Программирование

Программный код, реализующий это правило, немного сложен, поэтому он открывает больше возможностей для синтаксических ошибок.

double primary()

{

  Token t = get_token();

  switch (t.kind) {

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

    { double d = expression();

    t = get_token();

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

    return d;

    }

  case '8':         // используем '8' для представления числа

    return t.value; // возвращаем значение числа

  default:

    error("ожидается первичное выражение");

  }

}

По сравнению с функциями expression() и term() в этом программном коде нет ничего нового. В нем используются те же самые языковые конструкции и методы, и объекты класса Token обрабатываются точно так же.

6.6. Испытание первой версии

Для того чтобы выполнить эти функции калькулятора, необходимо реализовать функции get_token() и main(). Функция main() тривиальна: мы просто вызываем функцию expression() и выводим результат на печать.

int main()

try {

  while (cin)

    cout << expression() << '\n';

  keep_window_open();

}

catch (exception& e) {

  cerr << e.what() << endl;

  keep_window_open ();

  return 1;

}

catch (...) {

  cerr << "exception \n";

  keep_window_open ();

  return 2;

}

Обработка ошибок представляет собой обычный шаблон (см. раздел 5.6.3). Отложим реализацию функции get_token() до раздела 6.8 и протестируем эту первую версию калькулятора.

ПОПРОБУЙТЕ

Первая версия программы, имитирующей работу калькулятора (включая функцию get_token()), содержится в файле calculator00.cpp. Запустите его и испытайте.

Нет ничего удивительного в том, что эта первая версия калькулятора работает не совсем так, как мы ожидали. Мы пожимаем плечами и спрашиваем себя: “Почему?”, или “Почему программа работает так, а не иначе?”, или “Что же она делает?” Введите число 2 и символ перехода на новую строку. Ответа вы не получите! Введите символ перехода на новую строку еще раз, чтобы убедиться, что компьютер не завис. Ответа по-прежнему нет. Введите число 3 и символ перехода на новую строку. Ответа нет! Введите число 4 и символ перехода на новую строку. Ответ равен 2! Теперь экран выглядит так:

2

3

4

2

Введем выражение 5+6. Ответ равен 5, а экран выглядит так:

2

3

4

2

5+6

5

Несмотря на свой опыт, скорее всего, вы будете сильно озадачены. Даже опытный программист будет озадачен таким поведением программы. Что происходит? В этот момент попробуйте выйти из программы. Как это сделать? Мы “забыли” указать в программе команду выхода, но прекращение работы может спровоцировать ошибка, поэтому введите символ х, и программа в ответ выведет на экран фразу Неправильная лексема и закончит работу. Наконец-то хоть что-то работает, как запланировано!

 Однако мы забыли провести различие между вводом и выводом на экран. Прежде чем перейти к решению основной задачи, давайте исправим вывод, чтобы экран лучше отражал то, что мы делаем. Добавим символ =, чтобы отметить результат.

while (cin) cout << "= " << expression() << '\n'; // версия 1

Теперь введем ту же самую последовательность символов, что и раньше. На экране появится следующее:

2

3

4

= 2

5+6

= 5

x

Неправильная лексема

Странно! Попробуйте понять, почему программа делает это. Мы попробовали еще несколько примеров. Только посмотрите на эту головоломку!

• Почему программа реагирует после ввода символов 2 и 3 и ввода символа перехода на новую строку?

• Почему после ввода числа 4 программа выводит на экран число 2, а не 4?

• Почему при вычислении выражения 5+6 программа выводит число 5, а не 11?

Существует множество способов получить такие загадочные результаты. Некоторые из них мы проверим в следующей главе, а пока просто подумаем. Может ли программа руководствоваться неверной арифметикой? Это крайне маловероятно: значение 4 не может быть равным 2, а 5+6 равно 11, а не 5. Попробуем разобраться, что происходит, когда мы вводим символы 1 2 3 4+5 6+7 8+9 10 11 12 и символ перехода на новую строку.

1 2 3 4+5 6+7 8+9 10 11 12

= 1

= 4

= 6

= 8

= 10

Что? Ни 2, ни 3. Почему число 4 в выводе есть, а числа 9 нет (т.е. 4+5)? Почему среди результатов есть число 6 и нет числа 13 (т.е. 6+7)?