Читаем Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание полностью

Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Эти выражения, т.е. 2+2 и 2+2*3, должны быть введены пользователем; все остальное сделает программа. Для приглашения к вводу мы используем слово “Выражение: ”. Мы могли бы выбрать фразу “Пожалуйста, введите выражение и символ перехода на новую строку”, но этот вариант выглядит слишком многословным и бессмысленным. С другой стороны, такие короткие приглашения, как >, выглядят чересчур загадочно. Анализировать такие варианты использования на ранней стадии проектирования программы весьма важно. Это позволяет сформулировать очень практичное определение того, что программа должна делать как минимум.

Обсуждая проектирование и анализ, мы будем называть такие примеры прецедентами использования (use cases). Впервые сталкиваясь с разработкой калькулятора, большинство людей сразу приходят к следующей логике программы:

read_a_line

calculate // выполните работу

write_result

Этот набросок, конечно, не программа; он называется псевдокодом (pseudo code). Псевдокоды обычно используются на ранних этапах проектирования, когда еще не совсем ясно, какой смысл мы вкладываем в обозначения. Например, является ли слово “calculate” вызовом функции? Если да, то каковы его аргументы? Для ответа на этот вопрос просто еще не настало время.

<p id="AutBody_Root092"><strong>6.3.1. Первое приближение</strong></p>

На этом этапе мы действительно еще не готовы написать программу, имитирующую функции калькулятора. Мы просто мало думали об этом, но размышления — трудная работа, а, как большинство программистов, мы стремимся сразу писать какой-то код. Итак, попробуем написать простую программу-калькулятор и посмотрим, к чему это приведет. Первое приближение может выглядеть примерно так:

#include "std_lib_facilities.h"

int main

{

cout << "Пожалуйста, введите выражение (допускаются + и –): ";

int lval = 0;

int rval;

char op;

int res;

cin>>lval>>op>>rval; // считываем что-то вроде 1 + 3

if (op=='+')

res = lval + rval; // сложение

else if (op=='–')

res = lval – rval; // вычитание

cout << "Результат: " << res << '\n';

keep_window_open;

return 0;

}

Иначе говоря, программа считывает пару значений, разделенных оператором, например 2+2, вычисляет результат (в данном случае 4) и выводит его на печать. Здесь переменная, стоящая слева от оператора, обозначена как lval, а переменная, стоящая справа от оператора, — как rval.

Эта программа работает! Ну и что, если программа довольно простая? Очень хорошо получить что-то работающее! Возможно, программирование и компьютерные науки проще, чем о них говорят. Может быть, но не стоит слишком увлекаться ранним успехом. Давайте сделаем кое-что.

1. Несколько упростим код.

2. Добавим операции умножения и деления (например, 2*3).

3. Добавим возможность выполнять несколько операторов (например, 1+2+3).

В частности, известно, что корректность входной информации следует проверять (в нашем варианте мы “забыли” это сделать) и что сравнивать значения с несколькими константами лучше всего с помощью инструкции switch, а не if.

Цепочку операций, например 1+2+3+4, будем выполнять по мере считывания значений; иначе говоря, начнем с 1, потом увидим +2 и добавим 2 к 1 (получим промежуточный результат, равный 3), увидим +3 и добавим 3 к промежуточному результату, равному 3, и т.д.

После нескольких неудачных попыток и исправления синтаксических и логических ошибок получим следующий код:

#include "std_lib_facilities.h"

int main

{

cout <<

<< "Пожалуйста, введите выражение (допускаются +, –, * и /): ";

int lval = 0;

int rval;

char op;

cin>>lval; // считываем самый левый операнд

if (!cin) error("нет первого операнда");

while (cin>>op) { // считываем оператор и правый операнд в цикле