Проект или совместная работа над задачей
Если Вы решаете небольшую задачу, то ее, конечно, удобнее решать одному.
НО, если:
- в задаче приходится выполнять множество действий
- задача требует особых подходов к реализации функций и эти подходы знают разные люди
- у Вас очень мало времени
- наработки для этой задачи Вы хотели бы использовать в будущем
,
то разумно представить реализацию задачи как программный проект.
Проект требует более подробную проработку следующих вопросов: какие типы данных, какие инструменты нужны или желательны для решения задачи.
Когда эти вопросы будут решены, необходимо описать типы данных и все функции-инструменты. Все участники проекта должны СТРОГО следовать этому описанию.
Маленькая задача про отрезки*
Два направленных отрезка на плоскости заданы началом и концом (координаты x и y).
Требуется определить, являются ли эти отрезки равными при наложении их друг на друга.
То есть, нужно начало одного отрезка совместить с началом другого и проверить, совпадают ли после этого их концы.
Для решения нужно:
- вычислять длину отрезка
- получать координаты отрезка
- печатать координаты отрезка
- двигать отрезок на плоскости
- сравнивать координаты концов отрезка
Рассмотрим, какими понятиями было бы удобно пользоваться при решении этой задачи.
Это: отрезок, концы отрезка, точка, координаты
Инструменты, которые облегчили бы решение задачи:
получение и печать координат отрезков, перемешение отрезка, сравнение координат.
Опишем так называемый процедурный подход.
Каждый инструмент - это некоторая процедура (функция), которая работает с нужными типами данных. Правильная последовательность использования процедур (функций) приведет к решению задачи.
В проекте все создаваемые типы данных и интерфейсы функций описываются в заголовочных файлах.
Простейший вариант проекта выглядит так:
|
Заголовочный файл (prim.h)
|
Файл реализации функций (prim.c)
|
Программа, которая использует функции (test.c)
|
// Новый :) тип данных
typedef int Coord;
// Интерфейс функции
int add(Coord,Coord); |
//включить заголовочный файл
#include "prim.h"
// Реализация функции add
int add(int a, int b){
return a + b;
}; |
// Использование функции add
#include <stdio.h>
//включаем НАШ заголовочный файл
#include "prim.h"
int main(){
int a, b, c;
scanf("%d%d", &a, &b);
// Используем функцию add
с = add(a, b);
printf("a + b = %d\n",c);
} |
Как собрать проект*
Конечно, все написанное должно быть откомпилировано и собрано.
Можно сразу скомпилировать все нужные файлы и собать в работающий файл, а можно это сделать по частям.
Перый способ (все вместе)
gсс test.c prim.c -o test
Заголовочный файл НИКОГДА в строку компиляции не включается. Компилятор ищет его самостоятельно.
Второй способ (по-отдельности)
>gсс -c prim.c
>gcc -c test.c
>gcc prim.o test.o -o test
|
Заголовочный файл (coord.h)
|
Файл реализации функций (coord.c)
|
// описание типа "координата"
typedef struct{
int x,y;
}Coord;
// интерфейсы функций:
// чтение значений полей с консоли
void setCoord(Coord*);
// печать координат
void printCoord(Coord);
// сравнение координат
int cmpCoord(Coord, Coord); |
#include <stdio.h>
// включаем НАШ заголовок
#include "coord.h"
// реализация функций:
void setCoord(Coord *a){
scanf("%d%d",&(a->x),&(a->y));
};
void printCoord(Coord a){
printf("%d %d",a.x,a.y);
};
int cmpCoord(Coord a, Coord b){
if(a.x == b.x && a.y == b.y)
return 1;
return 0;
}; |
Описание отрезка
|
Заголовочный файл (line.h)
|
Файл реализации функций (line.c)
|
// Заголовок coord здесь
// нужно включать
// потому что используется
// тип Coord и функции к нему
#include "coord.h"
// тип "отрезок"
typedef struct{
Coord start; // начало отрезка
Coord finish; // конец
}Line;
// считать значения с консоли
void setLine(Line*);
// напечатать концы отрезка
void printLine(Line);
// вычисление длины
float Length(Line);
// сравнение двух отрезков
int cmpLine(Line, Line);
// перемещение начала отрезка в точку Coord
// и вычисление положения конца отрезка
void move(Line, Coord); |
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "line.h"
void setLine(Line *lin){
Coord a,b;
setCoord(&a);
setCoord(&b);
lin->start = a;
lin->finish = b;
};
void printLine(Line lin){
printCoord(lin.start);
printCoord(lin.finish);
};
float Length(Line lin){
float r;
float kv1, kv2;
kv1 = (lin.start.x-lin.finish.x);
kv2 = (lin.start.y-lin.finish.y);
r = sqrt(kv1 * kv1 + kv2 * kv2);
return r;
}; |
Проверка работы функций
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// здесь включаем файл line.h
// там описание типа и функций
#include "line.h"
/*
Заметим, что не нужно больше описывать
типы и функции.
Они все уже описаны и реализованы
Здесь можно это все использовать
*/
int main(){
Line otrezok; // объявление отрезка
setLine(&otrezok); // заполнение значений
// вычисление длины отрезка
printf("lin=%0.2f\n",Length(otrezok));
// печать отрезка
printLine(otrezok);
return 0;
} Статическая библиотека.
Допустим, Вы написали и отладили все функции, и они прекрасно работают. Кроме этой задачи есть еще множество других задач,
в которых эти функции будут полезны.
Писать их заново или переносить файлы в новый прект хлопотно и неразумно.
Чтобы избежать этого скомпилированные функции обычно включают в библиотеки. Рассмотрим использование статической библиотеки.
Функции статической библиотеки при линковке включаются в исполняемый файл (все функции и библиотеки). Это влияет на размер
исполняемого файла. Именно поэтому при создании
библиотеки нужно придерживаться принципа "ничего лишнего".
При создании библиотеки используется архиватор ar.
Создание библиотеки
- создание объектных файлов реализаций функций
- создание архива с названием libназвание_библиотеки.a
- включение объектных файлов в архив
- ранжирование архива для быстрого поиска функций
- помещение библиотечного файла в специальный каталог
Как правило, заголовочные файлы проекта собираются в каталог include, а библиотечные - в lib.
При компиляции и линковке должны использоваться ключи: -Iкаталог_с_заголовками, -Lкаталог_с_библиотечными_файлами и
-lназвание_библиотеки
>gcc -c line.c
>gcc -c coord.c
>ar -rc libline.a line.o coord.o
>ranlib libline.a
>mkdir lib
>mkdir include
>mv libline.a lib/
>mv coord.h line.h include/
>gcc test.c -I./include -L./lib -lline -lm
Задачи
- Создать библиотеку из описанных выше функций.
- Реализовать функции int cmpCoord(Coord, Coord), int cmpLine(Line, Line) и void move(Line, Coord) в отдельных файлах реализации. Добавить их в существующую библиотеку. Не забыть использовать ranlib.
- Решить задачу про отрезки.
- Используя данную библиотеку решить задачу сравнения двух треугольников.
Примеры использования библиотек и классов для работы с системными файлами. systemprim.tar.gz:
-- TatyanaOvsyannikova2011 - 27 Oct 2014
otrezok_class2.png 
systemprim.tar.gz 
script_begint.pdf 
