PROS3E1C1/P1 Programmeren en Software Engineering 3

Object Georiënteerd Programmeren in C++ en
Object Georiënteerd Ontwerpen met UML.

© Harry Broeders.

PROS3 is sinds 2010/2011 vervangen door OGOPRG!

Deze pagina was bestemd voor studenten van de Haagse Hogeschool - Academie voor Technology, Innovation & Society Delft groepen EQ1.2r, EQ1.2m en EQ1.2v. Op deze pagina vind je het in de lessen PROS3E1C1/P1 gebruikte studiemateriaal.

Beschikbaar materiaal:

• Studiewijzer (inclusief gedetailleerde planning).
• Het belangrijkste studiemateriaal is het dictaat: Object Georiënteerd Programmeren in C++. Het dictaat heeft een bindmarge en is dus gemaakt om dubbelzijdig af te drukken!
  • Dictaat compleet (53 dubbelzijdig bedrukte A4-tjes): Dictaat_OGPiCpp.pdf.  Let op! Dit dictaat bevat ook een klein deel (6 dubbelzijdige bedrukte A4-tjes: paragraaf 6.6 en 6.7) wat niet bij de stof van PROS3 hoort maar dat alleen bedoeld is voor de "liefhebbers". Omdat kwartaal 2 dit schooljaar (2009/2010) slechts uit 6 lesweken zijn dit jaar paragraaf 5.5 t/m 5.10 en hoofdstuk 6 niet verplicht!
  • Dictaat PROS3 (47 dubbelzijdige bedrukte A4-tjes): Dictaat_OGPiCpp_PROS3.pdf.  Dit is bovenstaande dictaat zonder paragraaf 6.6 en 6.7.
• Sheets per les. De sheets kunnen na afloop van een les nog worden bijgewerkt.
  Omdat kwartaal 2 dit schooljaar (2009/2010) slechts uit 6 lesweken bestaat vervallen dit jaar les 19 t/m 21!
  • Les 1+2: Waarom weet je zoveel van Sonja? En andere prangende vragen over object oriëntatie worden in de eerst twee lessen beantwoord.
  • Les 3: Je eerste herbruikbare C++ component: de class Breuk.
  • Les 4+5: Constructors, type conversie, const memberfuncties en operator+= overloading. Ontdek wat je gratis krijgt bij elke class! C++ heeft een nieuw "soort" variabele: de reference.
  • Les 6: Wat je allemaal moet doen om operator+ goed te laten werken. In C++ bepaal je zelf wie je vrienden zijn.
  • Les 7+8: Breuken lezen en schrijven. Inleiding generiek programmeren. Beter dan array: std::vector<T>.
  • Les 9: Inleiding overerving en polimorfisme: Elke Hond blaft zoals hij gebekt is.
  • Les 10+11: Meer over overerving: Leer o.a. hoe je kunt voorkomen dat je Hond in plakjes word gesneden (slicing problem) en hoe er in C++ verstoppertje wordt gespeeld om de onderhoudbaarheid te bevorderen (hiding rule). Na deze kun je het volgende proeftentamen over de stof van de eerste 11 lessen maken.
  • Les12: Je vragen over het proeftentamen worden in deze les behandeld. Als er nog iets anders is uit de eerste 11 lessen wat je niet begrijpt dan kun je dat in deze les ook vragen.
  • Les13+14: Inleiding software engeneering en UML. Leer hoe Together je kan helpen bij het ontwikkelen van OO programma's.
  • Les15: Implementatie van een aggregatie.
  • Les 16+17: Leer het dynamisch gedrag van een applicatie / programma te beschrijven met behulp van diverse UML diagrammen.
  • Les 18: Dynamisch geheugen en destructor. Voorkom drankmisbruik! Ook als je SintBernard doodgaat...
  • Les 19+20: Leer wanneer je zelf een copy constructor en operator= moet definiëren en leer om honden te tellen.
  • Dictaat 5.5 t/m 5.10: De stof van deze paragraaf 5.5 t/m 5.10 is al besproken in les 19+20 aan de hand van een SintBernard met een WiskeyVat. Deze sheets illustreren het in het dictaat gebruikte voorbeeld Array.
• Extra opgaven bij UML boek.
  Op de site die bij het boek hoort http://www.pearsoneducation.nl/warmer/ kun je per hoofdstuk oefenopgaven vinden. Ook de antwoorden zijn op dezelfde site te vinden. Ik beveel de volgende opgaven aan:
  • Hoofdstuk 2: opgave 1, 3 a t/m c en 4.
  • Hoofdstuk 4: opgave 1 t/m 8.
  • Hoofdstuk 8: opgave 1 t/m 8.
  • Hoofdstuk 10: opgave 2 t/m 4.
  • Hoofdstuk 12: opgave 1 en 2.
  • Hoofdstuk 15: opgave 1 t/m 3.
• Extra voorbeelden over inheritance en polymorphisme.
• Voorbeeldprogramma's :
  • C.c
    Dit is het in C geschreven programma dat op pagina 3 en 4 van het dictaat wordt besproken. Dit programma is bedoeld om je C kennis op te frissen (indien nodig).
  • Const.cpp
    In paragraaf 1.3 van het dictaat wordt uitgelegd dat je beter const dan #define kunt gebruiken.
  • C.cpp
    Dit is het in C++ programma dat in paragraaf 1.12 van het dictaat wordt besproken. Dit C++ programma doet exact hetzelfde als het bovenstaande C programma. Dit programma maakt gebruik van de in hoofdstuk 1 besproken (kleine) verbeteringen van C++ ten opzichte van C++.
  • Breukc.c
    Dit is een C programma dat werkt met breuken (om afrondingsfouten te voorkomen). Dit programma wordt in paragraaf 2.2 van het dictaat besproken. De nadelen van het gebruik van een struct met losse functies worden op pagina 18 van het dictaat besproken.
  • Breuk0.cpp
    Dit is de eerste verie van de ADT Breuk die op pagina 18 van het dictaat wordt gedeclareerd. Het gebruik van een class met memberfuncties heeft veel voordelen ten opzichte van het gebruik van een struct met losse functies. Dit wordt uitgelegd op pagina 19 en 20 van het dictaat.
  • Breuk1.cpp
    Dit is de tweede versie van de ADT Breuk die in paragraaf 2.3 van het dictaat wordt gegeven. Deze versie heeft constructors (waarmee een Breuk aangemaakt en meteen geïnitialiseerd kan worden), vraagfunctie (weermee je iets aan een Breuk kunt vragen, bijvoorbeeld: "Wat is de waarde van je teller?") en doefuncties (waarmee je iets met een Breuk kunt doen waardoor zijn waarde kan veranderen, bijvoorbeeld: "Tel deze Breuk bij jezelf op.").
  • Breuk2.cpp
    Dit is de derde versie van de ADT Breuk die in paragraaf 2.11 van het dictaat wordt gegeven. Deze versie maakt gebruik van operator overloading. De hier gedefinieerde operator+= voor het zelfgedefinieerde type Breuk gedraagt zich echter niet exact hetzelfde als de operator+= van het ingebouwde type int.
  • Param.cpp
    Dit programma laat het verschil zien tussen de verschillende manieren van parameteroverdracht die in paragraaf 2.15 van het dictaat worden besproken:
    • call by value
    • call by reference (met behulp van een pointer).
    • call by reference (met behulp van een reference).
  • ConstRef.cpp
    Dit programma uit paragraaf 2.16 laat zien hoe je een onnodig kopietje kunt voorkomen door een const ... & parameter te gebruiken.
  • Refret.cpp
    Dit programma laat zien hoe je een reference als return van een functie kunt gebuiken zoals in paragraaf 2.18 van het ditaat wordt besproken.
  • Plus.cpp en operator+Member.cpp
    Deze programma's laten zien dat je bij een int geen Breuk kunt optellen als je de operator+ als een member van Breuk definieert zoals uitgelegd wordt in paragraaf 2.21 van het dictaat. Hoe je er voor kan zorgen dat je bij een int wel een Breuk kunt optellen wordt uitgelegd in paragraaf 2.22 van het dictaat.
  • operator+Global.cpp
    Dit programma laat zien hoe je het bovenstaande probleem kunt oplossen door een extra globale operator+ te definiëren. Je kunt ook slechts één globale operator+ definiëren zie onderstaande programma (Breuk3.cpp).
  • Breuk3.cpp
    Dit is de uiteindelijke versie van de ADT Breuk uit paragraaf 2.25 van het dictaat.
  • Memcell.h, Memcell.cpp en Memappl.cpp
    Demonstratie van afzonderlijk gecompileerde programmadelen. In paragraaf 2.28 van het dictaat wordt besproken hoe je de component MemoryCell kunt verpreiden zonder dat de programmeur die deze component gaat gebruiken (in Memappl.cpp) de beschiking heeft over de source code (Memcell.cpp) van deze component.
  • SwapTemplate.cpp
    De generieke swap functie die in paragraaf 3.1 van het dictaat wordt besproken. De functie wordt generiek gemaakt door het gebruik van een template functie.
  • Dozijn.cpp
    De class Dozijn waarin 12 integers opgeslagen kunnen worden. Zie paragraaf 3.2 van het dictaat.
  • DozijnTemplate.cpp
    De generieke class Dozijn waarin 12 elementen van een bepaald type kunnen worden opgeslagen. De class is generiek gemaakt door het gebruik van een template class. Zie paragraaf 3.3 van het dictaat.
  • StdVector1.cpp en StdVector2.cpp
    Twee programma's die laten zien hoe je de std::vector template class kunt gebruiken. Deze class wordt in C++ vaak gebruikt op plaatsen waar in C een array wordt gebruikt. Zie paragraaf 3.6 van het dictaat.
  • In paragraaf 4.7 wordt een zeer uitgebreid voorbeeld gegeven van een applicatie waarin verschillende soorten ADC kaarten gebruikt moeten kunnen worden.
    • Kaart0.cpp Dit programma geeft een gestructureerde oplossing. Zo deden we het vroeger... toen we nog niet beter wisten.
    • Kaart1.cpp Dit programma gebruikt een OO oplossing met behulp van een ADT. Deze oplossing is wel herbruikbaar en aanpasbaar maar niet uitbreidbaar!
    • Kaart2.cpp Dit programma gebruikt een OO oplossing met behulp van overerving. Deze oplossing is herbruikbaar, aanpasbaar en uitbreidbaar!
    • Kaart3.cpp Dit is hetzelfde programma als Kaart2.cpp maar de verschillende componenten zijn nu verdeeld over verschillende files: Adccard.h, Adccard.cpp, Ad178.h, Ad178.cpp, Ni323.h, Ni323.cpp, Doit.h en Doit.cpp.
    • Kaart4.cpp Dit programma laat zien hoe eenvoudig Kaart3.cpp uitgebreid kan worden met een nieuw type ADC kaart. Deze nieuwe kaart is gedeclareerd in Bb647.h en de memberfuncties zijn gedefinieerd in Bb647.cpp. De andere componenten (de classes voor de andere typen kaarten en de polymorfe functie doIt) hoeven niet gewijzigd te worden. Ze hoeven zelfs niet opnieuw gecompileerd te worden!
  • Overload.cpp
    Dit programma uit paragraaf 4.8 van het dictaat laat zien dat je memberfuncties ook kunt overloaden.
  • Hide.cpp
    Dit programma uit paragraaf 4.8 van het dictaat laat zien hoe de hiding rule werkt en maakt duidelijk dat je overerving en overloading niet moet combineren.
  • HideReden.cpp
    Dit programma uit paragraaf 4.8 van het dictaat laat zien wat het nut is van de hiding rule.
  • Override.cpp
    Het verschil tussen overloading en overriding wordt hopelijk duidelijk door dit programma uit paragraaf 4.8 van het dictaat.
  • Slice.cpp
    In paragraaf 4.9 van het dictaat wordt het slicing probleem besproken. Dit programma demonstreert dit probleem.
  • Fruitmand.cpp
    Dit programma uit paragraaf 4.10 van het dictaat laat zien hoe je polymorfe objecten in een std::vector kunt opslaan (door polymorfe pointers te gebruiken).
  • In paragraaf 4.11 wordt een zeer uitgebreid voorbeeld gegeven van een applicatie waarmee de impedantie van pasieve elektronische schakelingen kan worden berekend.
    • Netwerk0.cpp Dit is de eerste versie van dit programma waarmee de impedantie van een weerstand, condensator en spoel kan worden berekend.
    • Netwerk1.cpp In deze versie van het programma kan de impedantie van serieschakelelingen en parallelschakelingen van weerstanden, condensatoren en spoelen worden berekend.
    • Impedance calculator voorbeeld. Dit is een uitgebreide versie waarmee een impedantiekarakteristiek voor een willekeurig netwerk met R's, C's, en L's worden getekend. Dit leer je niet in deze onderwijseenheid, maar als je het leuk vind kun je dit leren in de (niet verplichte) practicumopdracht 5.
  • DynamischeArray.cpp
    Dit programma laat zien hoe je met behulp van het in paragraaf 5.1 besproken dynamische geheugen een array met objecten kunt aanmaken waarbij het aantal elementen in de array pas tijdens run-time bekend is.
  • Breuk1_destructor.cpp
    Dit programma uit paragraaf 5.2 laat zien wat er gebeurd als je een destructor aan het programma Breuk1.cpp toevoegd.
  • Fruitmand_destructor.cpp
    Dit programma uit paragraaf 5.4 laat zien wat er mis gaat als de destructor van een base class niet virtual is.
  • Array.cpp
    Dit programma uit paragraaf 5.5 laat zien hoe je zelf een betere int array kunt maken (beter dan het ingebouwde array type).
  • Array_operator[].cpp
    Dit programma (alleen bedoeld voor de liefhebber) laat zien waarom het nodig is om twee versies van operator[] te definiëren.
  • Array_template.cpp
    Dit programma uit paragraaf 5.10 laat zien hoe je met behulp van een template een betere array  voor elk type kunt maken (beter dan het ingebouwde array type).
  • HondenTeller.cpp
    Dit programma uit paragraaf 6.1 laat zien hoe je een static datamember kunt gebruiken om Hond objecten te tellen.
  • ConstPointer.cpp
    Dit programma uit paragraaf 6.2 laat zien op welke manieren je een pointer const kunt maken.
  • ImpedanceC1.cpp, ImpedanceC2.cpp, ImpedanceC3.cpp, ImpedanceC4.cpp, ImpedanceC5.cpp, ImpedanceC6.cpp, ImpedanceC7.cpp
    Deze programma's worden gebruikt in paragraaf 6.6. Let op! Deze programma's horen niet bij de stof voor PROS3 maar is alleen bedoeld voor de "liefhebbers".
  • Casting1.cpp, Casting2.cpp, Casting3.cpp, Casting4.cpp, Casting5.cpp, Casting6.cpp, Rtti.cpp
    Deze programma's worden gebruikt in paragraaf 6.7. Let op! Deze programma's horen niet bij de stof voor PROS3 maar is alleen bedoeld voor de "liefhebbers".
• Introductie in het gebruik van Borland C++ Builder 6.
• Introductie in het gebruik van Visual C++ 2008 Express Edition.
• Gratis alternatieven voor Borland Together 6.2:
  • BOUML. Met C++ code generatie!
  • ArgoUML. Met C++ code generatie!
• Regels die gelden op het practicum. Deze regels staan ook op de practicumkaart  die in de eerste practicumles wordt uitgedeeld.
• Practicumopdrachten, zie ook de practicumplanning:
  • Opdracht 1: Gebruik van string en iostream.
  • Opdracht 2: Abstract Data Type.
  • Opdracht 3: Inheritance en Polymorphisme.
  • Opdracht 4: Modelleren met UML. Omdat kwartaal 2 dit schooljaar (2009/2010) slechts uit 6 lesweken bestaat zijn de opdrachten 4b en 4c dit jaar niet verplicht!
  • Opdracht 5 (niet verplicht): Een windows GUI applicatie maken met behulp van C++ Builder, Microsoft Visual C++ Express Edition of Qt Creator.
    Als je dit leuk vind kun je ook eens kijken naar:
    • Het gebruik van een InputQuery Dialog in C++ Builder.
    • Het gebruik van een Timer in C++ Builder.
    • Het gebruik van Drag en Drop. 
• Als je cross-platform applicaties wilt ontwikkelen met C++ dan is Qt van Nokia een aanrader!
• Hoe nu verder? Meer leren over C++.
• Andere interessante sites betreffende Object Georiënteerd Programmeren in C++.
• Voorbeeld tentamen. 17 januari 2010 (geefBeroep memberfuncties protected gemaakt).
• Geen uitwerkingen.
• Informatie voor studenten die PROS3 volgen als vervanger voor SOPX2.