cmx class

• Τύποι μεταβλητών και κλάσεις
• Η κλάσση μιγαδικών αριθμών cmx
• Συστατικά της κλάσης (interface)
• Υλοποίηση (implementation) της κλάσης
• Οργάνωση του κώδικα μιάς κλάσης
• Πρόγραμμα που χρησιμοποιεί την κλάση
• Ανάλυση του κώδικα
• Εκτέλεση του προγράμματος
• Ασκήσεις

Τύποι μεταβλητών και κλάσεις

cmx class

class  cmx
{
public:
	double  x;
	double  y;
public:
	cmx();
	cmx( const cmx & other ); // very important copy-constructor
	cmx( const double &  xx, const double &  yy );
	~cmx();
	void set( const double &  xx, const double &  yy) ;
	void setPol( const double &  r, const double &  angle) ;
	double re() const;
	double im() const;
	cmx  syz() const;
	double norm() const;
	double argm() const;
	void print( bool line = false) const;

	friend cmx operator+( const cmx &  a, const cmx & b );
	friend cmx operator-( const cmx &  a, const cmx & b );
	friend cmx operator*( const cmx &  a, const cmx & b );
};

Συστατικά της κλάσης

public:
  double  x;
  double  y;

 cmx( const cmx & other );

 cmx( const double &  xx, 
      const double &  yy );

void set(const double & xx, 
         const double &  yy);

 void setPol(const double & r,
       const double &  angle);

 double re() const;
 double im() const;

 cmx  syz() const;
 double norm() const;
 double argm() const;

void print( bool line
 = false) const;

  
  friend cmx operator+( const cmx &  a, const cmx & b );
  friend cmx operator-( const cmx &  a, const cmx & b );
  friend cmx operator*( const cmx &  a, const cmx & b );

Υλοποίηση της κλάσης(implementation)

// constructors (may have many)
cmx::cmx(){x=y=0.0;}
cmx::cmx( const cmx & other ):x(other.x), y(other.y){}
cmx::cmx( const double & xx, const double &  yy ):x(xx),y(yy) {}

// destructor (only one)
cmx::~cmx(){}

// set-get functions
void cmx::set( const double &  xx, const double &  yy) { x = xx; y=yy; }
void cmx::setPol( const double &  r, const double &  angle) 
{ 
	x = r*cos(angle); 
	y = r*sin(angle);
}
double cmx::re() const {return x; }
double cmx::im() const {return y; }

// some functions
cmx  cmx::syz()	 const 	// conjugate complex
{ 
	cmx z; 
	z.x=x; 
	z.y=-y; 
	return z;
}

double cmx::norm() const  // norm of a complex
{
	double q ( x*x + y*y ); 
	return sqrt(q); 
}

double cmx::argm() const  // argument of a complex
{
	return atan2(y,x); 
}

void cmx::print( bool line) const //  print a complex
{ 
	cout << " ( " << x <<" , " << y << " ) " ; 
	if(line) cout << endl;  // change line
}


cmx operator+( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x + b.x;
	z.y = a.y + b.y;
	return z;
}

cmx operator-( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x - b.x;
	z.y = a.y - b.y;
	return z;
}

cmx operator*( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x *b.x - a.y*b.y;
	z.y = a.x * b.y + a.y*b.x;
	return z;
}

Βλέπουμε ότι στην υλοποίηση ορίζεται το σώμα των συναρτήσεων (member functions) της κλάσης καθώς και οι φίλες συναρτήσεις της κλάσης. Η C++ αναγνωρίζει ότι πρόκειται για μέλη της κλάσης cmx από την προσθήκη του cmx:: μπροστά από κάθε συνάρτηση. Όπως ανέφερα παραπάνω οι φίλες συναρτήσεις, που ορίζουν τις βασικές πράξεις με μιγαδικούς, δεν είναι συναρτήσεις μέλη της κλάσης, γι΄αυτό δεν έχουν το cmx:: μπροστά τους.

Οργάνωση του κώδικα μιας κλάσης

 #include "comx.h" 

Interface, δημιουργούμε αρχείο κειμένου με όνομα comx.h το οποίο περιέχει:

#ifndef  CMXCLASS           /* class cmx interface */
#define  CMXCLASS

class  cmx
{
public:
	double  x;
	double  y;
public:
	cmx();
	cmx( const cmx & other ); // very important copy-constructor
	cmx( const double &  xx, const double &  yy );
	~cmx();
	void set( const double &  xx, const double &  yy) ;
	void setPol( const double &  r, const double &  angle) ;
	double re() const;
	double im() const;
	cmx  syz() const;
	double norm() const;
	double argm() const;
	void print( bool line = false) const;

	friend cmx operator+( const cmx &  a, const cmx & b );
	friend cmx operator-( const cmx &  a, const cmx & b );
	friend cmx operator*( const cmx &  a, const cmx & b );
};

#endif // CMXCLASS

Impementation, δημιουργούμε αρχείο κειμένου με όνομα comx.cpp το οποίο περιέχει:

#include <iostream.h>    // class cmx implementing complex numbers
#include <math.h>        // to achieve greater precision use double 
#include "comx.h"         // the interface of cmx class

// constructors (may have many)
cmx::cmx(){x=y=0.0;}
cmx::cmx( const cmx & other ):x(other.x), y(other.y){}
cmx::cmx( const double & xx, const double &  yy ):x(xx),y(yy) {}

// destructor (only one doing nothing)
cmx::~cmx(){}

// set-get functions
void cmx::set( const double &  xx, const double &  yy) { x = xx; y=yy; }
void cmx::setPol( const double &  r, const double &  angle) 
{ 
	x = r*cos(angle); 
	y = r*sin(angle);
}
double cmx::re() const {return x; }
double cmx::im() const {return y; }

// some functions
cmx  cmx::syz()	 const 	// conjugate complex
{ 
	cmx z; 
	z.x=x; 
	z.y=-y; 
	return z;
}

double cmx::norm() const  // norm of a complex
{
	double q ( x*x + y*y ); 
	return sqrt(q); 
}

double cmx::argm() const  // argument of a complex
{
	return atan2(y,x); 
}

void cmx::print( bool line) const //  print a complex
{ 
	cout << " ( " << x <<" , " << y << " ) " ; 
	if(line) cout << endl;  // change line
}


cmx operator+( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x + b.x;
	z.y = a.y + b.y;
	return z;
}

cmx operator-( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x - b.x;
	z.y = a.y - b.y;
	return z;
}

cmx operator*( const cmx & a, const cmx & b  ) 
{
	cmx z;
	z.x = a.x *b.x - a.y*b.y;
	z.y = a.x * b.y + a.y*b.x;
	return z;
}

Πρόγραμμα που χρησιμοποιεί την κλάση

#include <iostream.h>
#include "comx.h"


int main(int argc, char* argv[])
{
	cmx   z(2.3, 7.2), w( 3.5, -6.7 ), u( -10.4, -3.1 ), v;

	cout << "z =";
	z.print(true);
	cout << "w =";
	w.print(true);
	cout << "u =";
	u.print(true);
	cout << "v =";
	v.print(true);

	cout << " conj of z " ;
	z.syz().print(true);
	v = z+w;
	cout << " sum z+w = " ;
	v.print(true);
	v = z*w;
	cout << " product z*w = ";
	v.print(true);
	v.setPol( 3., 1.2 );
	cout << " v in cartesian : " ;
	v.print(true);
	cout << " norm and argument = " << endl;
	cout << v.norm() << endl;
	cout << v.argm() << endl;
	return 0;
}

Ανάλυση του κώδικα

cmx  z(2.3, 7.2), 
     w( 3.5, -6.7 ), 
     u( -10.4, -3.1 ), 
     v;

cout << "z =";
z.print(true);

cout << " conj of z " ;
z.syz().print(true);

v = z+w;

cout << " sum z+w = " ;
v.print(true);

v = z*w;
cout << " product z*w = ";
v.print(true);

  v.setPol( 3., 1.2 );

Εκτέλεση του προγράμματος

• Τοποθετούμε τα τρία αρχεία cmx.cpp, comx.cpp, comx.h σ΄ένα φάκελο με το όνομα cmx
• Από την γραμμή εντολών τοποθετούμεθα μέσα στον φάκελο αυτό. Στο δικό μου σύστημα ο δείκτης εντολής είναι C:\bor\my_exa\examples\cmx>
• Κάνουμε μετάφραση των δύο αρχείων .cpp με τον compiler που διαθέτουμε. Στο δικό μου σύστημα είναι ο Borland C++ 5.5 και η γραμμή εντολής έχει την μορφή: C:\bor\my_exa\examples\cmx>bcc32 cmx.cpp comx.cpp
• Εκτελούμε το εκτελέσημο cmx.exe. Στο δικό μου σύστημα η γραμμή εντολής έχει την μορφή: C:\bor\my_exa\examples\cmx> cmx

Ασκήσεις