2025

Zadanie oceniane 5 [15 pkt] #

STL #

W tym laboratorium twoim zadaniem będzie wykorzystanie klas szablonowych, kontenerów i algorytmów STL (standardowej biblioteki szablonów).

Skorzystaj z dostarczonego pliku main.cpp, w którym umieszczone zostały testy dla wszystkich etapów zadania. Po zakończeniu implementacji konkretnego etapu odkomentuj odpowiadającą mu część funkcji main i porównaj swój wynik z oczekiwanym (pamiętaj o załączeniu stworzonych przez ciebie plików w main.cpp).

Dostarczony jest również startowy plik Makefile.

Uwaga:

  • Etapy muszą być wykonywane po kolei.
  • W razie wątpliwości co do np. kolejności argumentów lub innych tego typu szczegółów możesz spojrzeć na wywołania w main.cpp.

Pliki startowe #

Makefile

main.cpp

Etap 1: Implementacja klasy szablonowej Sensor<T> [3 pkt] #

W pliku Sensor.hpp zaimplementuj szablonową klasę Sensor<T>, która przechowuje dane z pojedynczego czujnika.

Struktura zagnieżdżona:

  • struct Identity:
    • std::string hardwareID – np. „CPU0”, „GPU1”, „Disk A”.
    • std::string type – np. „thermal”, „power”.
    • Konstruktor inicjalizujący te pola.

Pola prywatne:

  • std::string label - nazwa czujnika
  • std::variant<Identity, std::string> source – pełna informacja lub tylko skrócona nazwa
  • std::optional<std::string> unit - opcjonalna jednostka
  • std::vector<T> measurements – dane pomiarowe

Konstruktor:

  • Przyjmuje: nazwę czujnika, źródło (Identity lub std::string), opcjonalną jednostkę.
  • Po konstrukcji obiekt powinien zawierać pustą listę pomiarów.

Gettery:

  • getLabel(), getSource(), getUnit(), getMeasurements()

Oczekiwane wyjście:

Sensor1 info:
Label: CPU Load
Source: CPU0 (thermal)
Unit: %

Sensor2 info:
Label: RAM Usage
Source: memory

Etap 2: Rozbudowa Sensor [4 pkt] #

Metody:

  • getRMS() – oblicza pierwiastek ze średniej kwadratów wartości (należy użyć std::accumulate)
  • getMin() – zwraca najmniejszy pomiar (należy użyć odpowiedniej funkcji z nagłówka algorithms)
  • W przypadku braku danych każda funkcja zwraca T(0).

Operatory:

  • operator> – porównuje po nazwie, a jeśli równa, to po liczbie pomiarów
  • operator!= – porównuje tylko nazwę
  • operator<< – dodaje pomiar do listy i zwraca referencję do obiektu
  • operator<< (wypisywanie) – wypisuje czujnik w formacie:
    <Label> [<hardwareID>, <type>] RMS: <rms>, Min: <min>
Unit: <unit>
    Jeśli jednostka nie została ustawiona, pomiń drugą linię.

Wskazówka: Ponieważ operator<< zdefiniowany jest poza klasą Sensor, to nie ma on bezpośredniego dostępu do jej pól prywatnych. Aby rozwiązać ten problem możemy w klasie utworzyć pomocniczą funkcję, np. writeToStream, którą następnie wywołamy wewnątrz operatora.

Oczekiwane wyjście:

Sensor1 RMS: 52.15, Min: 33.50
Sensor2 RMS: 72.07, Min: 65.00
Sensor3 RMS: 89.25, Min: 88.50
Sensor4 RMS: 0.00, Min: 0.00

CPU Load [CPU0, thermal] RMS: 52.15, Min: 33.50
Unit: %
RAM Usage [memory] RMS: 72.07, Min: 65.00
GPU Load [GPU0, graphics] RMS: 89.25, Min: 88.50
Unit: %
Fan Speed [cooling] RMS: 0.00, Min: 0.00
Unit: RPM

sensor1 != sensor2: true
sensor1 > sensor2: false
sensor3 > sensor1: true
sensor4 != sensor4: false

Etap 3: Implementacja klasy SensorCollection [3 pkt] #

W plikach SensorCollection.hpp i SensorCollection.cpp utwórz klasę przechowującą wiele czujników.

Pole:

  • std::unordered_map<std::string, std::list<Sensor<double>>> sensorsByType – czujniki pogrupowane według typu (np. “thermal”, “power”)

Metody:

  • addSensor(const std::string& type, const Sensor<double>& sensor) – dodaje sensor do odpowiedniej grupy
  • getSensorsByType() – zwraca referencję do mapy
  • getAllSensors() – zwraca wszystkie czujniki jako listę std::list bez podziału na typ

Operator:

  • operator<< – wypisuje zawartość kolekcji:
    === thermal ===
CPU Load [CPU0, thermal] RMS: 50.25, Min: 33.50
Unit: %
=== memory ===
RAM Usage [memory] RMS: 71.75, Min: 65.00

Oczekiwane wyjście:

=== graphics ===
GPU Load [GPU0, graphics] RMS: 89.25, Min: 88.50
Unit: %
=== thermal ===
CPU Load [CPU0, thermal] RMS: 52.15, Min: 33.50
Unit: %
Core Temp [CPU1, thermal] RMS: 41.01, Min: 40.00
Unit: °C
VRM Temp [thermal] RMS: 55.00, Min: 55.00
Unit: °C
=== memory ===
RAM Usage [memory] RMS: 72.07, Min: 65.00
=== cooling ===
Fan Speed [cooling] RMS: 0.00, Min: 0.00
Unit: RPM

Sensors in 'thermal':
CPU Load [CPU0, thermal] RMS: 52.15, Min: 33.50
Unit: %

Core Temp [CPU1, thermal] RMS: 41.01, Min: 40.00
Unit: °C

VRM Temp [thermal] RMS: 55.00, Min: 55.00
Unit: °C

Etap 4: Algorytmy STL w SensorCollection [5 pkt] #

Dodaj metody wykorzystujące różne algorytmy STL:

  • reverseSensors() – odwraca kolejność listy w każdej kategorii (należy użyć std::list::reverse)
  • removeShortSensors(const std::string& type, std::size_t minCount) – usuwa czujniki o liczbie pomiarów mniejszej niż minCount (należy użyć std::list::remove_if)
  • getTotalMinSum() – zwraca sumę wartości minimalnych ze wszystkich czujników (należy użyć std::accumulate)
  • getSensorsContaining(const std::string& keyword) – zwraca czujniki, których nazwa zawiera podany fragment (należy użyć std::copy_if)
  • findHighestRMS() – zwraca czujnik o największej wartości RMS lub std::nullopt w przypadku jego braku (należy użyć std::max_element)

Oczekiwane wyjście:

Total of minimum values across all sensors: 227.00
Total of minimum values across all sensors (empty collection): 0.00

Sensors containing 'Temp':
Core Temp [CPU1, thermal] RMS: 41.01, Min: 40.00
Unit: °C

Count of sensors containing 'RAM' (empty collection):0

[OK] Sensor with highest RMS:
GPU Load [GPU0, graphics] RMS: 89.25, Min: 88.50
Unit: %

This should be std::nullopt: OK

Rozwiązania #

Makefile

Sensor.hpp

SensorCollection.cpp

SensorCollection.hpp

main.cpp

6 maja 2026
Edytuj stronę