Praktikum OOP/C++ - Versuch 5

Transkript

1 Seite 1 vn 5 Allgemeines Die Elektrifizierung im Autmbilbereich nimmt immer mehr zu. Das heißt, es kmmen immer mehr Elektrmtren und verbraucher zum Einsatz. Es ist ein Prgramm in C++ zu entwickeln, das zur Berechnung der maximal benötigten Leistung für slche Verbraucher dient. Diese sllen zu Baugruppen zusammengefügt werden können. Baugruppen ihrerseits sllen aber swhl Unterbaugruppen als auch Verbraucher zusammenfassen können. Dies wird in Ihrem Prjekt mithilfe zweier knkreter Klassen unter Verwendung des Entwurfsmusters Cmpsite realisiert. Lad Assembly Verbraucher (Elektrmtr, Pumpe,. ä.) Baugruppe Sie sind alle vn der abstrakten Klasse Cmpnent abgeleitet (s. Beiblatt Cmpnent.h). Erklärung der Datenkmpnente in Cmpnent: m_sname Beliebiger symblische Name der Kmpnente, der durch den Knstruktr festgelegt wird. Die schematische Beispieldarstellung einer Scheibenwischanlage mit Elektrmtren und Spritzwasserpumpe wird nachflgend dargestellt.!"#$ %&'()*++!"#$,&-.* / / !"#$ 9:.+*. / /012 8< 77 ; ; 6

2 Seite 2 vn 5 Teil 1 - Klassendiagramm Erstellen Sie ein Klassendiagramm, das die Beziehungen der Klassen Cmpnent, Assembly und Lad zueinander darstellt. Die Anzahl, der an der Beziehung beteiligten Objekte (multiplicity) und ggf. vrhandene Navigatinsrichtungen sllen erkennbar sein. Das Klassendiagramm sll Ihren Sftwareentwicklungsprzess begleiten und am Ende alle Datenkmpnenten und Klassenmethden beinhalten. Teil 2 Klasse Lad Realisieren Sie die Klasse Lad in den Dateien Lad.h und Lad.cpp. Die Klasse besitzt 2 Datenkmpnenten vm Typ flat: m_dpwerout Durch den Knstruktr festgelegte Nutzleistung des Verbrauchers. m_defficiency Durch den Knstruktr festgelegter Wirkungsgrad des Verbrauchers. Flgende Methden sllen vn Ihnen realisiert werden: Knstruktr: Setzen der Datenkmpnenten (in der Reihenflge: Name der Kmpnente, Nutzleistung des Verbrauchers und Wirkungsgrad) über die Initialisierungsliste. Welche Datenkmpnente kann nur über die Initialisierungsliste festgelegt werden? flat getpwerout() cnst flat getefficiency() cnst Rückgabe der Inhalte der entsprechenden Datenkmpnenten. flat cnsumptin() cnst Die Methde liefert die max. benötigte Leistung des Verbrauchers. Sie wird aus der Nutzleistung m_dpwerout und dem Wirkungsgrad m_defficiency berechnet. Hat der Wirkungsgrad den Wert 0.0, s ist eine lgic_errr-exceptin der Standardbiblithek mit der Meldung "Efficiency must nt be 0." zu werfen. Die benötigte Leistung wird mithilfe der Frmel Pin=Put/n errechnet und an den Aufrufer zurückgegeben. vid cllectalllads(cmpnent::cllectin &) Mithilfe der Methde wird der Verbraucher einem Cmpnent::Cllectin-Objekt übergeben. Dieser Cntainer wird der Funktin als Parameter übergeben. Sie fügt nur den Zeiger des aktuellen Objekts an das Ende des übergebene Cntainers hinzu. Flgende freie Funktinen sllen vn Ihnen zusätzlich realisiert werden: bl peratr<(cnst Lad &, cnst Lad &) Die Methde liefert true, wenn die benötigte Leistung (nicht die Nutzleistung!) des Verbrauchers im ersten Parameter kleiner als die im zweiten Parameter ist. Es ist nur eine return-anweisung erlaubt. stream &peratr<<(stream &, cnst Cmpnent::Cllectin &) Die Methde gibt die relevanten Daten aller im Cntainer (2. Parameter) befindlichen Kmpnenten geeignet auf das stream-objekt (1. Parameter) aus. Pr Zeile werden der Name und die benötigte Leistung (nicht die Nutzleistung!) eines Verbrauchers des Cntainers ausgegeben. Dies wird für alle im Cntainer befindlichen Verbraucher ausgeführt. Der Cntainer ist mit einem geeigneten Iteratr zu durchlaufen.

3 Seite 3 vn 5 Teil 2 (Frtsetzung) Klasse Assembly Generelle Hinweise: Ein Objekt der Klasse Assembly besitzt eine Liste vn Zeigern auf Cmpnent-Objekte, smit ist es z. B. möglich einen Verbraucher der eine weitere Baugruppe dem Objekt hinzuzufügen. Diese Liste ist vm Typ CmpnentList. Zur Definitin des Typs fügen Sie die flgenden Zeilen in die Headerdatei der Klasse an geeigneter Stelle ein: #include <list> typedef std::list<cmpnent *> CmpnentList; Da CmpnentList mithilfe eines std::list-cntainers realisiert wird, kann ein Objekt (Teilbaugruppe bzw. Verbraucher) auch mehrfach zu einem Assembly-Objekt hinzugefügt werden. Zum Hinzufügen einer Kmpnente in diese Liste wird die Methde addcmpnent() verwendet. Entfernen geschieht mit remvecmpnent(). Realisieren Sie die Klasse Assembly in den Dateien Assembly.h und Assembly.cpp. Die Klasse besitzt eine Datenkmpnenten: m_list Cntainer der für diese Baugruppe Zeiger auf Unterbaugruppen bzw. Verbraucher beinhaltet. Flgende Methden sllen vn Ihnen realisiert werden: Knstruktr: Setzen der Datenkmpnente (Name der Baugruppe/Assembly). vid addcmpnent(cmpnent *cmp) Hinzufügen der durch cmp referierten Kmpnente (Baugruppe der Verbraucher) in die im Objekt enthaltene Kmpnentenliste. Wird 0 (bzw. NULL) als Zeiger übergeben werden, s ist eine lgic_errr-exceptin der Standardbiblithek mit der Meldung "Nullpinter cannt be added!" zu werfen. Andernfalls wird der Zeiger auf die Kmpnente der Kmpnentenliste m_list hinzugefügt. CmpnentList::size_type remvecmpnent(cmpnent *cmp) Entfernen der durch cmp referierten Kmpnente(n) aus der Kmpnentenliste m_list. Wird 0 (bzw. NULL) als Zeiger übergeben werden, dann sllen alle Elemente der Liste entfernt werden. Die Anzahl der gelöschten Einträge sll zurückgegeben werden. Hinweis: Zur Ermittlung des Rückgabewertes sllten Sie die Anzahl der in der Liste enthalten Elemente vr und nach der Löschperatin verwenden. flat cnsumptin() cnst Ermittelt die benötigte Gesamtleistung der Baugruppe "n-the-fly", wenn alle Verbraucher gleichzeitig betrieben werden. Der Rückgabewert stellt die Summe der benötigten Leistungen (nicht die Nutzleistung!) der in m_list befindlichen Unterkmpnenten dar. Der Cntainer ist mit einem geeigneten Iteratr zu durchlaufen, um die Einzelleistungswerte der Unterkmpnenten zu ermitteln. vid cllectalllads(cmpnent::cllectin &cll) Fügt alle in der durch das Objekt dargestellten Baugruppe befindlichen Lad-Unterkmpnenten (rekursiv) dem übergebenen Cmpnent::Cllectin-Objekt unsrtiert hinzu. Die Liste m_list ist mit einem geeigneten Iteratr zu durchlaufen und führt die Methde cllectalllads() der entsprechenden Unterkmpnente auf.

4 Seite 4 vn 5 Teil 3 Hauptprgramm und Ergänzungen Überprüfung Ihrer Implementierung Testen Sie die vn Ihnen erstellten Klassen Cmpnent, Lad und Assembly mithilfe dem zur Verfügung gestellten Mdul versuch5.cpp, das die main-funktin beinhaltet. Ergänzungen Ihr Prjekt sll nun um zwei weitere freie Funktinen ergänzt werden, die in der Datei Lad2.cpp implementiert werden. Die dazugehörige Headerdatei Lad2.h ist gegeben und hat flgenden Inhalt: #ifndef _LOAD2_H_ #define _LOAD2_H_ #include "Lad.h" #include <set> using namespace std; typedef set<lad> LadSet; LadSet transfercllectin(cnst Cmpnent::Cllectin &cll); stream &peratr<<(stream &, cnst LadSet &); #endif LadSet transfercllectin(cnst Cmpnent::Cllectin &cll) Diese freie Funktin transferiert den kmpletten Inhalt des übergebenen Cmpnent::Cllectin-Objekts in einen Cntainer des Typs LadSet. Beachten Sie, dass die Elemente einer Cmpnent::Cllectin Zeiger auf Cmpnent Objekte sind. Während in den Cntainer LadSet Objekte vm Typ Lad abgelegt werden. Welche Standard-Exceptin kann durch die ntwendige Typumwandlung in Referenzen auf Lad-Objekte gewrfen werden? stream &peratr<<(stream &, cnst LadSet &) Die Methde gibt die relevanten Daten aller im Cntainer (2. Parameter) befindlichen Kmpnenten geeignet auf das stream-objekt (1. Parameter) aus. Pr Zeile wird der Name und die benötigte Leistung (nicht die Nutzleistung!) eines Verbrauchers des Cntainers ausgegeben. Dies wird für alle im Cntainer befindlichen Verbraucher ausgeführt. Der Cntainer ist mit einem geeigneten Iteratr zu durchlaufen. Ergänzen Sie die Funktin main() nun s, dass die zuvr gesammelten Verbraucher in einen LadSet-Cntainer übertragen und ausgegeben werden. Diskutieren Sie die Unterschiede in der Ausgabe und beantwrten Sie flgende Fragen: Warum wird der Verbraucher P1 nur einmal ausgegeben, bwhl er zweimal in der Baugruppe kmplett vrkmmt? Welche Funktin legt fest, nach welchem Kriterium die Lad-Objekte srtiert im LadSet-Cntainer abgelegt werden?

5 Seite 5 vn 5 Beiblatt - Cmpnent.h // Cmpnent.h: Schnittstelle für die Klasse Cmpnent. ////////////////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef _COMPONENT_H_ #define _COMPONENT_H_ #include <string> #include <vectr> using namespace std; class Cmpnent { string m_sname; public: typedef vectr<cmpnent *> Cllectin; // Typdefinitin fuer // cllectalllads() Cmpnent(cnst string &name) : m_sname(name) { } virtual flat cnsumptin() cnst = 0; virtual vid cllectalllads(cllectin &) = 0; string getname() cnst { return m_sname; } }; virtual ~Cmpnent(vid) { }; #endif