предоставлять весь комплекс функциональности, характерный для встроенных целочисленных типов данных (int, long и так далее). В целях облегчения внутренней реализации класса, можно не реализовывать следующие операции: деление, взятие остатка от деления, битовые операции и операции сдвига.

Следует предусмотреть тесную интеграцию вашего класса с встроенными целочисленными типами данных и строковыми константами. А именно:

• Объект вашего класса должен иметь возможность быть инициализированным переменной/константой любого встроенного целочисленной типа данных (как при создании объекта, так и при присваивании объекту нового значения)
• Объект вашего класса должен иметь возможность быть инициализированным строковой константой (как при создании объекта, так и при присваивании объекту нового значения)
• Переменная/константа любого встроенного целочисленного типа данных должна иметь возможность выступать в качестве одного из операндовлюбойбинарной операции, поддерживаемой вашим классом.
• Строковая константа должна иметь возможность выступать в качестве одного из операндов любой бинарной операции, поддерживаемой вашим классом.
• Объекты вашего класса должны иметь возможность взаимодействовать со стандартными потоками вывода (потоками вывода, объявленными в стандартной библиотеки C++, такими как cout, cerr, clog и другими). При этом можно игнорировать состояние флагов форматирования потока и всегда выводить число как десятичное без знака (в случае положительного числа) или со знаком (в случае отрицательного числа).

Примеры.

Замечания по реализации.

• Крайне рекомендуется использовать для внутреннего представления числа тип string из стандартной библиотеки C++. Все другие решения ведут к усложнению задачи, что, при отсутствии должного опыта работы на языке C++, ведет к значительному увеличению времени разработки задания и, особенно, времени его сдачи.
• Нужно аргументировать любое использование стандартной библиотеки C++ и стандартной библиотеки C. В большинстве случаев вам будет предложено отказаться от использования стандартной библиотеки C.
• Нельзя использовать расширения языка C++ специфичные для конкретного компилятора.

Вопросы.

• Различия между заголовочными файлами С++ и файлами с исходным кодом.
• Как нужно оформлять заголовочные файлы C++?
• Открытые и закрытые члены класса. Друзья класса.
• Что такое конструктор и деструктор? Правила именования конструкторов и деструкторов в C++.
• Что такое селекторы и модификаторы? Синтаксические различия между ними в языке C++.
• Передача параметров в методы/функции. Общие соображения о том, как нужно выбирать способ передачи параметров для конкретного случая.
• Какие методы могут создаваться компилятором? Когда это происходит?
• Какие операции нельзя перегрузить?
• Какие операции можно перегрузить только как методы класса? Только как внешние функции?
• Как перегружаются унарные операции? Бинарные?
• Разумно ли использование класса, разработанного вами в этом задании, для интенсивных численных расчетов? Обоснуйте свой ответ.

Дополнительные материалы.

• Как перегрузить операцию вставки данных в поток вывода для вашего класса...
• Как использовать тип string из стандартной библиотеки C++...
• Как преобразовать число в строку и наоборот средствами стандартной библиотеки C++...

Задача №2:Контейнеры - потоковая модель

Цель. Освоить технику работы с динамически выделяемой памятью. Научится строить простейшие контейнеры. Познакомится с организацией потоковой модели.

Постановка задачи. Необходимо реализовать контейнер для хранения больших целых чисел, с поддержкой техники ввода/вывода данных аля поток ввода/вывода. Для представления больших целых чисел необходимо использовать класс, разработанный в предыдущем задании.

Разрабатываемый класс должен предоставлять следующую функциональность.

Как контейнер:

• Возможность узнать размер контейнера (метод size).
• Возможность вставить значение в любое место контейнера (метод insert). Место определяется по индексу. Индекс 0 - вставить в начало контейнера; индекс N или -1 (где N - размер контейнера на момент выполнения операции) - вставить в конец контейнера. В случае недопустимого значения индекса необходимо выбросить исключение out_of_range.
• Возможность вставить в любое место контейнера набор значений, представленных других экземпляром (объектом) вашего контейнера (метод insert).Место вставки первого элемента определяется по индексу, аналогично предыдущему случаю. Порядок вставляемых элементов сохраняется. В случае попытки вставить экземпляр контейнера "в себя" необходимо выбросить исключение logic_error
.
• Возможность удалить элемент контейнера по произвольному индексу (метод remove). В случае недопустимого значения индекса необходимо выбросить исключение out_of_range.

Как поток ввода/вывода:

• Возможность вставить значение в текущий конец контейнера (оператор <<).
• Возможность вставить набор значений в текущий конец контейнера (оператор <<).
• Возможность извлечь значение из текущего концаконтейнера (оператор >>).
• Возможность извлечь все значения из текущего конца контейнера (оператор >>).
• Возможность определить состояние потока ввода - определить есть ли еще элементы - (оператор !).
• Возможность установить голову контейнера текущем концом контейнера (манипулятор begin).
• Возможность установить хвост контейнера текущем концом контейнера (манипулятор end).
• Возможность изменить текущий конец контейнера на противоположный (манипулятор swap).

Примеры.

Замечания по реализации.

• Контейнер должен быть реализован по схеме двусвязанного линейного списка.
• Вспомогательные типы данных (классы, структуры, перечисления), необходимые для реализации контейнера, рекомендуется объявлять внутри основного класса. Эти типы данных не должны упоминаться в открытой части объявления основного класса.
• Время, необходимое для выполнения любого манипулятора, не должно зависеть от количества элементов в контейнере.
• Необходимо минимизировать (в идеале исключить вообще) участки с повторяющимся кодом.

Вопросы.

Дополнительные материалы.

Задача №3:Универсальные числа

Задача №4:Вызов абстрактного (чисто виртуального) метода

Задача №5:Контейнеры - подход STL

Задача №6:Менеджер памяти

Задача №7:Линейная алгебра

Задача №8:База данных