Объектно-ориентированная система Animal

Объектно-ориентированная система Animal

программа технологический объектный

На современном этапе развития программного обеспечения (ПО) вся большая роль отводится объектно-ориентированному стилю проектирования и программирования (ООП). Это позволяет разрабатывать большие программные комплексы быстрее, повторно используя имеющиеся модули, обеспечивать инкапсуляцию данных, полиморфизм операций, наследование свойств и методов. Профессиональное обучение программированию по направлению подготовки «Программная инженерия» предусматривает освоение языка Си в качестве базового. Дальнейшее развитие навыков программирования на языке Си и изучение основ ООП выполняется в дисциплине «Объектно-ориентированное программирование». Для закрепления навыков проектирования и разработки больших программ в объектно-ориентированном стиле учебным планом направления подготовки «Программная инженерия» предусмотрено выполнение курсовой работы по этой дисциплине. Целью курсовой работы является закрепление практических навыков самостоятельной постановки и решения задачи обработки данных с помощью ЭВМ средствами ООП. Во время выполнения курсовой работы студент должен овладеть методикой объектно-ориентированного проектирования программ с помощью языка UML по формализации и решению поставленной задачи, технологическими приемами разработки объектно-ориентированных программ на языке Си++. Условием успешного выполнения курсовой работы являются практические навыки ООП, полученные при выполнении лабораторных работ по дисциплине «ООП», которые являются частью курсовой работы. Разработанная программа animal. exe является программным продуктом демонстрирующим работу с классами и объектами.

1. Постановка задачи

Программный продукт animal. exe является информационной системой типа «Объектно-ориентированная система».

Должно быть разработано программное обеспечение, которое может работать в следующих режимах:

a) демонстрация описания классов Animal, Dog и работоспособности функций-членов класса:

1) конструкторов: конструктор с параметрами Animal (float Mass, char* Sex, char* Color, int Age);

2) конструктор с параметрами Dog (float Mass, char* Sex, char* Color, int Age, char* Name, char* Race, char* Type);

3) функций-членов типа float GetMass (); char* GetSex (); char* GetSex ();

4) деструктора ~animal (),~dog ();

b) демонстрация работоспособности класса Animal при — (унарный оператор), новое действие уменьшение веса на 100 гр.

c) демонстрация работоспособности классов при одиночном наследовании;

Программное изделие должно удовлетворять следующим общим требованиям:

а) использование технологии раздельной компиляции;

б) режим работы монитора для программы — текстовый;

в) использование файлов для хранения всех данных;

Требование к надежности:

Программное изделие для обеспечения надежности функционирования должно:

а) проверять наличие всех файлов данных;

б) обеспечить минимизацию количества информации, вводимой пользователем;

в) контролировать корректность ввода данных пользователем;

г) обрабатывать исключительные ситуации, вызванные не корректностью ввода данных пользователем с целью предотвращения прерывания выполнения программы.

Пользователь должен иметь квалификацию не ниже «оператор ПЭВМ».

Для функционирования программного изделия необходим персональный компьютер IBM PC/AT со стандартным набором периферийных устройств (монитор, клавиатура, мышь).

Курсовая работа должна быть выполнена на языке Си++ в операционной системе MS-DOS или MS Windows 9X/XP/200X.

2. Объектно-ориентированный анализ и проектирование

В данном проекте для выполнения поставленной задачи потребуются следующие классы: Animal и производный от него Dog

Рисунок 1. Диаграмма классов

На данной диаграмме представлено два класса. Класс Animal, который содержит в себе поля и методы, а также производный класс Dog который наследует свойства первого класса и добавляет свои.

Рисунок 2. Диаграмма объектов

На рисунке 2 изображена диаграмма объектов, которая показывает состояние объекта в определенный момент времени. Также она отображает какие значения могут принимать атрибуты в данном классе.

Рисунок 3. Диаграмма прецедентов

На рисунке 3 изображена диаграмма прецедентов, которая отображает взаимодействие пользователя и системы, а также основные действия, которые можно делать с системой.

4. Рабочее проектирование

Структуры данных приложения

Таблица 1. Переменные используемые в программе

Таблица 2. Используемые методы

Разработка классов

В данной программе создано 2 класса Animal, Dog, которые взаимодействуют между собой.

Реализация инкапсуляции

Инкапсуляция — это механизм, который объединяет данные и методы, манипулирующими этими данными, и защищает и то, и другое от внешнего вмешательства или неправильного использования.

class Animal

{

public:

Animal (float mass, char* sex, char* colour, int age):Mass (mass), Age (age)

{

Sex=sex;

Color=colour;

}

virtual ~Animal ()

{

}

float GetMass () const

{

return Mass;

}

char* GetSex () const

{

return Sex;

}

char* GetColour () const

{

return Color;

}

int GetAge () const

{

return Age;

}

Animal& operator — ();

protected:

float Mass;

char* Sex;

char* Color;

int Age;

};

class Dog: public Animal

{

public:

Dog (float mass, char* sex, char* color, int age, char* name, char* race, char* type):

Animal (mass, sex, color, age)

{

Name=name;

Race=race;

Type=type;

}

~Dog ()

{

}

char* GetName () const

{

return Name;

}

char* GetType () const

{

return Type;

}

char* GetRace () const

{

return Race;

}

private:

char* Name;

char* Race;

char* Type;

};

В приведенном коде можно увидеть, как реализована инкапсуляция данных. Пользователю недоступны данные, но ему доступен интерфейс, через который он может взаимодействовать с этими данными.

Реализация наследования

Наследование — это процесс, по средствам которого один объект может наследовать свойства другого и добавить к ним черты, характерные только для него.

В данной программе реализовано простое наследование.

При простом наследовании у класса есть только один предок. Это можно увидеть в наследовании класса class Dog: public Animal. Класс dog наследует от класса animal такие поля как mass, sex, color, age. Также класс dog имеет свои собственные поля (name, race).

Перегрузка оператора в этой программе представлена в классе animal Animal& operator — (). Действие этого оператора заключается в том что он уменьшает массу на 100 гр.

Animal& Animal: operator — ()

{

if (Mass>=0.1)

Mass-=0.1;

return *this;

}

Выводы

В результате выполнения курсовой работы была разработана программа Animal. exe, которая демонстрирует работу с классами и объектами.

Программа обладает текстовым интерфейсом, что значительно облегчает работу пользователя с программой.

В программе использовалась раздельная компиляция файлов, что позволяет быстро отредактировать программу в случае необходимости, а также повышает читабельность исходного кода

Выполнение курсовой работы способствовало улучшению навыков в области объектно-ориентированного программирования, а также усвоение полученных знаний.

1. Скотт К. UML. Основные концепции — М.: Издательский дом «Вильямс», 2010. — 144 с.

2. Статья «Перегрузка операций» Электронная энциклопедия «Википедия». [Электронный ресурс]. Страница доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Перегрузка_функций

3. Статья «Наследование (программирование)». Электронная энциклопедия «Википедия». [Электронный ресурс]. Страница доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Наследование_(программирование)

4. Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си — СПб.:Невский диалект, 2011. — 352 с.

5. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы программирования и алгоритмические языки» (для студентов специальности «Программное обеспечение автоматизированных систем») / Сост. Н. Н. Дацун — Донецк, ДонНТУ, 2010, — 56 с.

6. Методические указания и задания к лабораторным работам по курсу «Основы программирования и алгоритмические языки» (для студентов специальности 7.50 207 «Программное обеспечение автоматизированных систем» дневной формы обучения). Ч. 2/ Авторы: Н. М. Дацун, И. П. Суворова, И. О. Коломойцева. — Донецк, ДонНТУ, 2009. — 116 с.

Приложение 1

программа технологический объектный

Руководство программиста

Разработанная программа обладает текстовым интерфейсом, что значительно облегчает работу конечного пользователя и обеспечивает удобство его работы с системой. Для выполнения программы необходима ПЭВМ типа IBM PC или программно совместимая с ней, функционирующая под управлением MS-DOS (Windows 9x/200x/XP).

Для запуска программы необходимо запустить файл animal.exe. Файл приложение и текстовые файлы должны находиться в одной папке.

При работе с программой могут возникнуть следующие ошибки:

— «Error01 — Ошибка открытия файла» — файл не может быть считан программой так как он не соответствует формату

— «Error02-Файл не найден» — такую ошибку можно увидеть в случает если в папке с программой не будет необходимого файла.

Приложение 2

Руководство пользователя

Данная программа предназначена для демонстрации работы с классами и объектами. Программа включает в себя два связанных класса. Это классы Animal и класс Dog. Класс Dog наследует класс Animal.

Класс Animal содержит следующие поля и методы:

— float Mass — масса

— char* Sex — пол.

— char* Color — цвіт

— int Age — возраст

— float GetMass () — метод получение массы

— char* GetSex () — метод который выводит пол.

— int GetAge () — этот метод возвращает возраст

— char* GetColor () — этот метод показывает цвет Класс Dog содержит следующие поля и методы:

— char* Name — кличка

— char* Race — порода

— char* Type — вид

— Dog (float Mass, char* Sex, char* Color, int Age, char* Name, char* Race, char* Type) — конструктор с параметрами Для выполнения программы необходима ПЭВМ типа IBM PC или программно совместимая с ней, функционирующая под управлением MS-DOS (Windows 9x/200x/XP).

Для того чтобы запустить программу необходимо открыть файл animal.exe. В папке в этим файлом должны находится текстовые файлы из которых будут загружаться данные в программу.

После запуска программы на экране пользователя появится информация программе, а именно тема курсовой работы, кем была выполнена, основные возможности программы.

Далее пользователи будет предложено меню в котором он сможет выбрать необходимое действие.

Основные возможности программы:

1) Загрузить информацию в программу из текстового файла и вывести ее на экран

2) Ввести необходимые данные с клавиатуры и вывести результат на экран

3) Ввести данные с клавиатуры в текстовый файл и записать его на жесткий диск Рисунок 4. Вывод данных на экран

Приложенние 3

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

Файл основной программы main. cpp

#include

#include

#include

using namespace std;

int main ()

{

Dog Shar (40, «m», «white», 2, «Sharik», «ovcharka», «hunter»);

cout<<

cout<<

cout<<

cout<<

cout<<

cout<<

— Shar;

cout<<

_getch ();

return 0;

}

Файл реализации классов class. h

class Animal

{

public:

Animal (float mass, char* sex, char* colour, int age):Mass (mass), Age (age)

{

Sex=sex;

Color=colour;

}

virtual ~Animal ()

{

}

float GetMass () const

{

return Mass;

}

char* GetSex () const

{

return Sex;

}

char* GetColour () const

{

return Color;

}

int GetAge () const

{

return Age;

}

Animal& operator — ();

protected:

float Mass;

char* Sex;

char* Color;

int Age;

};

class Dog: public Animal

{

public:

Dog (float mass, char* sex, char* color, int age, char* name, char* race, char* type):

Animal (mass, sex, color, age)

{

Name=name;

Race=race;

Type=type;

}

~Dog ()

{

}

char* GetName () const

{

return Name;

}

char* GetType () const

{

return Type;

}

char* GetRace () const

{

return Race;

}

private:

char* Name;

char* Race;

char* Type;

};

Animal& Animal: operator — ()

{

if (Mass>=0.1)

Mass-=0.1;

return *this;

}