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

так, как надо. Мы испытали первую версию в разделе 6.6 и удалили серьезные ошибки. Однако вторая версия (см. раздел 6.7) не намного лучше, хотя в этом нет ничего страшного (это было вполне предсказуемо). Программа вполне успешно выполняет свою основную задачу и позволяет проверить основные идеи. В этом смысле она вполне успешна, но как только вы станете работать с ней, получите массу проблем.

ПОПРОБУЙТЕ

Запустите программу, посмотрите, что она делает, и попытайтесь понять, почему она так работает.

Задание

Это задание связано с рядом модификаций, которые превратят довольно бесполезный код в полезную программу.

1. Откройте файл calculator02buggy.cpp. Скомпилируйте его. Найдите и исправьте несколько ошибок. Этих ошибок в тексте книги нет.

2. Измените символ, кодирующий команду выхода, с q на x.

3. Измените символ, кодирующий команду печати, с ; на =.

4. Добавьте в функцию main() приветствие.

Добро пожаловать в программу–калькулятор!

Пожалуйста, введите выражения, содержащее числа с плавающей точкой.

5. Усовершенствуйте это приветствие, указав, какие операторы можно выполнить и как вывести данные на экран и выйти из программы.

6. Найдите три логические ошибки, преднамеренно внесенные в файл calculator02buggy.cpp, и удалите их из программы.

Резюме

1. Что означает выражение “Программирование — это понимание”?

2. В главе подробно описан процесс разработки программы-калькулятора. Проведите краткий анализ того, что должен делать калькулятор.

3. Как разбить задачу на небольшие части?

4. Почему следует начинать с небольшой версии программы?

5. Почему нагромождение возможностей может привести в тупик?

6. Перечислите три основных этапа разработки программного обеспечения.

7. Что такое прецедент использования?

8. Для чего предназначено тестирование?

9. Следуя схеме, лежащей в основе этой главы, опишите разницу между Термом, Выражением, Числом и Первичным выражением.

10. В главе входная информация разделена на компоненты: Термы, Выражения, Первичные выражения и Числа. Сделайте это для арифметического выражения (17+4)/(5–1).

11. Почему в программе нет функции number()?

12. Что такое лексема?

13. Что такое грамматика? Что такое грамматическое правило?

14. Что такое класс? Для чего мы используем классы?

15. Что такое конструктор?

16. Почему в функции expression() в операторе switch по умолчанию предусмотрен возврат лексемы обратно в поток?

17. Что значит “смотреть вперед”?

18. Что делает функция putback() и чем она полезна?

19. Почему операцию вычисления остатка (деление по модулю) % трудно реализовать с помощью функции term()?

20. Для чего используются два члена класс Token?

21. Зачем члены класса разделяются на закрытые и открытые?

22. Что произойдет в классе Token_stream, если в буфере есть лексема и вызвана функция get()?

23. Зачем в оператор switch в функцию get() в классе Token_stream добавлены символы ';' и 'q'?

24. Когда следует начинать тестирование программы?

25. Что такое тип, определенный пользователем? Зачем он нужен?

26. Что такое интерфейс типа, определенного пользователем?

27. Почему следует полагаться на библиотечные коды?

Термины

Упражнения

1. Выполните упражнения из раздела ПОПРОБУЙТЕ, если вы не сделали этого раньше.

2. Добавьте в программу возможность обработки скобок {} и (), чтобы выражение {(4+5)*6}/(3+4) стало корректным.

3. Добавьте оператор вычисления факториала: для его представления используйте знак восклицания, !. Например, выражение 7! означает 7*6*5*4*3*2*1. Присвойте оператору ! более высокий приоритет по сравнению с операторами * и /, т.е. 7*8! должно означать 7*(8!), а не (7*8)!. Начните с модификации грамматики, чтобы учесть оператор с более высоким приоритетом. Для того чтобы учесть стандартное математическое определение факториала, установите выражение 0! равным 1.

4. Определите класс Name_value, хранящий строку и значение. Включите в него конструктор (так же как в классе Token). Повторите упр. 19 из главы 4, чтобы вместо двух векторов использовался вектор vector<Name_value>.

5. Добавьте пункт в английскую грамматику из раздела 6.4.1, чтобы можно было описать предложения вида “The birds fly but the fish swim”.

6. Напишите программу, проверяющую корректность предложений в соответствии с правилами грамматики английского языка из раздела 6.4.1. Будем считать, что каждое предложение заканчивается точкой, ., окруженной пробелами. Например, фраза birds fly but the fish swim. является предложением, а фразы but birds fly but the fish swim (пропущена точка) и birds fly but the fish swim. (перед точкой нет пробела) — нет. Для каждого введенного предложения программа должна просто отвечать “Да” или “Нет”. Подсказка: не возитесь с лексемами, просто считайте строку с помощью оператора >>.

7. Напишите грамматику для описания логических выражений. Логическое выражение напоминает арифметическое за исключением того, что в нем используются не арифметические, а логические операторы: ! (отрицание), ~ (дополнение), & (и), | (или) и ^ (исключающее или). Операторы ! и ~ являются префиксными унарными операторами. Оператор ^ имеет более высокий приоритет, чем оператор | (так же, как оператор * имеет более высокий приоритет, чем оператор +), так что выражение x|y^z означает x|(y^z), а не (x|y)^z. Оператор & имеет более высокий приоритет, чем оператор ^, так что выражение x^y&z означает x^y&z).

8. Повторите упр. 12 из главы 5 (игра “Коровы и быки”), используя четыре буквы, а не четыре цифры.

9. Напишите программу, считывающую цифры и составляющую из них целые числа. Например, число 123 считывается как последовательность символов 1, 2 и 3. Программа должна вывести на экран сообщение: “123 — это 1 сотня, 2 десятки и 3 единицы”. Число должно быть выведено как значение типа int. Обработайте числа, состоящие из одной цифры, двух, трех и четырех цифр. Подсказка: для того чтобы получить число 5 из символа '5', вычтите из него символ '0' , иначе говоря, '5'–'0'==5.

10. Перестановка — это упорядоченное подмножество множества. Например, допустим, что вы хотите подобрать код к сейфу. Существует шестьдесят возможных чисел, а вам необходимо выбрать три числа для комбинации. Для этой комбинации чисел существует P(60,3) перестановок, где количество перестановок определяется по формуле:

где символ ! означает факториал. Например, 4! — это 4*3*2*1. Сочетания напоминают перестановки за исключением того, что в них