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Programmazione a oggetti - Lab C-Sharp

L'ordine degli esercizi sarebbe il seguente:

1. Properties
2. Indexer
3. OperatorsOverloading
4. ExtensionMethods
5. DelegatesAndEvents
6. Iterators

Svolgere gli esercizi in ordine diverso non è un problema.

Nota generale per tutti gli esercizi: lo statement throw new NotImplementedException(); è un segnaposto che va sempre sostituito con del codice prodotto da voi.

Esercizio 1 - Proprietà

Il progetto Properties consiste in un semplice programma a riga di comando che permette di generare un mazzo di carte (deck) a partire dai nomi dei semi (p.e. fiori, quadri, picche e cuori) e dai nomi delle carte (p.e. asso, ..., fante, regina, re).

La classe Program rappresenta il punto d'ingresso dell'applicazione e, come esempio, genera un mazzo di carte italiane. La classe DeckFactory permette di costruire un certo numero di istanze della classe Card (che andranno a comporre il mazzo) a partire dai nomi dei semi e delle carte. Queste classi sono state scritte da un programmatore Java, non abituato a scrivere codice C-Sharp.

Scopo dell'esercizio è "convertire" il codice dallo stile Java allo stile C-Sharp, ad esempio usando le proprietà e gli altri costrutti tipici del secondo linguaggio.

Notare anche che nel codice vengono impiegate sia le stringhe formato (alcuni esempi qui: https://msdn.microsoft.com/it-it/library/system.string.format(v=vs.110).aspx) che l'interpolazione di stringhe (alcuni esempi: https://docs.microsoft.com/it-it/dotnet/csharp/language-reference/keywords/interpolated-strings). La comprensione di questi aspetti del linguaggio è auspicabile.

Esercizio 2 - Indicizzatori & generici

Il progetto Indexers consiste in una semplice libreria che fornisce l'astrazione di mappa bidimensionale (cioè mappa con due chiavi). Il progetto fornisce l'interfaccia IMap2D<TKey1, TKey2, TValue>, che mostra i metodi forniti da una mappa bi-dimensionale. Le implementazioni dell'interfaccia IMap2D permettono di memorizzare valori di tipo TValue in quella che può essere pensata come una matrice sparsa, in cui le righe sono indicizzare con valori di tipo TKey1 e le colonne con valori di tipo TKey2. Dato un oggetto IMap<TKey1, TKey2, TValue> map e due chiavi k1 di tipo TKey1 e k2 di tipo TKey2, si accede al valore corrispondente con la sintassi map[k1, k2].

Scopo dell'esercizio è implementare la classe Map2D<TKey1, TKey2, TValue>. Il test contenuto nel progetto 2-IndexersTests tenta di chiarire il comportamento atteso per una classe che implementi IMap2D. L'esercizio si può considerare concluso quando tutti i test terminano con successo.

Esercizio 3 - Overloading degli operatori

Il progetto OperatorsOverloading consiste in una semplice libreria che fornisce l'astrazione di lista concatenata e immutabile. Il progetto fornisce la classe astratta List (e la sua implementazione), che permette di manipolare liste concatenate, e la classe statica List che contiene dei metodi di utilità per creare una List<TValue> a partire dai suoi elementi di tipo TValue o per concatenare due liste dello stesso tipo. Ad esempio, la lista [1, 2, 3] può essere creata con le seguenti sintassi:

List<int> lst = List.Of(1, List.Of(2, List.Of(3)))

List<int> lst1 = List.Of(1, List.Of(2, List.Of(3, List.Nil<int>())))

List<int> lst2 = List.From(1, 2, 3)

Il metodo List.Append permette invece di concatenare due liste:

List.Append(List.From(1, 2, 3), List.Of(4, List.Of(5))) // = [1, 2, 3, 4, 5]

Scopo dell'esercizio è implementare l'overload degli operatori di confronto, cast, addizione e sottrazione con le sequenti semantiche:

• == e != confrontano i valori delle liste, elemento per elemento
• gli operatori >, <, >=, <=, confrontano le lunghezze delle due liste
• l'operatore + concatena due liste (in maniera analoga al metodo List.Append)
• l'operatore - rimuove tutti gli elementi della seconda lista di destra da quella di sinistra

Inoltre, dev'essere possibile effettuare le seguenti conversioni:

• da array di TValue a List<TValue>, in maniera implicita

• da valore di tipo TValue a List<TValue> (contenente un solo elemento!), in maniera implicita

• da List<TValue> ad array di TValue, in maniera esplicita

Il test contenuto nella classe Program tenta di chiarire il comportamento della classe List<TValue>, nel caso in cui l'overload degli operatori sia stato implementato correttamente.

È sempre buona cosa riusare i metodi già forniti o la logica con cui sono stati implementati.

Esercizio 4 - Metodi estensione

Il progetto ExtensionMethods consiste in una semplice libreria che fornisce l'interfaccia IComplex per lavorare con i numeri complessi. L'interfaccia è volutamente minimale e delega l'implementazione delle varie operazioni ai metodi estensione contenuti nella classe ComplexExtensions.

Gli scopi dell'esercizio sono:

• Implementare l'interfaccia IComplex nella/nelle maniere che si ritengono migliori

• Implementare le operazioni sui numeri complessi, le cui firme sono presenti nella classe statica nella classe ComplexExtensions

Il test contenuto nel progetto 4-ExtensionMethodsTest tenta di chiarire il comportamento atteso per i metodi estensione suddetti. L'esercizio si può considerare concluso quando tutti i test terminano con successo.

Esercizio 5 - Delegati ed eventi

Il progetto DelegatesAndEvent consiste in una semplice libreria che fornisce l'astrazione di "lista osservabile". L'intefaccia IObservableList estende System.Collections.Generic.IList con la capacità della lista di generare eventi ogni volta che subisce una modifica.

L'esercizio fornisce già i delegati ListChangeCallback e ListElementChangeCallback. Il primo codifica la firma dei metodi che possono essere registrati per intercettare l'aggiunta/rimozione di elementi dalla lista. Il secondo codifica la firma dei metodi che possono essere registrati per intercettare la sostituzione di un elemento della lista.

Scopo dell'esercizio è implementare la classe ObservableList in maniera tale da generare gli eventi in maniera corretta.

Il test contenuto nella classe Program tenta di chiarire il comportamento atteso per le implementazioni dell'interfaccia IObservableList. Esso mostra inoltre come è possibile registrare ascoltatori di eventi per una specifica lista.

Esercizio 6 - Iteratori

Il progetto Iterators è finalizzato alla comprensione delle analogie e delle differenze tra gli Stream di Java 8 e gli enumerabili di .NET. Per ciò, viene fornita la classe Java8StreamOperations contenente le firme di alcuni metodi estensione aventi gli stessi nomi dei metodi dell'interfaccia Stream di Java 8 (p.e. map, filter, reduce, etc).

Scopo dell'esercizio è implementare i suddetti metodi --- auspicabilmente sfruttando il costrutto degli iteratori di C-Sharp -- affinchè i metodi della classe Java8StreamOperations si comportino come gli omonimi definiti in Java, a cui siamo abituati. Per verificare la correttezza delle proprie implementazioni, l'esercizio prevede infine che la pipeline di elaborazione presente nella classe Program venga riscritta sfruttando i metodi estensione precedentemente implementati.