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

class="code">{

  while (cin) {

    cout << "> ";

    Token t = ts.get();

    while (t.kind == ';') t=ts.get(); // считываем ';'

    if (t.kind == 'q') {

      keep_window_open();

      return 0;

    }

    ts.putback(t);

    cout << "= " << expression() << endl;

  }

  keep_window_open();

  return 0;

}

catch (exception& e) {

  cerr << e.what() << endl;

  keep_window_open("~~");

  return 1;

}

catch (...) {

  cerr << "exception n";

  keep_window_open("~~");

  return 2;

}

Это повышает надежность обработки ошибок. Таким образом, теперь можно искать новые пути улучшения калькулятора.

7.4. Отрицательные числа

 Проверив калькулятор, легко убедиться, что он не слишком элегантно обрабатывает отрицательные числа. Например, выражение

–1/2

является ошибочным.

Для того чтобы калькулятор работал корректно, мы должны были бы написать

(0–1)/2

Однако это неприемлемо.

 

 Обычно такие проблемы выявляются на поздних этапах отладки и тестирования. Только тогда можно увидеть, что на самом деле делает программа, и получить информацию, позволяющую уточнить исходные идеи. Планируя проект, целесообразно сэкономить время и извлечь выгоду из наших уроков. Очень часто первая версия поставляется пользователям без необходимых уточнений из-за напряженного расписания и жесткой стратегии управления, которая не позволяет вносить исправления в спецификацию на поздних этапах разработки. Поздние добавления — это кошмар менеджера. На самом деле, когда программа уже достаточно работоспособна, но еще не готова к поставке, еще не поздно внести дополнения; это самый первый момент, когда можно учесть опыт ее использования. Реалистичное расписание должно учитывать это обстоятельство.

В данном случае необходимо внести исправления в грамматику, чтобы предусмотреть унарный минус. На первый взгляд легче всего внести исправления в пункт Первичное выражение. Сейчас он выглядит так:

Первичное выражение:

  Число

  "("Выражение")"

Нам требуется, чтобы этот пункт выглядел примерно таким образом:

Первичное выражение:

  Число

  "("Выражение")"

  "–" Первичное выражение

  "+" Первичное выражение

Мы добавили унарный плюс, поскольку он есть в языке С++. Если есть унарный минус, то легче реализовать унарный плюс, чем объяснить его бесполезность. Код, реализующий Первичное выражение, принимает следующий вид:

double primary()

{

  Token t = ts.get();

  switch (t.kind) {

  case '(': // обработка пункта '(' выражение ')'

  {

    double d = expression();

    t = ts.get();

    if (t.kind != ')') error("')' expected");

    return d;

  }

  case '8':         // символ '8' используется для представления числа

    return t.value; // возвращаем число

  case '–':

    return – primary();

  case '+':

    return primary();

  default:

    error("ожидается первичное выражение");

  }

}

Этот код настолько прост, что работает с первого раза.

7.5. Остаток от деления: %

Обдумывая проект калькулятора, мы хотели, чтобы он вычислял остаток от деления — оператор %. Однако этот оператор не определен для чисел с плавающей точкой, поэтому мы отказались от этой идеи. Настало время вернуться к ней снова.

Это должно быть простым делом.

1. Добавляем символ % как Token.

2. Преобразовываем число типа double в тип int, чтобы впоследствии применить к нему оператор %.

Вот как изменится код функции term():

case '%':

  { double d = primary();

    int i1 = int(left);

    int i2 = int(d);

    return i1%i2;

  }

Для преобразования чисел типа double в числа типа int проще всего использовать явное выражение int(d), т.е. отбросить дробную часть числа. Несмотря на то что это избыточно (см. раздел 3.9.2), мы предпочитаем явно указать, что знаем о произошедшем преобразовании, т.е. избегаем непреднамеренного или неявного преобразования чисел типа double в числа типа int. Теперь получим правильные результаты для целочисленных операндов. Рассмотрим пример.

> 2%3;

= 0

> 3%2;

= 1

> 5%3;

= 2

Как обработать операнды, которые не являются целыми числами? Каким должен быть результат следующего выражения:

> 6.7%3.3;

Это выражение не имеет корректного результата, поэтому запрещаем применение оператора % к аргументам с десятичной точкой. Проверяем, имеет ли аргумент дробную часть, и в случае положительного ответа выводим сообщение об ошибке.

Вот как выглядит результат функции term():

double term()

{

  double left = primary();

  Token t = ts.get(); // получаем следующую лексему

                      // из потока Token_stream

  while(true) {

    switch (t.kind) {

    case '*':

      left *= primary();

      t = ts.get();

      break;

    case '/':

      { double d = primary();

      if (d == 0) error("Деление на нуль");

      left /= d;

      t = ts.get();

      break;

    }

    case '%':

      { double d = primary();

        int i1 = int(left);

        if (i1 != left)

          error ("Левый операнд % не целое число");

        int i2 = int(d);

        if (i2 != d) error ("Правый операнд % не целое число");

        if (i2 == 0) error("%: деление на нуль");

        left = i1%i2;

        t = ts.get();

        break;

    }

    default:

      ts.putback(t); // возвращаем t обратно в поток

                     // Token_stream

      return left;

    }

  }

}

Здесь мы лишь проверяем, изменилось ли число при преобразовании типа double в тип int. Если нет, то можно применять оператор %. Проблема проверки целочисленных операндов перед использованием оператора % — это вариант проблемы сужения (см. разделы 3.9.2 и 5.6.4), поэтому ее можно решить с помощью оператора narrow_cast.