Лабораторна робота 9. Спадкоємство

Теоретичний матеріал: розділ 8.

У програмах потрібно описати базовий клас (можливо, абстрактний), в якому за допомогою віртуальних або абстрактних методів і властивостей задається інтерфейс для похідних класів. Метою лабораторної роботи є максимальне використання спадкоємства, навіть якщо для конкретного завдання воно не дає виграшу в об'ємі програми. У всіх класах слід перевизначити метод Equals, щоб забезпечити порівняння значень, а не посилань.

Функція Main повинна містити масив з елементів базового класу, заповнений посиланнями на похідні класи. У цій функції повинне демонструватися використання всіх розроблених елементів класів.

Варіант 1

Створити клас Point (крапка). На його основі створити класи ColoredPoint і Line (лінія) . На основі класу Line створити класи Coloredline і Polyline (багатокутник) . У класах описати наступні елементи:

• конструктори з параметрами і конструктори за умовчанням;

• властивості для установки і набуття значень всіх координат, а також для зміни кольору і отримання поточного кольору;

• для ліній - методи зміни кута повороту ліній щодо першої крапки;

• для багатокутника - метод масштабування.

Варіант 2

Створити абстрактний клас Vehicle (транспортний засіб). На його основі реалізувати класи Plane (літак), Саr (автомобіль) і Ship (корабель). Класи повинні мати можливість задавати і отримувати координати і параметри засобів пересування (ціна, швидкість, рік випуску і т. п.) за допомогою властивостей. Для літака має бути визначена висота, для літака і корабля - кількість пасажирів, для корабля - порт приписки. Динамічні характеристики задати за допомогою методів.

Варіант 3

Описати базовий клас Рядок. Обов'язкові поля класу:

• поле для зберігання символів рядка;

• значення типу word для зберігання довжини рядка в байтах.

Реалізувати обов'язкові методи наступного призначення:

• конструктор без параметрів;

• конструктор, що приймає як параметр рядковий літерал;

• конструктор, що приймає як параметр символ;

• метод отримання довжини рядка;

• метод очищення рядка (зробити рядок порожнім).

Описати похідний від Рядок клас Комплексне_число.

Рядки даного класу складаються з двох полів, розділених символом i.

Перше поле задає значення дійсної частини числа, друге, - значення уявної. Кожне з полів може містити тільки символи десяткових цифр і символи - і +, задаючи знак числа. Символи - або + можуть знаходитися тільки в першій позиції числа, причому символ + може бути відсутнім, в цьому випадку число вважається додатним. Якщо у складі ініціалізованого рядка будуть зустрінуті будь-які символи, відмінні від допустимих, клас Комплексне_число приймає нульове значення. Приклади рядків:

33i12

-7i100

+5i - 21

Для класу Комплексне_число визначити наступні методи:

• перевірка на рівність;

• складання чисел;

• множення чисел.

Варіант 4

Описати базовий клас Рядок відповідно до варіанту 3. Описати похідний від Рядок клас Десятичний_ рядок.

Рядки даного класу можуть містити тільки символи десяткових цифр і символи - і +, задаючи знак числа. Символи - або + можуть знаходитися тільки в першій позиції числа, причому символ + може бути відсутнім, в цьому випадку число вважається додатним. Якщо у складі рядка будуть зустрінуті будь-які символи, відмінні від допустимих, клас Десятичний_рядок приймає нульове значення. Вміст даних рядків розглядається як десяткове число.

Для класу визначити наступні методи:

• конструктор, що приймає як параметр число;

• арифметична різниця рядків;

• перевірка на більше (за значенням);

• перевірка на менше (за значенням).

Вариант 5

Описати базовий клас Рядок відповідно до варіанту 3.

Описати похідний від Рядок клас Бітовий_ рядок.

Рядки даного класу можуть містити тільки символи '0' або ' 1'. Якщо у складі рядка будуть зустрінуті будь-які символи, відмінні від допустимих, клас Бітовий_ рядок приймає нульове значення. Вміст даних рядків розглядається як двійкове число. Від’ємні числа зберігаються в додатковому коді.

Для класу Бітовий_ рядок визначити наступні методи:

• конструктор, що приймає як параметр рядковий літерал;

• деструктор;

• зміна знаку на протилежний (переклад числа в додатковий код);

• привласнення;

• обчислення арифметичної суми рядків;

• перевірка на рівність.

У разі потреби коротший бітовий рядок розширюється вліво знаковим розрядом.

Варіант 6

1. Описати базовий клас Елемент.

Закриті поля:

• ім'я елементу (рядок символів);

• кількість входів елементу;

• кількість виходів елементу.

Методи:

• конструктор класу без параметрів;

• конструктор, який задає ім'я і встановлює рівним 1 кількість входів і виходів;

• конструктор, який задає им’я значення всіх полів елементу.

Властивості:

• ім'я елементу (тільки читання);

• кількість входів елементу;

• кількість виходів елементу.

2. На основі класу Елемент описати похідний клас Комбінаційний, такий, що є комбінаційним елементом (двійковий вентиль), який може мати декілька входів і один вихід.

Поле - масив значень входів.

Методи:

• конструктори;

• метод, який задає значення на входах екземпляра класу;

• метод, що дозволяє опитувати стан окремого входу екземпляра класу;

• метод, що обчислює значення виходу (по варіанту завдання).

3. На основі класу Елемент описати похідний клас Пам'ять, що є тригером. Тригер має входи, відповідні типу тригера (див. далі варіант завдання), і входи установки і скидання. Всі тригери вважаються за синхронні, сам синхровхід до складу тригера не включається.

Поля:

• масив значень входів об'єкту класу, в масиві враховуються всі входи (що управляють і інформаційні);

• перебування на прямому виході тригера;

• перебування на інверсному виході тригера.

Методи:

• конструктор (за умовчанням скидає екземпляр класу);

• конструктор копіювання;

• метод, який задає значення на входах екземпляра класу;

• методи, що дозволяють опитувати стани окремого входу екземпляра класу;

• метод, що обчислює стан екземпляра класу (по варіанту завдання) залежно від поточного перебування і значень на входах;

• метод, для перевантаження операції = = .

4 . Створити клас Регістр, використовуючи клас Пам'ять як вкладений клас.

Поля:

• стан входу “Скидання” - один для екземпляра класу;

• стан входу “Установка” - один для екземпляра класу;

• масив типу Пам'ять заданої у варіанті розмірності;

• масив (масиви), що містить значення на відповідних входах елементів масиву типу Пам'ять.

Методи:

• метод, що задає значення на входах екземпляра класу;

• метод, що дозволяє опитувати стан окремого виходу екземпляра класу;

• метод, що обчислює значення нового стану екземпляра класу.

Всі поля класів Елемент, Комбінаційний і Пам'ять мають бути описані з ключовим словом рrivаtе.

У завданні перераховані тільки обов'язкові члени і методи класу. Можна задавати додаткові члени і методи, якщо вони не відміняють обов'язкові і забезпечують додаткові зручності при роботі з даними класами, наприклад, описати функції обчислення виходу/стану як віртуальні.

5. Для перевірки функціонування створених класів написати програму, що використовує ці класи. У програмі мають бути продемонстровані всі властивості створених класів.

Конкретний тип комбінаційного елементу, тип тригера і розрядність регістра вибираються відповідно до варіанту завдання:

Варіант	Комбінаційний елемент	Число входів	Тригер	Розрядність регістра
1	И-НЕ	4	RS	8
2	ИЛИ	5	RST	10
3	МОД2-НЕ	6	D	12
4	И	8	Т	8
5	ИЛИ-НЕ	8	V	9
6	И	4	RS	10
7	ИЛИ-НЕ	5	JK	11
8	МОД2	5	D	8
9	И	4	Т	10
10	ИЛИ	3	JK	8
11	И-НЕ	3	RS	12
12	ИЛИ-НЕ	4	RST	4
13	МОД2	5	D	10
14	МОД2-НЕ	6	Т	10
15	ИЛИ-НЕ	8	V	10
16	И	8	JK	6
17	И-НЕ	8	RS	10
18	ИЛИ	8	Т	10
19	МОД2	6	JK	8
20	МОД2-НЕ	5	V	10