«Индексаторы. Свойства» по дисциплине «программирование». Отчет по лабораторной работе 9 Индексаторы. Свойства

• Название: Отчет по лабораторной работе 9 Индексаторы. Свойства
• Анкор: «Индексаторы. Свойства» по дисциплине «программирование
• Дата: 04.11.2019
• Размер: 35.27 Kb.
• Имя файла: Progr_9.docx
• Тип: Отчет; #93402

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт прикладной математики и компьютерных наук

Кафедра вычислительной техники

Отчет по лабораторной работе № 9

«Индексаторы. Свойства»

по дисциплине «программирование»

Выполнил студент группы 220271:

Кадильников Алексей Владимирович

Проверил: к. т. н., доц.

Савин Николай Ильич

Тула 2018

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СПРАВКА

   1. Цели

На языке C# ознакомиться со свойствами и индексаторами, а также освоить их применение при создании защищенного массива и массива типа range.

1.2 Информация

1.2.1 Индекстаторы

Индексирование массива осуществляется с помощью оператора []. Для создаваемых классов можно определить оператор [], но с этой целью вместо операторного метода создается индексатор, который позволяет индексировать объект, по­добно массиву. Индексаторы применяются, главным об­ разом, в качестве средства, поддерживающего создание специализированных массивов, на которые накладывается одно или несколько ограничений. Тем не менее индексато­ры могут служить практически любым целям, для которых выгодным оказывается такой же синтаксис, как и у масси­ вов. Индексаторы могут быть одно- или многомерными.

Ниже приведена общая форма одномерного индексатора:

тип_элемента this[int индекс] {

// Аксессор для получения данных.

get {

// Возврат значения, которое определяет индекс.

}

// Аксессор для установки данных.

set {

// Установка значения, которое определяет индекс.

}

}

где тип_элемента обозначает конкретный тип элемента индексатора. Следовательно, у каждого элемента, доступного с помощью индексатора, должен быть определенный тип_элемента. Этот тип соответствует типу элемента массива. Параметр индекс по­ лучает конкретный индекс элемента, к которому осуществляется доступ.

В теле индексатора определены два аксессора (т.е. средства доступа к данным): get и set. Аксессор подобен методу, за исключением того, что в нем не объявляется тип возвращаемого значения или параметры. Аксессоры вызываются автома-

тически при использовании индексатора, и оба получают индекс в качестве параметра. Так, если индексатор указывается в левой части оператора присваивания, то вызывается аксессор set и устанавливается элемент, на который указывает параметр индекс. В противном случае вызывается аксессор get и возвращается значение, соответствующее параметру индекс. Кроме того, аксессор set получает неявный параметр value, содержащий значение, присваиваемое по указанному индексу.

1.2.2 Свойства

Свойства очень похожи на индексаторы. В частности, свойство состоит из имени и аксессоров get и set. Аксессоры служат для получения и установки значения пере­менной. Главное преимущество свойства заключается в том, что его имя может быть использовано в выражениях и операторах присваивания аналогично имени обычной переменной, но в действительности при обращении к свойству по имени автоматиче­ски вызываются его аксессоры get и set. Аналогичным образом используются аксес­соры get и set индексатора. Ниже приведена общая форма свойства:

тип имя {

get {

// код аксессора для чтения из поля

}

set {

// код аксессора для записи в поле

}

где тип обозначает конкретный тип свойства, например int, а имя — присваиваемое свойству имя. Как только свойство будет определено, любое обращение к свойству по имени приведет к автоматическому вызову соответствующего аксессора. Кроме того, аксессор set принимает неявный параметр value, который содержит значение, при­сваиваемое свойству.

2. ЗАДАНИЯ

2.1 Задание 1.

2.1.1 Техническое задание

• Формулировка

На языке C# написать защищенный массив, при выходе за границы которого будут выведены соответствующие сообщения об ошибках.

• Форматы входных данных

Входными данными является массив типа int, записанный в программе и состоящий из пяти ячеек с индексами 0 .. 4.

• Форматы выходных данных

Выходными данными является:

- массив, где целые числа типа int записаны в строку;

- уведомления об ошибках, записанные в столбец и отображающие индексы, которые вышли за пределы массива.

2.1.2 Постановка задачи

Описание переменных:

fs – массив типа int, который надо сделать защищенным от выхода за границы;

x – переменная, посредством которой числа из fs выводятся на консоль;

ErrFlag – переменная типа bool, обозначающая результат последней операции (если выход за пределы массива произошел, то true, в ином случае false);

index – обозначает индекс массива, тип int

Length – длина массива, тип int

Пусть дан массив fs длиной Length. Задать индексатор, принимающий параметр index и имеющий аксессоры get и set для выявления и вывода ошибок, когда index >= Length. Вывести на консоль массив, который отображает элементы, индексы которых вышли за границы массива, как нули, а также вывести уведомления об ошибках вида “fs[i] вне границ”, где i – текущий индекс, вышедший за границы массива.

2.1.3 Алгоритм

В классе создается индексатор с аксессорами get и set, которые в зависимости от текущего индекса массива оперируют переменной ErrFlag, задавая ей значения либо false (если не вышли за пределы индекса), либо true (если вышли за пределы).

В Main для получения результатов используются следующие циклы for:

1. Для вывода скрытого сбоя

1. Цикл для заполнения массива и вывода его на консоль. Начинается с первого индекса (i = 0). Для i <= (fs.Length) * 2 выполняется заполнения массива числами, равными величине индекса, умноженными на 10. Для этого при каждой попытке присвоить fs[i] вызывается аксессор set. Данный аксессор проверяет, заходит ли лемент по данном индексу за границы массива. Если нет, то элементу массива присваивается значение, передаваемое из параметра value. В противном случае устанавливается логическое значение true переменной ErrFlag.

Далее необходимо вывести на консоль введенный элемент. В аксессоре get проверяется условие: если индекс не превышает границу массива, то возращается элемент по данному индексу, после чего данное значение fs[i] выводится на консоль. Если же условие не выполняется, то в fs[i] возращается нулевое значение и выводистя на консоль. После каждой итерации счетчик i увеличивается на единицу, и соответсвенно увеличивается на единицу index.

2. Для вывода сообщений о сбоях.

2.1. Цикл только для вывода сообщений о сбоях. Начинается с первого индекса (i = 0). Для i <= (fs.Length) * 2 происходит заполнение массива аналогично пункту 1.1. Далее условие проверки выхода за границы: если верно, то выводится сообщение об ошибке. После каждой итерации счетчик i увеличивается на единицу.

2.2. Цикл для вывода и массива, и сбоев. Начинается с первого индекса (i = 0). Для i <= (fs.Length) * 2 переменной x присваивается значение fs[i], для чего вызывается аксессор get (см. пункт 1.1). После чего условие: если выход за пределы не произошел, то записывается х. Если же произошел, то выводится сообщение об ошибке.

2.1.4 Программная реализация (см. приложение 1)

Объявлен класс FailSoftArray. В классе:

1. Объявлены переменные:

int[] a; // ссылка на базовый массив

public int Length; // открытая переменная длины массива

public bool ErrFlag; // обозначает результат последней операции

2. Записан конструктор для построения массива заданного размера:

public FailSoftArray(int size)

{

a = new int[size];

Length = size;

}

3. Задан индексатор.

Индексатор начинается со следующей строки:

public int this[int index] {

В этой строке кода объявляется индексатор, оперирующий элементами типа int. Ему передается индекс в качестве параметра index. Кроме того, индексатор объявля­ется открытым (public), что дает возможность использовать этот индексатор в коде за пределами его класса. Рассмотрим следующий код аксессора get:

get {

if (ok(index)) {

ErrFlag = false;

return a[index];

}

else {

ErrFlag = true;

return 0;

}

}

Аксессор get предотвращает ошибки нарушения границ массива, проверяя в пер­вую очередь, находится ли индекс в установленных границах. Эта проверка границ вы­ полняется в методе ok(), который возвращает логическое значение true, если индекс правильный, а иначе — логическое значение false:

private bool ok(int index)

{

if (index >= 0 & index < Length) return true;

return false;

}

Вернемся к аксессору get. Так, если указанный индекс на­ ходится в установленных границах, то по этому индексу возвращается соответствую­щий элемент. А если индекс оказывается вне установленных границ, то никаких опе­раций не выполняется, но в то же время не возникает никаких ошибок переполнения. В данном варианте класса FailSoftArray переменная ErrFlag содержит результат каждой операции.

Ее содержимое может быть проверено после каждой операции на предмет удачного

или неудачного выполнения последней.

А теперь рассмотрим следующий код аксессора set, предотвращающего ошибки нарушения границ массива:

set {

if (ok(index)) {

a[index] = value;

ErrFlag = false;

}

else ErrFlag = true;

}

Если параметр index метода ok() находится в установленных пределах, то соот­ветствующему элементу массива присваивается значение, передаваемое из параметра value. В противном случае устанавливается логическое значение true переменной ErrFlag.

2.1.5 Экспериментальная часть

Результат выполнения программы и исходный код предоставлены в приложении 1.

2.2 Задание 2.

2.2.1 Техническое задание

• Формулировка

• Форматы входных данных

• Форматы выходных данных

2.2.2 Постановка задачи

2.2.5 Программная реализация (см. приложение 2)

2.2.6 Экспериментальная часть

Результат выполнения программы и исходный код предоставлены в приложении 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

(см. п. 2.1.4 “Программная реализация”)

Защищенный массив

using System;
namespace Защищенный_массив

{

class FailSoftArray

{

int[] a;

public int Length;

public bool ErrFlag;

public FailSoftArray(int size)

{

a = new int[size];

Length = size;

}

public int this[int index]

{

get

{

if (ok(index))

{

ErrFlag = false;

return a[index];

}

else

{

ErrFlag = true;

return 0;

}

}

set

{

if (ok(index))

{

a[index] = value;

ErrFlag = false;

}

else ErrFlag = true;

}

}

private bool ok(int index)

{

if (index >= 0 & index < Length) return true;

return false;

}

}

class FSDemo

{

static void Main()

{

FailSoftArray fs = new FailSoftArray(5);

int x;

Console.WriteLine("Скрытый сбой.");

for (int i = 0; i < (fs.Length * 2); i++)

{

fs[i] = i * 10;

Console.Write(fs[i] + " ");

}

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("\nСбой с уведомлением об ошибках.");

for (int i = 0; i < (fs.Length * 2); i++)

{

fs[i] = i * 10;

if (fs.ErrFlag)

Console.WriteLine("fs[" + i + "] вне границ");

}

for (int i = 0; i < (fs.Length * 2); i++)

{

x = fs[i];

if (!fs.ErrFlag) Console.Write(fs[i] + " ");

else

Console.WriteLine("fs[" + i + "] вне границ");

}

Console.ReadLine();

}

}

}

Результат выполнения программы

Скрытый сбой.

0 10 20 30 40 0 0 0 0 0
Сбой с уведомлением об ошибках.

fs[5] вне границ

fs[6] вне границ

fs[7] вне границ

fs[8] вне границ

fs[9] вне границ

0 10 20 30 40 fs[5] вне границ

fs[6] вне границ

fs[7] вне границ

fs[8] вне границ

fs[9] вне границ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

(см. п. 2.2.5 “Программная реализация”)

Массив типа range

Результат выполнения программы