Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

Посмотрим на код еще раз. После первой буквы считываем строку в объект класса string с помощью оператора >>. Он считывает все символы, пока не встретит пробел. Так, например, строка x+y*2; является отдельным именем — даже завершающая точка с запятой считывается как часть имени. Это неправильно и неприемлемо.

Что же сделать вместо этого? Во-первых, мы должны точно определить, что представляет собой имя, а затем изменить функцию get(). Ниже приведено вполне разумное определение имени: последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы. Например, все перечисленные ниже строки являются именами.

a

ab

a1

Z12

asdsddsfdfdasfdsa434RTHTD12345dfdsa8fsd888fadsf

А следующие строки именами не являются:

1a

as_s

#

as*

a car

За исключением отброшенного символа подчеркивания это совпадает с правилом языка С++. Мы можем реализовать его в разделе default в функции get().

default:

  if (isalpha(ch)) {

    string s;

    s += ch;

    while (cin.get(ch) && (isalpha(ch) || isdigit(ch)))

      s+=ch;

    cin.putback(ch);

    if (s == declkey) return Token(let); // ключевое слово let

    return Token(name,s);

  }

  error("Неправильная лексема");

Вместо непосредственного считывания в объект string s считываем символ и записываем его в переменную s, если он является буквой или цифрой. Инструкция s+=ch добавляет (приписывает) символ ch в конец строки s. Любопытная инструкция

while (cin.get(ch) && (isalpha(ch) || isdigit(ch)) s+=ch;

считывает символ в переменную ch (используя функцию-член get() потока cin) и проверяет, является ли он символом или цифрой. Если да, то она добавляет символ ch в строку s и считывает символ снова. Функция-член get() работает как оператор >>, за исключением того, что не может по умолчанию пропускать пробелы.

7.8.3. Предопределенные имена

 Итак, теперь можем легко предопределить некоторые из них. Например, если представить, что наш калькулятор будет использован для научных вычислений, то нам понадобятся имена pi и e. В каком месте кода их следует определить? В функции main() до вызова функции calculate() или в функции calculate() до цикла. Мы поместим их определения в функцию main(), поскольку они не являются частью каких-либо вычислений.

int main()

try {

  // предопределенные имена:

  define_name("pi",3.1415926535);

  define_name("e",2.7182818284);

  calculate();

  keep_window_open(); // обеспечивает консольный режим Windows

  return 0;

}

catch (exception& e) {

  cerr << e.what() << endl;

  keep_window_open("~~");

  return 1;

}

catch (...) {

  cerr << "exception n";

  keep_window_open("~~");

  return 2;

}

7.8.4. Все?

Еще нет. Мы внесли так много изменений, что теперь программу необходимо снова протестировать, привести в порядок код и пересмотреть комментарии. Кроме того, можно было бы сделать больше определений. Например, мы “забыли” об операторе присваивания (см. упр. 2), а наличие этого оператора заставит нас как-то различать переменные и константы (см. упр. 3). Вначале мы отказались от использования именованных переменных в калькуляторе. Теперь, просматривая код их реализации, можем выбрать одну из двух реакций.

1. Реализация переменных была совсем неплохой; она заняла всего три дюжины строк кода.

2. Реализация переменных потребовала много работы. Она коснулась каждой функции и внесла новую концепцию в проект калькулятора. Она увеличила размер программы на 45%, а ведь мы еще даже не приступали к реализации оператора присваивания.

Если учесть, что наша первая программа имеет значительную сложность, вторая реакция является правильной. И вообще, это справедливо относительно любого предложения, увеличивающего на 50% размер или сложность программы. В такой ситуации целесообразнее написать новую программу, основанную на предыдущих наработках. В частности, намного лучше создавать программу поэтапно, как мы разрабатывали калькулятор, чем пытаться сделать ее целиком и сразу.

Задание

1. Скомпилируйте файл calculator08buggy.cpp.

2. Пройдитесь по всей программе и добавьте необходимые комментарии.

3. В ходе комментирования вы обнаружите ошибки (специально вставленные в код, чтобы вы их нашли). Исправьте их; в тексте книги их нет.

4. Тестирование: подготовьте набор тестовых вводных данных и используйте их для тестирования калькулятора. Насколько полон ваш список? Что вы ищете? Включите в список отрицательные числа, нуль, очень маленькие числа и “странный” ввод.

5. Проведите тестирование и исправьте все ошибки, которые пропустили при комментировании.

6. Добавьте предопределенное имя k со значением 1000.

7. Предусмотрите возможность вычисления функции sqrt(), например sqrt(2+6.7). Естественно, значение sqrt(x) — это квадратный корень из числа x; например sqrt(9) равно 3.

8. Используйте стандартную функцию sqrt(), описанную в заголовочном файле std_lib_facilities.h. Не забудьте обновить комментарии и грамматику.

9. Предусмотрите перехват попыток извлечь квадратный корень из отрицательного числа и выведите на экран соответствующее сообщение об ошибке.

10. Предусмотрите возможность использовать функцию pow(x,i), означающую “умножить x на себя i раз”; например pow(2.5,3) равно 2.5*2.5*2.5. Аргумент i должен быть целым числом. Проверьте это с помощью оператора %.

11. Измените “ключевое слово объявления” с let на #.

12. Измените “ключевое слово выхода” с q на exit. Для этого понадобится строка для кодирования инструкции “выход”, как мы уже делали для инструкции “let” в разделе 7.8.2.

Контрольные вопросы

1. Зачем работать над программой, когда ее первая версия уже доказала свою работоспособность? Перечислите причины.

2. Почему выражение “1+2; q”, введенное в программу, не приводит к выходу из нее после обнаружения ошибки?

3. Зачем нам понадобилась символьная константа с именем number?

4. Мы разбили функцию main() на две разные функции. Что делает новая функция и зачем мы разделили функцию main()?

5. Зачем вообще разделять код на несколько функций? Сформулируйте принципы.

6. Зачем нужны комментарии и как они должны быть организованы?

7. Что делает оператор narrow_cast?

8. Как используются символические константы?

9. Почему важна организация кода?

10. Как мы реализовали оператор % (остаток) применительно к числам с плавающей точкой?

11. Что и как делает функция is_declared()?

12.