Методы программирования 2: Матрицы на шаблонах

Цели и задачи

В рамках лабораторной работы ставится задача создания программных средств, поддерживающих эффективное хранение матриц и выполнение основных операций над ними:

• сложение/вычитание;
• копирование;
• сравнение.

В процессе выполнения лабораторной работы требуется использовать систему контроля версий Git и фрэймворк для разработки автоматических тестов Google Test.

Перед выполнением работы студенты получают данный проект-шаблон, содержащий следующее:

• Интерфейсы классов Вектор и Матрица (h-файл)
• Начальный набор готовых тестов для каждого из указанных классов.
• Набор заготовок тестов для каждого из указанных классов.
• Тестовый пример использования класса Матрица

Выполнение работы предполагает решение следующих задач:

1. Реализация методов шаблонного класса TVector согласно заданному интерфейсу.
2. Реализация методов шаблонного класса TMatrix согласно заданному интерфейсу.
3. Обеспечение работоспособности тестов и примера использования.
4. Реализация заготовок тестов, покрывающих все методы классов TVector и TMatrix.
5. Модификация примера использования в тестовое приложение, позволяющее задавать матрицы и осуществлять основные операции над ними.

Используемые инструменты

• Система контроля версий Git. Рекомендуется использовать один из следующих клиентов на выбор студента:
  • Git
  • GitHub Desktop
• Фреймворк для написания автоматических тестов Google Test. Не требует установки, идет вместе с проектом-шаблоном.
• Среда разработки Microsoft Visual Studio.
• Опционально. Утилита CMake для генерации проектов по сборке исходных кодов. Может быть использована для генерации решения для среды разработки, отличной от предоставленной в данном проекте-шаблоне.

Общая структура проекта

Структура проекта:

• docs — инструкции по выполнению лабораторной работы, полезные документы.
• gtest — библиотека Google Test.
• include — директория для размещения заголовочных файлов.
• samples — директория для размещения тестового приложения.
• sln — директория с файлами решений и проектов для VS 2008 и VS 2010, вложенные директории vc9 и vc10 соответственно.
• src — директория для размещения исходных кодов (cpp-файлы).
• test — директория с модульными тестами и основным приложением, инициализирующим запуск тестов.
• README.md — информация о проекте, которую вы сейчас читаете.
• Служебные файлы
  • .gitignore — перечень расширений файлов, игнорируемых Git при добавлении файлов в репозиторий.
  • CMakeLists.txt — корневой файл для сборки проекта с помощью CMake. Может быть использован для генерации проекта в среде разработки, отличной от Microsoft Visual Studio.
  • .travis.yml — конфигурационный файл для системы автоматического тестирования Travis-CI. Тесты, входящие в состав шаблонного проекта, регулярно запускаются на удаленной инфраструктуре.

В решении содержатся следующие модули:

• Модуль utmatirx, содержащий реализацию классов Вектор и Матрица (файл ./include/utmatrix.h). Поскольку оба класса шаблонные, реализацию методов необходимо выполнять непосредственно в заголовочном файле. При этом интерфейсы классов должны оставаться неизменными.
• Тесты для классов Вектор и Матрица (файлы ./test/test_tvector.cpp, ./test/test_tmatrix.cpp).
• Пример использования класса Матрица (файл ./samples/sample_matrix.cpp).