Hochschulprüfung in "Objektorientiertem Programmieren" SS 2017

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1 Seite 1 von 6 Hochschulprüfung in "Objektorientiertem Programmieren" SS 2017 Arbeitszeit: 90 min Hilfsmittel: beliebige eigene schriftliche - kein TR Das Aufgabenblatt bitte abgeben! Name: 1. Aufgabe Java (19) Viel Erfolg! Gegeben ist folgendes unvollständige Java-Programm: 1. public class LEDFrame extends JFrame { 2. private LED[] leds; 4. public LEDFrame(String title, int cnt) { leds=new LED[cnt]; for (int i=0; i<cnt; i++) { 10. leds[i]=new LED(Color.RED); 11. add(leds[i]); 12. } setminimumsize(new Dimension(50+5*15, 50+cnt/5*15)); 16. } 17. } Platz: 1. public class LED extends JComponent 2. { private Color color; 4. private boolean filled=false; public LED(Color c) { 7. color=c; 8. addmouselistener(this); 9. } public void paint(graphics g) { 12. super.paint(g); 1 g.setcolor(color); 14. if (filled) 15. g.fillarc(0, 0, 15, 15, 0, 360); 16. else 17. g.drawarc(0, 0, 15, 15, 0, 360); 18. } public void mouseclicked(mouseevent e) { 21. filled=!filled; 22. repaint(); 2 } 24. //////... weitere Mouse-Event Methoden }

2 Seite 2 von Vervollständigen Sie die Klassendefinitionen (9) Ergänzen Sie auf dem Angabenblatt die Klasse LEDFrame, so dass: der Fenstertitel auf den übergebenen Parameter festlegt. (Zeile 5) das Layout des Frames auf ein GridLayout festlegt wird, um die hinzugefügten Komponenten in 5 Spalten und beliebiger Zeilenanzahl anordnet. (Zeile 8) das Programm beendet wird, wenn das LEDFrame-Fenster geschlossen wird. (Zeile 14) Ergänzen Sie auf dem Angabenblatt die Klasse LED, so dass: die Klasse auch als Listener für Maus-Ereignisse verwendet werden kann. (Zeile 1) 1.2 Klassendiagramm (9) Zeichnen Sie ein Klassendiagramm, das die Beziehungen der Klassen, die in den Quellen vorkommen Klassen zueinander darstellt. Die Anzahl, der an der Beziehung beteiligten Objekte (multiplicity) und ggf. vorhandene Navigationsrichtungen sollen erkennbar sein. Auf die Angabe der Klassenmethoden und der Datenkomponenten/Attribute kann verzichtet werden. 1.3 Theoretische Frage (1) Eine Instanz von LED stellt grafisch eine LED dar. Welche Quellcodezeile (Klassenname und Zeile) registriert diese Instanz als Event-Listener-Objekt für Maus-Ereignisse, so dass diese Komponente auf Mausklicks reagiert? 2. Aufgabe C++ (24) 2.1 Erzeugung einer Hilfsklasse (21) Erstellen Sie eine generische Klasse mit dem Namen LogPrefix, die als binäres Funktionsobjekt eingesetzt wird. Ein Funktionsobjekt dient dazu einen übergebenen String abhängig von einem ebenso übergebenen Zahlenwert (Fehlergrad) zu ergänzen. Eine Textmeldung (z. B. "Schwellwert nicht erreicht") soll einen der folgenden Präfixe erhalten "INFO: " (wenn der Fehlergrad < 3 ist), "WARN: " (wenn der Fehlergrad < 10 ist) und "ERROR: " (wenn der Fehlergrad < 255 ist). Das Funktionsobjekt soll den zusammengesetzten String zurückgeben. Ist der übergebene Fehlergrad höher, dann ist die Meldung so gravierend, dass eine Exception mit dieser Textmeldung geworfen werden soll. Der Typ der zu werfenden Exception (z. B. length_error, logic_error, ) soll als Template-Parameter der generischen Klasse realisiert werden. Der 1. Parameters ist ein unsigned Wert und stellt den Fehlergrad dar. Der 2. Parameter ist eine Referenz auf einen konstanten string und stellt die zu korrigierende Textmeldung dar. Verwenden Sie für die Schwellwerte des Fehlergrads geeignete symbolische Konstanten. Verwenden Sie als Default-Template-Parameter logic_error. Geben Sie den Inhalt der Datei LogPrefix.h mit der Klassenschablonendefinition und den notwendigen Präprozessoranweisungen an. Die Methode zur Erstellung des korrigierten Strings ist als konstante Inline-Methode zu implementieren. 2.2 Anwendung der Klasse (3) Ergänzen Sie das nachfolgende Codefragment, das mithilfe eines temporären anonymen Funktionsobjekts der Klasse LogPrefix den korrigierten String auf cerr ausgibt. unsigned level; string message; // hier werden nachfolgend der Fehlergrad und die Textmeldung gesetzt.... // Fuegen Sie nun nachfolgend den Aufruf ein: cerr << << endl; Aufgabe C++ (55) Zur Überprüfung von Pumpanlagen und der Protokollierung des Systemzustandes wird ein C++-Programm erstellt, das das Publisher/Observer-Entwurfsmuster nutzt. Als Basisklassen zur Implementierung des

3 Seite 3 von 6 Entwurfsmusters werden die abstrakten Klassen Informer (s. nächste Seite) und Outputter (s. Beiblatt 1) verwendet. 1. #ifndef INFORMER_H_ 2. #define INFORMER_H_ 4. #include <set> 5. using namespace std; class Outputter; class Informer 12. { 1 protected: 14. OutContainer container; 15. public: 16. virtual void notifyall() const =0; 17. virtual bool addoutputter(outputter *); 18. virtual bool deloutputter(outputter *); virtual ~Informer() { }; 21. }; #endif /* INFORMER_H_ */ 24. Die Pumpanlage nutzt die von Informer abgeleitete konkrete Klasse MessageInformer (s. Beiblatt 1) um eine Zustandsmeldung (vom Typ LogString) an alle eingehängten Outputter-Klassen zu übermitteln. Von der Klasse Outputter werden diverse konkrete Klassen abgeleitet, mit denen man festlegen kann welche Zustandsmeldungen wohin ausgegeben werden sollen. Zum Beispiel wird die Klasse CerrOutputter implementiert, die bestimmte Meldungen auf cerr ausgibt. Auf die Angabe von notwendigen Präprozessordirektiven kann in Aufgabe 3 verzichtet werden. 1 Typdefinition OutContainer Der zu erstellende Datentyp OutContainer stellt ein STL-Set für Pointer auf Outputter-Objekte dar. Geben Sie in der Klassendefinition in Zeile 9 auf dem Angabenblatt die notwendige Anweisung an. 2 Implementierungen der Klassenmethode Informer::addOutputter (9) Die Methode hängt das über die Adresse referierte Outputter-Objekt in den OutContainer ein. Zuvor sollte der übergebene Pointer überprüft werden. Sollte es ein NULL-Pointer sein, dann ist eine runtime_error-exception mit der Meldung "Error in addoutputter!" zu werfen; andernfalls wird der Pointer dem OutContainer hinzugefügt. Sollte der Pointer noch nicht im Container gewesen sein, dann ist true zurückzugeben, andernfalls false. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei Informer.cpp codiert wird. 3 Implementierungen der Klassenmethode Informer::delOutputter (4) Die Methode entfernt das über die Adresse referierte Outputter-Objekt aus dem OutContainer. Konnte die übergebene Adresse im OutContainer gelöscht werden, dann wird true zurückgegeben. Andernfalls liefert die Methode false. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei Informer.cpp codiert wird. Implementieren Sie in den folgenden Teilaufgaben die Methoden für MessageInformer (2) 4 Implementierungen der Getter-Methode MessageInformer::getActString (3) Definieren Sie die Getter-Methoden der Klasse MessageInformer als konstante virtuelle Inline-Methoden um eine Kopie der Datenkomponente zu übergeben. Geben Sie die Methodenrealisierung auf dem Beiblatt 1 an.

4 Seite 4 von 6 5 Implementierung der Klassenmethode MessageInformer::notifyAll (11) Sollte die Pumpenanlage eine neue Zustandsmeldung erhalten, dann werden mit dieser Methode alle im OutContainer enthaltenen Outputter über den Erhalt einer neuen Zustandsmeldung informiert. Rufen Sie dafür für jedes Outputter-Objekt die geeignete Methode auf. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei MessageInformer.cpp 6 Implementierung der Klassenmethode MessageInformer::setActString (3) Die Methode setzt die Datenkomponente (neue Zustandsmeldung) und ruft notifyall auf, um alle Outputter-Objekte über den Eingang einer neuen Zustandsmeldung zu informieren. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei MessageInformer.cpp In nachfolgenden Teilaufgaben werden die Methoden der konkreten Outputter-Klasse CerrOutputter (s. Beiblatt 2) realisiert. Ein Objekt der Klasse gibt gewisse Zustandsmeldungen der Pumpenanlage auf cerr aus. Die auszugebene Zustandsmeldung befindet sich im LogString-Objekt des assoziierten MessageInformer-Objekts. Zusätzlich befindet sich darin der Fehlergrad der Meldung. Sollte dieser kleiner als der Wert der Datenkomponente CerrOutputter::minLevel sein, dann wird die Meldung nicht ausgegeben. 7 Implementierung des Konstruktors CerrOutputter (10) Der Konstruktor setzt die Datenkomponenten des Objekts und hängt sich auch in den übergebenen MessageInformer ein. Nutzen Sie zur Festlegung der Datenkomponenten die Initialisierungsliste des Konstruktors. Sollte der 2. Parameter (Pointer auf MessageInformer-Objekt) ungleich NULL sein, dann hängt sich das Objekt in den MessageInformer ein. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei CerrOutputter.cpp 8 Implementierung der Klassenmethode CerrOutputter::update (10) Die Methode gibt die im assoziierten MessageInformer befindliche Zustandsmeldung (s. actstring in MessageInformer) auf cerr aus, falls der Fehlergrad (ebenfalls in actstring) mindestens dem Wert der minlevel-komponente entspricht. Überprüfen Sie zuerst, ob der übergebene Informer mit dem assoziierten MessageInformer übereinstimmt. Sollte dies der Fall sein, überprüfen Sie ob der Fehlergrad passt, nur dann soll die Zustandsmeldung auf cerr ausgegeben werden. Realisieren Sie die Methode auf dem karierten Bearbeitungsblatt, wie sie in der Datei CerrOutputter.cpp 9 Verständnisfrage (3) Konstruieren Sie das LogString-Objekt a1 dessen Fehlergrad 100 ist und die Zustandsmeldung "Die Pumpe blockiert." beinhaltet. Ergänzen Sie die Zeilen nachfolgend auf dem Angabenblatt: LogString a1 ; Sie haben es geschafft!!

5 Seite 5 von 6 Beiblatt (1) - Prüfung OOP Das Beiblatt bitte abgeben! Name: Outputter.h 1. #ifndef OUTPUTTER_H_ 2. #define OUTPUTTER_H_ 4. #include "Informer.h" class Outputter 7. { 8. public: 9. virtual void update(const Informer *)=0; 10. virtual ~Outputter() {}; 11. }; #endif /* OUTPUTTER_H_ */ 14. MessageInformer.h 1. #ifndef MESSAGEINFORMER_H_ 2. #define MESSAGEINFORMER_H_ 4. #include "Informer.h" 5. #include <utility> 6. #include <string> using namespace std; typedef pair<unsigned, string> LogString; class MessageInformer : public Informer 1 { 14. LogString actstring; public: 17. void setactstring(const LogString &str); 18. /// Hier fehlt noch eine passende Getter-Methode void notifyall() const; }; #endif /* MESSAGEINFORMER_H_ */ 29.

6 Seite 6 von 6 Beiblatt (2) - Prüfung OOP CerrOutputter.h 1. #ifndef CERROUTPUTTER_H_ 2. #define CERROUTPUTTER_H_ 4. #include "Outputter.h" 5. #include "MessageInformer.h" class CerrOutputter: public Outputter 8. { 9. unsigned minlevel; 10. MessageInformer *messinformer; public: 1 CerrOutputter(unsigned level, MessageInformer *inf); virtual void update(const Informer *); }; #endif /* CERROUTPUTTER_H_ */ 20.