Міністерство освіти та науки України
Вінницький національний технічний університет
Інститут Інформаційних технологій і комп’ютерної інженерії
Кафедра обчислювальної техніки
РОЗРОБКА ПРОГРАМ МОВОЮ С++ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ ОБ’ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНОГО ПРОГРАМУВАННЯ.
Пояснювальна записка
До курсової роботи
З дисципліни «Програмування» за спеціальністю
«Комп’ютерні системи і мережі»
08-23.П.74.01.00.000.ПЗ
Керівник: курсової роботи
Ст. викладач каф. ОТ
Черняк О.І.
__________________
(підпис)
«___»_________ 2008 р.
Розробив
Ст.гр. 2КІ-07
____________ Черненко Ю.
(підпис)
Вінниця ВНТУ 2008 р.
Анотація
В даній курсовій роботі була виконана розробка програми на мові програмування С++ з використанням об’єктно-орієнтованого програмування, яка включала в себе роботу з файлами, класами, обробку числової інформації і роботу з графікою.
Зміст
Вступ
1. Аналіз стану технологій програмування та обґрунтування теми
2. Розробка програми виконання завдання
2.1. Розробка методу вирішення задачі
2.2 Структура даних і функцій
3. Розробка програми меню
4. Розробка та виконання тестового прикладу
5. Інструкція користувача
Висновки
Перелік посилань .
Додатки
Вступ
Мова програмування Сi була розроблена в 1972 р. Деннисом Рiтчi, який є одним з авторів операцiйноi системи UNIX. Мова програмування Сi пізніше була використана для програмування цiеi системи, а також багатої бібліотеки обслуговуючих програм, оскільки, являлася універсальною мовою загального призначення, мова Сi зручна для програмування системних задач. Поява мікрокомп’ютерів закріпила позицii мови Сi. Було створено близько 30 його нових компіляторів, а після проведення Американським національним інститутом стандартів (American National Standards Institute) робiт по стандартизацii в області програмування почали розроблятися компілятори, що вiдповiдали опублікованому весною 1986 р. проекту стандарту.
Першим компілятором по стандарту ANSI являлась система Турбо Сi версii 1.0 фiрми Borland International. Ця система, що складається з компілятора мови Сi, пов'язаного з ним редактора, компоновщика i бібліотек, забезпечила користувачам зручну інтегровану операційну оболонку, а також суттєво полегшувала професійне програмування, в якому визначальними параметрами є висока швидкість компiляцii, висока якість згенерованого коду та невеликий об’єм оперативної пам’ять. Мова С серед сучасних мов програмування є однією iз найбільш поширених. Вона універсальна, але найбільш ефективне її використання в задачах системного програмування - розробки трансляторів, операційних систем, інструментальних засобів. Мова С добре зарекомендувала себе ефективністю, лаконічністю запису алгоритмів, логічною стрункістю програм. У багатьох випадках програми, написані на мові С, можна порівняти по швидкості з програмами, написаними на мові Асемблера, при цьому вони більш наглядні i прості у супроводі.
Основними перевагами мови С вважаться висока переча написаних на нiй програм мiж комп'ютерами з різною архітектурою, мiж різними операційними середовищами. Транслятори мови С дiять практично на всiх персональних комп'ютерах, які використовуються в наш час. Перечислимо окремі особливості мови С:
-в мові С реалізовані окремі операцii низького рівня (а саме операцii над бітами). Окремі з таких операцій напряму вiдповiдають машинним командам;
- мова С підтримує механізм показчикiв на змiннi i функцii;
-базовi типи даних мови С відображають тi ж об’єкти, з якими потрібно мати справу програмі на мові Асемблера,- байти, машинні слова, символи, строки;
- як в нiякiй iншiй мові програмування високого рівня в мові С накладаються лише незначні обмеження на перетворення типів даних;
- не дивлячись на ефективність і потужність конструкцii мови С, він відносно малий по об'єму, але в системне оточення мови С входить бібліотека стандартних функцій, в який реалізовані встроенi оператори введення - виведення, динамічного розподілу пам’ять, управління процесами i т.д.
1. Аналіз сучасного стану технологій програмування та обґрунтування теми
У 80-х роках мова С++ стала одною з найбільш розповсюджених та універсальних мов програмування. З допомогою цієї мови можна створювати програми для широкого класу комп'ютерів. В 70-х роках серед створювачів мов програмування популярною стала концепція об'єкту. Об'єкт є сукупністю коду і даних, що створена для відтворення властивостей фізичних предметів чи абстрактних понять.
Об'єктно-орiєнтоване програмування - результат природної еволюції більш ранніх методологій програмування. Воно виникло з процедурного програмування. В об'єктно-орiєнтованому програмуванні ви відходите від ділення задач на під задачі. Ви намагаєтесь побачити вашу задачу, утворену з взаємодій між абстракціями – ідеалізованими об'єктами реального світу. Таким чином, ціль у тому, щоб використовувати в програмуванні повсякденний досвід і знання про поведінку звичайних об'єктів. Об’єкт – це абстракція, але з чітко визначеними властивостями чи ролями. Об'єктно-орiєнтоване програмування є методом програмування, який імітує виконання людиною якої-небудь роботи. Воно більш структуроване i більш модульне i абстрактне, ніж традиційне програмування.
За винятком другорядних деталей C++ є надмножиною мови програмування C. Крім можливостей, що дає C, C++ надає гнучкі й ефективні засоби визначення нових типів. Використовуючи визначення нових типів, програміст може розділяти розроблювальну програму на піддающіся легкому контролю частини. Такий метод побудови програм часто називають абстракцією даних. Інформація про типи утримується в деяких об'єктах типів, визначених користувачем. Такі об'єкти прості й надійні у використанні в тих ситуаціях, коли їхній тип не можна встановити на стадії компіляції. Програмування з застосуванням таких об'єктів часто називають об'єктно-орієнтованим. При правильному використанні цей метод дає більш короткі й зрозуміліші контрольовані програми.
Ключовим поняттям в С++ є клас. Клас - це тип, визначений користувачем. Класи забезпечують захист (закриття) даних, гарантовану ініціалізацію даних, не явне перетворення типів для типів, визначених користувачем, динамічне завдання типу, контрольоване користувачем керування пам'яттю і механізми перевантаження операцій. C++ надає набагато кращі, чим у C, засоби вираження модульності програми і перевірки типів. У мові є також удосконалення, не пов'язані безпосередньо з класами, що включають у себе символічні константи, inline- підстановку функцій, параметри функції по замовчуванню, перевантажені імена функцій, операції керування вільною пам'яттю. У C++ збережені можливості мови C по роботі з основними об'єктами апаратного забезпечення (біти, байти, слова, адреси і т.п.). Це дозволяє дуже ефективно реалізовувати типи, обумовлені користувачем.
Об’єктно-орієнтовне програмування – методологія, яка концентрується більше на зв'язках між об'єктами, ніж на деталях реалізації. Дані зв'язку зазвичай розвиваються по принципу дерев, при цьому нові типи об’єктів утворюються із вже існуючих.
В С++ деякі об’єкти є частиною самої мови. Але в цілому задача створення нових об’єктів полягає на користувача. В Borland C++ є велика кількість типів об’єктів, але реальне використання мови потребує утворення нових типів. Ефективність ООП проявляється тільки при утворенні і застосуванні груп зв'язаних між собою об'єктів. Такі групи зазвичай називають ієрархіями класів. Розвиток цих ієрархій класів є основою в діяльності ООП.
C++ і його стандартні бібліотеки спроектовані так, щоб забезпечувати мобільність. Наявна на сучасний момент реалізація мови буде йти в більшості систем, що підтримують C. З C++ програм можна використовувати C бібліотеки, і з C++ можна використовувати велику частину інструментальних засобів, що підтримують програмування на C.
Всі мови об’єктна орієнтованого програмування (ООП), включаючи С++, основані на трьох основних концепціях, які називаються: інкапсуляція, поліморфізм і наслідування.
Характеристики об'єктів
Об'єкт – щось абстрактне, але з чітко визначеними властивостями чи ролями. У такому випадку схожі об'єкти володіють схожими властивостями і ролями, а несхожі, відповідно, ні. В об'єктно-орієнтованому програмуванні схожі об'єкти належать до тих самих, чи до схожих класів, так само як і в реальному житті.
Розподіл ролей і властивостей можна спостерігати також і в надрах комп'ютерних програм - і метою об'єктно-орієнтованого програмування є виявлення цих залежностей. У сутності в С++ об'єкти є екземплярами класу, зовсім як в інших системах наукової класифікації. Однак перш ніж зануритися в об’єктно-орієнтовану розробку, давайте розглянемо деякі з властивостей, загальні для класу "об'єктів".
Абстракція
Ціль об'єктно-орієнтованого програмування полягає в тому, щоб побачити в задачі абстракції об'єктів реального світу. Що за реальні об'єкти малися на увазі? Буквально будь-які, аби вони давали представлення про функціонування програм. Ці об'єкти можуть бути матеріальними — ракети, кулінарні книги, інструменти. Або вони можуть бути ролями — сторож, батько, художник. Вони можуть бути подіями — недостача пам'яті, розпродаж, закривання дверей. Тобто усе, що дає поняття про те, що в дійсності представляє із себе об'єкт.
Інкапсуляція
У той час як абстракція має справу з ролями і властивостями об'єкта, інкапсуляція відноситься до реалізації і структури об'єкта. Узагалі говорячи, клієнту об'єкта немає справи до того, як об'єкт працює (це може мати значення, якщо його послуги занадто повільні чи помилкові); йому важливо лише, щоб декларований об'єктом сервіс неухильно надавався. Таким чином, конструкція об'єкта звичайно захована від очей клієнта; синонімом інкапсуляції може служити більш зрозумілий термін приховання інформації. Інкапсуляція дозволяє користувачам об'єкта ігнорувати подробиці реалізації, що знижує складність систем. Те, що кінцеві користувачі об'єкта не мають відносини до його реалізації, дуже вигідно, зокрема, при роботі над великомасштабними програмними проектами і бібліотеками .