Кафедра экономической информатики

Контрольная работа №2
по курсу: «Объектно-ориентированное программирование»

Минск 2009

Задача 1
Разработать программу добавления информации в произвольное место
бинарного файла.
Алгоритм программы по шагам:
1. Открытие библиотек iostream, fstream, подключение класса пользовательских ошибок myExceptions.cpp.
• Библиотека iostream – для доступа к функциям ввода-вывода на экран.
• Библиотека fstream – для доступа к функциям ввода-вывода в файл.
• Класс пользовательских ошибок myExceptions.cpp.
2. Описание класса Animal:
• Закрытые поля:
- Weight - хранит в себе вес животного;
- itsNumberDaysAlive - хранит число прожитых животным дней;
• Конструктор без параметров – инициализирует поля нолями;
• Конструктор с параметрами – инициализирует поля полученными значениями;
• Деструктор;
• Методы доступа:
- GetWeight возвращает текущее значение переменной Weight;
- SetWeight устанавливает новое значение переменной Weight;
- GetDaysAlive возвращает текущее значение переменной DaysAlive;
- SetDaysAlive устанавливает новое значение переменной DaysAlive;

3. Описание работы метода main():
• После запуска программы ввести имя файла. Если файла с таким названием не существовало, появится ошибка открытия файла для чтения и программа продолжит работу. В обратном случае файл откроется, его содержимое выведется на экран и параллельно скопируется в массив, файл закроется.
• Далее указанный файл откроется для записи (при этом если файла не было, то он создастся, а если он был, то его содержимое сотрется). После этого в файл записываются данные из массива (мы его как раз и создали, чтоб не потерялись старые данные), а затем идет цикл ввода данных с клавиатуры. Пользователь вводит значения переменных Weight и DaysAlive, затем вызывается конструктор Animal с параметрами – данными, создается объект и записывается в файл. В случае, если пользователь вводит не число, а символ – выводится сообщение об ошибке и цикл ввода запускается заново. Цикл прекращается, если пользователь введет отрицательное число.
• Далее файл снова открывается для чтения, его содержимое выводится на экран и файл закрывается (Если при первом открытии файла для чтения была вызвана ошибка, то при открытии файла для записи он был создан, а затем в него добавили данные – только они и будут содержаться в файле).
Пример выполнения программы:


Пример исключительной ситуации:

Листинг программы:
#include "stdafx.h"
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <stdlib.h>

#include "myExceptions.cpp"
//using namespace std;

//Вспомогательный класс животных, его объекты будут храниться в бинарном файле
class Animal
{
public:
//Конструкторы
Animal():itsWeight(0), itsNumberDaysAlive(0) {}
Animal(int weight, long days):itsWeight(weight), itsNumberDaysAlive(days) {}
//Деструктор
~Animal(){}
//Методы доступа к переменной itsWeight
int GetWeight() const {return itsWeight;}
void SetWeight(int weight) {itsWeight = weight;}
//Методы доступа к переменной itsNumberDaysAlive
long GetDaysAlive() const {return itsNumberDaysAlive;}
void SetDaysAlive(long days) {itsNumberDaysAlive = days;}
private:
//Поля
int itsWeight;//Хранит в себе вес животного
long itsNumberDaysAlive;//Хранит число прожитых животным дней
};

void main()
{
//Вводится имя файла для хранения объектов
char fileName[80];
cout<<"Please enter the file name: ";
cin>>fileName;
Animal* masAn =new Animal [100];
Animal Anim(1,1);
int i=0;
//Блок открытия указанного пользователем файла для чтения(просмотр старого содержимого)
//(Заодно мы копируем содержимое файла в массив, чтоб оно не потерялось последующем
//открытии его для записи)
try
{
ifstream fin(fileName);
if(!fin) throw myExceptions::xNotOpenedForReading();
//Блок для вывода текущего содержимого указанного файла
cout <<"\n***Current file contents:***\n\n";
while (fin.read((char *) & Anim, sizeof Anim))
{
masAn[i].SetWeight(Anim.GetWeight());
masAn[i].SetDaysAlive(Anim.GetDaysAlive());
i++;
cout<<"Animal weight: "<<Anim.GetWeight()<<endl;
cout<<"Animal days: "<<Anim.GetDaysAlive()<<endl;
cout<<endl;
}
cout << "\n***End of file contents.***\n";
fin.close();
}
//Перехватит ошибку, если файл не может быть открыт для чтения
catch (myExceptions::xNotOpenedForReading notOp)
{
notOp.Print();
}
//Переменные
int weight = 0;//Хранит вес нового животного
long numberDaysAlive = 0;//Хранит количество дней жизни нового животного
//Блок открытия указанного пользователем файла для записи в него объектов.
//Вначале в файл будут записаны объекты из массива (те, что ранее в файле и были),
//а затем - созданные из введенных пользователем значений
cout << "\nOpening "<<fileName << " to writing...\n";
try
{
ofstream fout(fileName, ios::binary);
if (!fout) throw myExceptions::xNotOpenedForWriting();
for (unsigned short j=0;j<i;j++)
{
Animal AnimNew =Animal(masAn[j].GetWeight(),masAn[j].GetDaysAlive());
fout.write((char*) & AnimNew, sizeof AnimNew);
}
//Блок для ввода данных (ввод будет продолжаться, пока пользователь не введет число <0)
cout<<"Enter some data (enter number below zero to exit):\n";
char buffer[32];
cin.ignore();
while(1)
{
//Блок для обработки введенного массива символов (является ли он числом)для переменной weight
try
{
cout << "Please enter the integer weight: ";
cin.getline(buffer,32);
cheker::isIntegerNumber(buffer);
weight = atoi(buffer);
if (weight >=0 )
{
//Блок для обработки введенного массива символов (является ли он числом)для переменной numberDaysAlive
cout<<"Please enter the long numberDaysAlive: ";
cin.getline(buffer,32);
cheker::isIntegerNumber(buffer);
numberDaysAlive = atoi(buffer);
if (numberDaysAlive >=0)
{
Animal AnimNew(weight,numberDaysAlive);
fout.write((char*) & AnimNew, sizeof AnimNew);
}
else
break;
}
else
break;
}
//Перехватит ошибку, если ввели не число
catch (myExceptions::xNotANumber notNum)
{
notNum.Print();
}
}
fout.close();
}
//Перехватит ошибку, если файл не может быть открыт для записи
catch (myExceptions::xNotOpenedForWriting notOp)
{
notOp.Print();
}

//Блок открытия указанного пользователем файла для чтения(просмотр нового содержимого)
try
{
ifstream fin2(fileName);
if(!fin2) throw myExceptions::xNotOpenedForReading();
//Блок для вывода текущего содержимого указанного файла
cout <<"\n***Current file contents:***\n\n";
while (fin2.read((char *) & Anim, sizeof Anim))
{
cout<<"Animal weight: "<<Anim.GetWeight()<<endl;
cout<<"Animal days: "<<Anim.GetDaysAlive()<<endl;
cout<<endl;
}
cout << "\n***End of file contents.***\n";
fin2.close();
}
//Перехватит ошибку, если файл не может быть открыт для чтения
catch (myExceptions::xNotOpenedForReading notOp)
{
notOp.Print();
}
}

Листинг класса пользовательских ошибок
#include <iostream.h>
//using namespace std;

//Класс пользовательских ошибок
class myExceptions
{
public:
//Класс ошибки распределения памяти
class xMemoryAllocationError
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Error: Memory Allocation!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для чтения
class xNotOpenedForReading
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for reading!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для записи
class xNotOpenedForWriting
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for writing!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки ввода числа
class xNotANumber
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not a number!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки чтения данных из файла (прочтенное имеет не подходящий формат)
class xNotAnAnimal
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not an animal! ERROR of reading file!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки выхода за границы массива
class xOutOfRange
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Index of Array is Out Of Range!<---!!!\n";
}
};
};
//Класс проверочный - содержит методы для проверки условия
class cheker
{
public:
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем целого числа
static void isIntegerNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем вещественного числа
static void isDoubleNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'||(*Buf) == '.'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
};
Задача 2
Реализовать шаблон класса vector, реализующий динамический массив. Используя локальную функцию класса выполнить удаление из массива наибольшего элемента. Содержимое объекта (объектов) после этого вывести на экран ( используя cout << объект; ).
1) Задачу реализовать как шаблонный класс;
Блок-схема программы:

Пример выполнения программы:

Листинг программы:
#include <iostream.h>
//using namespace std;

//Класс пользовательских ошибок
class myExceptions
{
public:
//Класс ошибки распределения памяти
class xMemoryAllocationError
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Error: Memory Allocation!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для чтения
class xNotOpenedForReading
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for reading!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для записи
class xNotOpenedForWriting
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for writing!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки ввода числа
class xNotANumber
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not a number!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки чтения данных из файла (прочтенное имеет не подходящий формат)
class xNotAnAnimal
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not an animal! ERROR of reading file!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки выхода за границы массива
class xOutOfRange
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Index of Array is Out Of Range!<---!!!\n";
}
};
};
//Класс проверочный - содержит методы для проверки условия
class cheker
{
public:
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем целого числа
static void isIntegerNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем вещественного числа
static void isDoubleNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'||(*Buf) == '.'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
};

Листинг класса пользовательских ошибок
#include <iostream.h>

//Класс пользовательских ошибок
class myExceptions
{
public:
//Класс ошибки распределения памяти
class xMemoryAllocationError
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Error: Memory Allocation!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для чтения
class xNotOpenedForReading
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for reading!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для записи
class xNotOpenedForWriting
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for writing!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки ввода числа
class xNotANumber
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not a number!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки чтения данных из файла (прочтенное имеет не подходящий формат)
class xNotAnAnimal
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not an animal! ERROR of reading file!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки выхода за границы массива
class xOutOfRange
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Index of Array is Out Of Range!<---!!!\n";
}
};
};
//Класс проверочный - содержит методы для проверки условия
class cheker
{
public:
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем целого числа
static void isIntegerNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем вещественного числа
static void isDoubleNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'||(*Buf) == '.'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
};

1) Задачу реализовать как класс контейнера и итератора
Пример выполнения программы:

Листинг программы:
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
#include "myExceptions.cpp"
template<typename TYPE>
//Шаблон класса Vector
class Vector
{
public:
//шаблон класса итератор
template<typename TYPE> class Iterator
{
public:
TYPE* nodePtr;
public:
//Конструктор шаблона класса итератор
Iterator<TYPE>::Iterator(TYPE* node = NULL)
{
nodePtr = node;
}
//Перегрузка оператора инкремента в постфиксной форме
Iterator<TYPE>& operator ++()
{
if(nodePtr)
nodePtr = nodePtr++;
return *this;
}
//Перегрузка оператора инкремента в префиксной форме
Iterator<TYPE>& operator ++(int t )
{
if(nodePtr)
nodePtr = nodePtr++;
return *this;
}
//Перегрузка оператора декремента в постфиксной форме
Iterator<TYPE>& operator --()
{
if(nodePtr)
nodePtr = nodePtr--;
return *this;
}
//Перегрузка оператора декремента в префиксной форме
Iterator<TYPE>& operator --(int t )
{
if(nodePtr)
nodePtr = nodePtr--;
return *this;
}
//Перегрузка оператора разыменования
TYPE operator *()
{
if(nodePtr)
return *nodePtr;
return TYPE();
}
};
private:
//Данные - поля
TYPE * arrayNode;//Хранит массив элементов
int lenght;//Хранит длину массива
public:
//Конструкторы
Vector()
{
arrayNode = new TYPE [1] ;
lenght = 0;
}
Vector(int l)
{
arrayNode = new TYPE [len];
lenght = len;

for (int i = 0; i<len; i++)
arrayNode[i] = 0;
}
//Деструктор
~Vector()
{
if(arrayNode)
delete arrayNode;
}
//Метод доступа к длине массива
int GetLenght()
{
return lenght;
}
//Метод добавления элемента в массив
Vector * Add(TYPE Data)
{
try
{
int len = this->lenght +1;
TYPE * arrayNodeNew = new TYPE[len] ;
for (int i=0; i<this->lenght; i++)
arrayNodeNew[i]=this->arrayNode[i];
arrayNodeNew[this->lenght]=Data;
if(!arrayNodeNew) throw myExceptions::xMemoryAllocationError();
delete arrayNode;
arrayNode = new TYPE[len];
for (int j=0; j<len; j++)
this->arrayNode[j]=arrayNodeNew[j];
lenght=len;

return this;
}
catch (myExceptions::xMemoryAllocationError memAll)
{
memAll.Print();
}
return NULL;
}
//Перегруженный оператор <<
friend ostream & operator << (ostream &, Vector<TYPE> &);
//Метод для получения ссылки к первому доступному узлу
Iterator<TYPE> begin()
{
return Iterator<TYPE>(arrayNode);
}
//Метод для удаления максимального элемента из массива
bool Delete()
{
int num=0; //Для хранения индекса максимального элемента
for (int i=0; i<this->lenght; i++)
if (arrayNode[i]>arrayNode[num]) num=i;
try
{
int j=0;
int len = this->lenght -1;
TYPE * arrayNodeNew = new TYPE[len] ;
if(!arrayNodeNew)
throw myExceptions::xMemoryAllocationError();
//Циклы для копирования элементов, кроме максимального из текущего массива в новый
for (int i=0; i<num; i++,j++)
arrayNodeNew[j]=this->arrayNode[i];
for (int q=num+1; q<this->lenght; q++,j++)
arrayNodeNew[j]=this->arrayNode[q];
//переопределение текущего массива
delete arrayNode;
arrayNode = new TYPE[len];
this->lenght=len;
if(!arrayNode)
throw myExceptions::xMemoryAllocationError();
//Перезапись элементов в текущий массив
for (int t=0; t<len; t++)
this->arrayNode[t]=arrayNodeNew[t];
return true;
}
//Ошибка будет перехвачена, если не выделилась память под массив (память занята)
catch (myExceptions::xMemoryAllocationError memAll)
{
memAll.Print();
}
return false;
}
};

void main()
{
//Создание массива целых чисел
Vector <int> intVec;
int val;
char buffer[32];
//cin.ignore();
//Цикл добавления элементов в массив
for(;;)
{
try
{
cout<<"What integer value to Vector? (character to stop): ";
cin.getline(buffer,32);
cheker::isIntegerNumber(buffer);
val = atoi(buffer);
intVec.Add(val);
}
catch (myExceptions::xNotANumber notNum)
{
notNum.Print();
break;
}
}
//Вывод массива
cout<<"\nVector of integer numbers:\n";
cout<<intVec;
cout<<endl;
//Удаление из массива максимального элемента
intVec.Delete();
//Вывод массива
cout<<"\nVector of integer numbers after deleting Max element:\n";
cout<<intVec;
cout<<endl;

//Объявление итератора
Vector<int>::Iterator<int> it;
int t=0,t1;
//Проверка правильности работы итератора - попытка вывода элементов по индексу
cout<<"Enter index of element, which you want to be printed: ";
cin>>t1;
try
{
if (t1>=intVec.GetLenght() || t<0)
throw myExceptions::xOutOfRange();
for (it=intVec.begin();t<t1;it++,t++);
cout<<"Element on ["<<t<<"] place: "<<*it<<"\n";
it--;
t--;
if (t<intVec.GetLenght() && t>=0)
cout<<"Element from left of them on place ["<<t<<"] and it is a "<<*it<<"\n";
else
throw myExceptions::xOutOfRange();
it++;
t++;
it++;
t++;
if (t<intVec.GetLenght() && t>=0)
cout<<"Element from right of them on place ["<<t<<"] and it is a "<<*it<<"\n";
else
throw myExceptions::xOutOfRange();
}
//Ошибка перехватится, если в процессе работы индекс элемента массива вышел за границы
//допустимого диапазона
catch (myExceptions::xOutOfRange indOut)
{
indOut.Print();
}
}

Листинг класса пользовательских ошибок:
#include <iostream.h>

//Класс пользовательских ошибок
class myExceptions
{
public:
//Класс ошибки распределения памяти
class xMemoryAllocationError
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Error: Memory Allocation!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для чтения
class xNotOpenedForReading
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for reading!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки открытия файла для записи
class xNotOpenedForWriting
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Cannot open a file for writing!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки ввода числа
class xNotANumber
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not a number!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки чтения данных из файла (прочтенное имеет не подходящий формат)
class xNotAnAnimal
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Is not an animal! ERROR of reading file!<---!!!\n";
}
};
//Класс ошибки выхода за границы массива
class xOutOfRange
{
public:
void Print()
{
cout <<"!!!--->Index of Array is Out Of Range!<---!!!\n";
}
};
};
//Класс проверочный - содержит методы для проверки условия
class cheker
{
public:
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем целого числа
static void isIntegerNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
//Вспомогательная функция, осуществляет проверку правильности ввода пользователем вещественного числа
static void isDoubleNumber(char* _Buf)
{
char* Buf = _Buf;
while(*Buf)
{
if(!(((*Buf) >= '0' && (*Buf) <= '9') || (*Buf) == '-'||(*Buf) == '.'))
throw myExceptions::xNotANumber();
Buf++;
}
}
};
Диаграмма классов: