Шаблоны функций и классов

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РФ Кафедра прикладной информатики в экономике

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Информатика и программирование» на тему:

Шаблоны функций и классов

Студент Г. Р. Автанделян Преподаватель Л. К. Кузнецов МОСКВА

Цель работы

Цель работы: изучить представление и правила работы с шаблонами в С++.

Ознакомиться:

Ш с понятием шаблона функции;

Ш с понятием шаблона класса;

Ш с правилами описания шаблонов на языке С++.

Изучить приемы создания и использования шаблонов классов.

Научиться разрабатывать и отлаживать в среде программирования программы, содержащие шаблоны функций и шаблоны классов.

Получить практические навыки создания шаблонов и использования их в программах С++.

Задание 1

1.1 Задание Реализовать шаблон функции square, возвращающей квадрат переменной. Для проверки работоспособности шаблона функции написать тестирующую программу, в которой функция вызывается для данных целого, вещественного и длинного целого типа.

1.2 Листинг программы

#include

using namespace std;

template

T square (T x)

{return x * x;}

int main ()

{

int i1;

double d1;

long int l1;

cout<<" Введите целое число i1 «;

cin>>i1;

cout<<" Квадрат целого числа i1 = «<<< endl;

cout<<" Введите вещественное число d1 «;

cin>>d1;

cout<<" Квадрат вещественного числа d1 = «<<< endl;

cout<<" Введите длинное целое число l1 «;

cin>>l1;

cout<<" Квадрат длинного целого числа l1 = «<<< endl;

system («pause»);

return 0;

}

1.3 Тестирование программы

1.4 Шаблон функции для поиска минимального элемента массива

Листинг программы

#include

#include

#include

#include

#include

template

T min (T *a, const int size)

{

T m = a[0];

for (int i = 1; i < size; ++i)

if (a[i] < m)

m = a[i];

return m;

}

int main ()

{

srand (time (NULL)); //Инициализация датчика

int i, na, nb, mina,*a;

// na количество элементов в целочисленном массиве a

// nb количество элементов в вещественном массиве b

// mina минимальный элемент массива a

//*a указатель одномерного целочисленного массива a

float minb, *b;

//minb минимальный элемент массива b

//*b указатель одномерного вещественного массива b

// формирование исходных массивов

cout << «Введите количество элементов массива a: «; cin >> na;

a=new int[na]; //динамическое выделение памяти для массива a

cout <<" Сформированные «<<<» элемента (ов) массива a: «<< endl;

for (i=0;i

{

//формирование СЧ в диапазоне от -100 до 100

a[i]=rand ()%201−100; //формирование СЧ в диапазоне от -100 до 100

cout << a[i]<<" «;

}

cout << «nВведите количество элементов массива b: «; cin >> nb;

b=new float[nb]; //динамическое выделение памяти для массива b

cout <<" Сформированные «<<<» элемента (ов) массива b: «<< endl;

for (i=0;i

{

//формирование СЧ в диапазоне от -100.0 до 100.0

b[i]=201.0*rand ()/RAND_MAX-100.0;

cout << b[i]<<" «;

}

mina= min (a, na);

cout <<" nМинимальный элемент массива a: «<<< endl;

minb= min (b, nb);

cout <<" Минимальный элемент массива b: «<<< endl;

system («pause»);

delete []a; // освобождение динамической памяти

delete []b;// освобождение динамической памяти

return 0;

}

1.5 Тестирование программы

Задание 2

2.1 Задание

Создайте шаблон класса массива, в котором есть методы для вычисления суммы и среднего значения хранимых в массиве чисел.

Для проверки работоспособности шаблона класса напишите тестирующую программу, в которой шаблон класса используется для данных целого и вещественного массивов.

Данные для массивов сформировать с помощью датчика случайных чисел.

2.2 Листинг программы шаблон функция класс

#include

#include

#include

#include

#include

template

class array

{

public:

array (int size);

T1 sum (void);

T average_value (void);

void show_array (void);

int add_value (T);

private:

T *data;

int size;

int index;

};

template

array:array (int size)

{

data = new T[size];

if (data == NULL)

{

cerr << «Недостаточно памяти — программа завершается» << endl;

exit (1);

}

array:size = size;

array:index = 0;

}

template

T1 array: sum (void)

{

T1 sum = 0;

for (int i = 0; i < index; i++) sum += data[i];

return (sum);

}

template

T array: average_value (void)

{

T1 sum =0;

for (int i = 0; i < index; i++) sum += data[i];

return (sum /index);

}

template

void array: show_array (void)

{

for (int i = 0; i < index; i++)

cout << data[i] << ««;

cout << endl;

}

template

int array: add_value (T value)

{

if (index == size)

return (-1); // Массив полон

else

{

data[index] = value;

index++;

return (0); // Успешно

}

}

int main ()

{

srand (time (NULL)); //Инициализация датчика

// Массив из 100 элементов

array numbers (100);

// Массив из 200 элементов

array values (200);

int i, m;

float a;

//Целочисленный массив

cout << «Целочисленный массив 50 элементов» << endl;

for (i = 0; i < 50; i++)

{m=rand ()%201−100; //формирование СЧ в диапазоне от -100 до 100

numbers.add_value (m);

}

numbers.show_array ();

cout << «Сумма чисел равна «<< numbers. sum () << endl;

cout << «Среднее значение равно «<< numbers. average_value () << endl;

//Вещественный массив

cout << «Вещественный массив 100 элементов» << endl;

for (i = 0; i < 100; i++)

{a=201.0*rand ()/RAND_MAX-100.0; //формирование СЧ в диапазоне от -100.0 до 100.0

values.add_value (a);

}

values.show_array ();

cout << «Сумма чисел равна «<< values. sum () << endl;

cout << «Среднее значение равно «<< values. average_value () << endl;

system («pause»);

return 0;

}

2.3 Тестирование программы

Выводы

Выполнение этой лабораторной работы должно показать Вам средства языка C++, необходимые программисту для реализации программ использующих шаблоны функций и классов.

Во время выполнения этой и других работ Вы познакомитесь с другими возможностями языка С++ и выберете для себя некоторый стиль написания программ на языке С++.

Чем активнее Вы будете овладевать возможностями системы программирования на языке С++, тем более легким и эффективным будет для Вас выполнение всего лабораторного практикума.