Новые возможности PascalABC.net и ООП в С++

Часть 1. Общие требования

Все создаваемые классы, их поля и функции-члены должны сопровождаться комментариями. Каждый фрагмент кода необходимо проверять в main как можно раньше. Проверки с помощью assert должны идти раньше любого ввода и вывода в main.

Проект «Книжный магазин»

Класс книги book [25 баллов]

Создать пустой проект BookShop и добавить в него файл main.cpp с функцией main. Создать заголовочный файл book.h (не забывая о стражах включения), описать в нём пустой класс book, включить этот файл в main.cpp, собрать (build) проект. Добавить в класс book члены, перечисленные ниже.

Напоминание. Все поля должны быть закрытыми — private, причём писать это слово необязательно, так как по умолчанию все члены класса попадают в эту секцию, пока не открыта другая секция. Все функции-члены размещаются в секции public, тела функций-членов определять внутри описания класса, если явно не требуется обратное.

Предостережение. Обратите внимание на ; после }  в определении класса (так же, как и структуры). Её пропуск приводит к очень непонятным ошибкам компилятора!

Повторим ещё раз, что после реализации каждого из ниже перечисленных членов класса, в функцию main следует добавлять какой-либо код и собирать (build) весь проект.

1. Поля класса book:

   • _title (название книги) типа std::string,
   • _author (автор) типа std::string,
   • _price (цена): неотрицательное число с плавающей точкой двойной точности,
   • целочисленное поле _discount (скидка в процентах от 0 до 100).

2. Конструктор класса book с параметрами, задающими значения всех полей, причём скидка ­— параметр, равный по умолчанию нулю.

   Указание 1. Используйте списки инициализации.

   Указание 2. Если скидка находится вне промежутка от 0 до 100, должно генерироваться стандартное исключение invalid_argument, объявленное в заголовочном файле stdexcept:

   throw invalid_argument("Incorrect discount");

   Это условие можно проверять только в теле конструктора, так что нет возможности разумно выставить значение discount в списке инициализации, его следует опустить. То же касается и цены: следует проверять её неотрицательность перед инициализцией соответствующего поля.

3. Константные функции-члены title, author, price и discount, возвращающие значения соответствующих полей.

   Напоминание. Константность функции-члена означает, что в теле этой функции не меняется состояние (значения полей) объекта. Константность обозначается спецификатором const после списка параметров в заголовке функции.

4. Константная функция-член real_price, вычисляющая цену товара с учётом скидки. Вынесите определение этой функции в соответствующий заголовку cpp-файл (book.cpp).

5.  Перегруженная операция вывода книги в поток (реализация в book.h со спецификатором inline):

   ostream & operator<<(ostream & os, book const & b);

   Замечание. В данном случае не требуется делать операцию вывода в поток другом класса, так как в классе имеются функции доступа ко всем полям.

6. Функции, устанавливающие новые значения цены и скидки с именами price и discount (реализация в book.cpp). Помните, что благодаря механизму перегрузки имён функций в C++, допускается наличие двух и более функций с одинаковым именем, но разными списками параметров.

   Указание. Поддерживайте инвариант класса: цена не может быть отрицательной, а скидка может быть от 0 до 100. В случае нарушения генерируйте исключение. Чтобы код проверки и установки значения скидки не дублировался в констуркторе, используйте в теле конструктора вызов функций price и discount.

7. В функции main добавьте проверку функций-членов класса book, а также операции вывода в поток, в помощью assert.

   Указание: тестирование операций с потоками. Может показаться, что операции с потоками тестировать в автоматизированном режиме (с assert) невозможно, так как они завязаны на взаимодействие с пользователем, однако это не верно. В C++ имеются строковые потоки, которые позволяют вместо клавиатуры и дисплея использовать обычные строки. Например:

   std::ostringstream oss;
   oss << "The answer: " << 42;
   assert(oss.str() == "The answer: 42");

   Класс ostringstream (строковый поток вывода) определён в стандартном заголовочном файле sstream. Его функция-член str возвращает строковое представление всего, что было выведено в данный поток (объект oss в примере) с момента его создания.

Класс книжного магазина bookshop [25 баллов]

Создать заголовочный файл bookshop.h и описать в нём класс bookshop со следующими полями (закрытыми) и функциями-членами (открытыми).

1. Поля _name (название магазина, std::string) и _books  (вектор объектов класса book, т.е vector<book>).

2. Конструктор с одним параметром — названием магазина. (Не забываем про список инициализации.)

3. Константная функция чтения названия магазина.

4. Перегруженная операция += для добавления книги в магазин (в виде функции-члена):

   bookshop & operator+=(book const & new_book) { /*...*/ }

5. Константная функция определения количества книг в магазине.

 Продемонстрировать в основной программе использование класса bookshop, использовать assert.

Часть 2. 40 баллов

Для класса точка реализовать операции:

• операции == !=;

• операции ввода и вывода.

Описать класс вектор. Класс должен содержать:

• закрытые поля х, у;

• конструктор с параметрами (p1, р2),  (x, y);

• конструктор по умолчанию;

• методы доступа к полям;

• методы вычисления длины вектора;

• метод нормализации вектора;

• метод вычисления угла между векторами.

Для вектора реализовать следующие операции:

• ==, !=;

• <, > (по длине);

• ввод/вывод;

• +, - ;

• унарный -;

• *, / на число;

• скалярное произведение векторов.

Для класса точки  реализовать операции::

• +, - вектор.

Часть 3. 10 баллов

Используя полученные методы смоделировать задачу:

Автомобиль начинает движение из точки (x0, y0) в направлении точки (x1, y1)  со скоростью V м/с и ускорением a м/с2. Считая что автомобиль движется равноускоренно и прямолинейно, вычислить за какое время он достигнет. цели. Вывести положение и скорость автомобиля через каждые 10 секунд секунд движения.

Дополнительные задачи*

Создать файл bookshop.cpp и реализовать в нём следующие функции и функции-члены класса bookshop:

1. Перегруженная операция вывода книжного магазина в поток

   Указание 1. Объявить в .h-файле эту функцию дружественной.

   Указание 2. В реализации воспользоваться операцией << для каждого экземпляра книги в магазине.

2. Поиск самой дешевой книги в магазине (функция должна возвращать объект класса book).

3. Установка заданной скидки на все книги магазина.

4. Продемонстрировать в основной программе использование новых функций класса bookshop.