Studiewijzer E: SOPX2E1C1 en SOPX2E1P1.
Studiewijzer TI: SOH1ST1 en SOH1SP1.
© Harry Broeders.
| titel: |
Object Georiënteerd Programmeren in C++ |
| code onderwijsdeel: |
E: SOPX2E1C1 en SOPX2E1P1
TI: SOH1ST1 en SOH1SP1 |
| studiebelasting: |
84 SBU |
| semester / kwartaal: |
E: H2 / 1 TI: H1 / 1 |
| contacturen: |
2 uur/week college en 2 uur/week practicum |
| toetsing: |
tentamen (cijfer) en practicumbeoordeling (O/V) |
| benodigde voorkennis: |
Programmeren uit de P fase |
| verantwoordelijke docent: |
Harry Broeders |
Inleiding
In steeds meer producten en systemen wordt programmatuur gebruikt. Het is
zeker dat een aanstaande bachalor of engineering elektrotechniek of technische
informatica hiermee te maken krijgt. In de propedeuse heb je leren programmeren
in de programmeertaal C met behulp van de functionele decompositie ontwerpmethode
(structured programming and structured design). Deze methode van werken is
prima geschikt voor kleine programmeerprojecten maar levert bij grote projecten
problemen op, vooral op het gebied van onderhoudbaarheid, uitbreidbaarheid
en hergebruik. Op dit moment is de zogenaamde object georiënteerde
ontwerpmethode (OOD = Object Oriënted Design) erg populair.
Tijdens deze onderwijseenheid zal je de basisaspecten van object
georiënteerd programmeren (OOP) leren aan de hand van de, op C gebaseerde,
programmeertaal C++. Je zult leren hoe het met behulp van templates mogelijk
is om algoritmen en datastructuren generiek te definiëren. Een generiek
algoritme is een algoritme dat onafhankelijk is van de gebruikte datatypen.
De programmeertaal C++ ondersteunt dus 3 verschillende programmeer paradigma's:
structured programming, object oriënted programming en generic programming.
In deze onderwijseenheid maak je kennis met object oriënted programming
en generic programming. Voor E studenten die kiezen voor de variant Computers
& Datacommunicatie (C&D) wordt in semester H3 in de onderwijseenheid
SOPX3 verder op deze onderwerpen ingegaan. Voor TI studenten wordt in semesters
H1 t/m H3 in verschillende onderwijsdelen verder op deze onderwerpen ingegaan.
In de C++ ISO/ANSI standaard is een verzameling generieke algoritmen en
datastructuren opgenomen die in volgende onderwijsdelen behandeld zal worden.
Je zult na afloop van SOPX2E1C1/P1 of SOH1ST1/P1 in staat zijn om herbruikbare
software componenten te gebruiken, ontwerpen, implementeren en testen. In
deze onderwijseenheid ligt de nadruk op OOP, in volgende onderwijsdelen zal
dieper op OOD en OOA (object georiënteerde analyse) worden ingegaan.
Globale leerdoelen
Na ongeveer een week:
-
ben je bekend met de volgende C++ taalaspecten:
-
plaats en vorm van definities en declaraties
-
constanten door middel van
const.
-
standaard include files.
-
input en output met
iostream.
-
de standaard typen
bool, string en
vector.
-
default parameters en function name overloading.
-
dynamic memory allocation met
new en delete.
-
references.
-
kun je gebruik maken van de standaard C++ class
string en van
de iostream library.
Na ongeveer vier weken:
-
ben je bekend met de volgende C++ taalaspecten:
-
class en object (type en instance).
-
member functions en datamembers (behaviour en state).
-
public en private (interface en implementatie).
-
constructor en destructor.
-
speciale constructors (default, copy en conversion).
-
function en operator overloading.
-
conversion operator.
-
inline functies.
-
this pointer.
-
snap je het nut van ADT's.
-
kun je een eenvoudig ADT programmeren met behulp van C++.
Na ongeveer zeven weken:
-
ben je bekend met de volgende C++ taalaspecten:
-
templates.
-
inheritance.
-
protected members.
-
virtual member function overriding.
-
polymorphism.
-
kun je een eenvoudige class hiërarchie ontwerpen en implementeren.
-
kun je een eenvoudige "collection" ADT ontwerpen, implementeren en testen.
Als je deze onderwijseenheid met een voldoende hebt afgesloten ben je in
staat om de basisaspecten van OOD en OOP toe te passen. Deze aspecten omvatten:
-
responsibility driven design (ontwerpen uitgaande van verantwoordelijkheden).
-
information hiding (het afschermen van informatie door middel van het scheiden
van interface en implementatie).
-
abstraction (het afschermen van complexiteit door middel van het scheiden
van interface en implementatie).
-
inheritance (het mogelijk maken van een nieuwe vorm van hergebruik, ... is
een ... in plaats van ... heeft een ...).
-
polymorphism (veelvormigheid mogelijk gemaakt door dynamic binding).
Literatuur
Bij dit onderwijsdeel heb je geen boek nodig. Alle leerstof
kun je in het dictaat vinden. Als je het dictaat
onduidelijk vindt of als je meer voorbeelden zoekt zul je zelf op zoek moeten
gaan naar een goed C++ boek. Een bruikbaar Nederlands boek is: Leen Ammeraal,
C++ / druk 6, ISBN 9039519358. Als je meer achtergrondinformatie of diepgang
zoekt kun je het volgende boek gebruiken: Bruce Eckel, Thinking in C++
2nd Edition, Volume 1, ISBN 0-13-979809-9. Dit boek is ook gratis te downloaden
van:
http://mindview.net/Books/TICPP/ThinkingInCPP2e.html.
Broeders, Sheets
en
voorbeeldprogramma's.
De file handouts.pdf bevat alle sheets in het
PDF formaat, verkleind tot 9 per pagina. De
voorbeedprogramma's zijn opgenomen in een Borland C++ Builder 6 project group
SOPX2.BPG
Broeders, Dictaat Object
Georiënteerd Programmeren in C++.
Dit dictaat
bevat:
-
deze studiewijzer.
-
alle theorie die behandeld wordt.
-
een handleiding voor het practicum.
Toetsing en beoordeling.
Er worden voor deze onderwijsdelen twee deelresultaten vastgesteld waarbij
het eerste resultaat (tentamen SOPX2E1C1/SOH1ST1) een cijfer (1..10) is en
het tweede resultaat (practicum SOPX2E1P1/SOH1SP1) een O(nvoldoende) of
V(oldoende) is. Als het tweede resultaat een O is dan kan de onderwijseenheid
waar deze onderwijsdelen deel van uitmaken niet worden behaald. Bij het tentamen
mag je een boek en dit dictaat gebruiken. Het tentamen bestaat uit open vragen.
Het practicum wordt beoordeeld met Onvoldoende of Voldoende. Het practicum
bestaat uit 3 opdrachten. De opdrachtbeschrijving kun je
hier vinden. Alle opdrachten worden afzonderlijk
beoordeeld met een voldoende of onvoldoende aan de hand van:
-
een demonstratie om de juiste werking aan te tonen.
-
een inhoudelijk gesprek over opzet en uitvoering van de implementatie. Tijdens
dit gesprek zal de docent enkele vragen stellen over de manier van aanpak
en/of de werking van het programma. Als je deze vragen (over je eigen programma)
niet kunt beantwoorden dan krijg je een onvoldoende! Als bij jou een opdracht
met onvoldoende wordt beoordeeld krijg je 1 keer de kans een vervangende
opdracht te maken.
Om het practicum met een voldoende af te sluiten moeten alle opdrachten
voldoende zijn.
Weekplanning theorie.
De planning kan gedurende het kwartaal nog worden
aangepast!
| les |
inhoud |
sheets |
dictaat |
| 1 |
inleiding |
1 t/m 7 |
tot H1 |
| 2 |
better C: const, bool, std include,
iostream, string en details |
8 t/m 18 (laatste sheets evt. zelf) |
H1 |
| 3 |
better C: dynamisch geheugen en reference |
19 t/m 25 |
H2 |
| 4 |
Inleiding OOD en OOP |
26 t/m 38 |
H3.1 |
| 5 |
Objects en Classes: datamembers, memberfuncties, public
en private, constructor en destructor |
39 t/m 45 |
H3.2 t/m 3.7 |
| 6 |
Objects en Classes: const memberfunctie,
inline, default copy constructor en operator=,
operator+= |
46 t/m 50 |
H3.8 t/m 3.14 (eerste deel) |
| 7 |
Objects en Classes: this, operator+,
operator++ |
51 t/m 59 (laatste sheets evt. zelf) |
H3.14 (tweede deel) t/m 3.20 |
| 8 |
Objects en Classes: type conversie, friend,
operator<<, operator>> |
60 t/m 70 (laatste 4 zijn overbodig) |
H3.21 t/m 3.24 |
| 9 |
Objects en Classes: copy constructor en operator= |
71 t/m 78 |
H3.25 t/m 3.29 |
| 10 |
seperate compilation en template |
79 t/m 83 |
H3.30 en 4 |
| 11 |
inheritance en polymorfisme |
84 t/m 90 |
H5 t/m 5.3 |
| 12 |
slicing problem, ABC, hidding rule, overriding versus overloading |
91 t/m 99 |
H5.4 t/m 5.5 en 5.7 t/m 5.9 |
| 13 |
virtual destructor, protected |
100 t/m 104 |
H5.6 en 5.10 t/m 5.12 |
| 14 |
Herhaling en voorbeelden van overerving. |
- |
- |
Weekplanning practicum.