OOP-实验6
实验任务1
源代码 contestant.hpp,utils.hpp,task1.cpp
点击查看代码 contestant.hpp
#pragma once
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
struct Contestant
{
long id; // 学号
std::string name; // 姓名
std::string major; // 专业
int solved; // 解题数
int penalty; // 总罚时
};
// 重载<<
// 要求：姓名/专业里不含空白符
inline std::ostream &operator<<(std::ostream &out, const Contestant &c)
{
out << std::left;
out << std::setw(15) << c.id
<< std::setw(15) << c.name
<< std::setw(15) << c.major
<< std::setw(10) << c.solved
<< std::setw(10) << c.penalty;
return out;
}
// 重载>>
inline std::istream &operator>>(std::istream &in, Contestant &c)
{
in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty;
return in;
}
点击查看代码 utils.hpp
#pragma once
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
// ACM 排序规则：先按解题数降序，再按罚时升序
inline bool cmp_by_solve(const Contestant &a, const Contestant &b)
{
if (a.solved != b.solved)
return a.solved > b.solved;
return a.penalty < b.penalty;
}
// 将结果写至任意输出流
inline void write(std::ostream &os, const std::vector<Contestant> &v)
{
for (const auto &x : v)
os << x << '\n';
}
// 将结果打印到屏幕
inline void print(const std::vector<Contestant> &v)
{
write(std::cout, v);
}
// 将结果保存到文件
inline void save(const std::string &filename, const std::vector<Contestant> &v)
{
std::ofstream os(filename);
if (!os)
throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
write(os, v);
}
// 从文件读取信息（跳过标题行）
inline std::vector<Contestant> load(const std::string &filename)
{
std::ifstream is(filename);
if (!is)
throw std::runtime_error("fail to open " + filename);
std::string line;
std::getline(is, line); // 跳过标题
std::vector<Contestant> v;
Contestant t;
int seq;
while (is >> seq >> t)
v.push_back(t);
return v;
}
点击查看代码 task1.cpp
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
#include "utils.hpp"
const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";
void app()
{
std::vector<Contestant> contestants;
try
{
contestants = load(in_file);
std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve);
print(contestants);
save(out_file, contestants);
}
catch (const std::exception &e)
{
std::cerr << e.what() << '\n';
return;
}
}
int main()
{
app();
}
运行测试截图
- 问题1：流操作与代码复用
观察print()与save()的实现，均在内部调用write()：
-
（1）
write()的参数类型是std::ostream&，它为什么能同时接受std::cout和std::ofstream对象作为实参？ -
回答：
std::cout是std::ostream对象，而std::ofstream继承自std::ostream。 -
（2）如果要把结果写到其他设备，只要该设备也提供
std::ostream，还需改动write()吗？ -
回答：无需改动
write()。 -
问题2：异常处理与捕获
在代码中找到两处throw语句，说明：
-
（1）什么情况下会抛出异常；
-
回答：未成功打开文件时。
*（2）异常被谁捕获、做了哪些处理。
-
回答：被
task1.cpp的app()捕获，输出错误信息。 -
问题3：替代写法
函数app中std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve);参数cmp_by_solve换成下面的lambda表达式是否可以？功能、性能、结果是否一致？
[](const Contestant &a, const Contestant &b)
{ return a.solved != b.solved ? a.solved > b.solved
: a.penalty < b.penalty; }
-
回答：可以，功能和结果与先前之写法一致，由于此lambda表达式较为简洁，被定义为内联函数，性能更优。
-
问题4：数据完整性与代码健壮性
把in_file改成"./data_bad.txt"（内含空白行或字段缺失），重新编译运行：
-
（1）观察运行结果有什么问题？给出测试截图并分析原因。
-
回答：测试截图如下所示。由于第七个参赛选手的
solved和penalty是空的，导致错误读取到下一个参赛选手的序号和id；当下一个参赛选手读取其id时，遇到std::string类型，读取结束，故后三个参赛选手数据缺失。
-
（2）思考：如何修改函数
std::vector<Contestant> load(const std::string& filename)，使其提示出错行号并跳过有问题的数据行，同时让程序继续执行？（选答*） -
回答：改动之处如下所示。
// 在util.hpp的inline std::vector<Contestant> load(const std::string &filename)之中
// 替换前的代码
// while (is >> seq >> t)
// v.push_back(t);
// 替换后的代码
while (true)
{
if (is.eof())
break;
std::string line;
std::getline(is, line);
std::istringstream iss(line);
try
{
iss >> seq >> t;
}
catch (const std::exception &e)
{
std::ostringstream oss;
oss << "line " << seq << " " << e.what();
std::cerr << oss.str() << std ::endl;
continue;
}
v.push_back(t);
}
// 在contestant中
// 替换前的代码
// inline std::istream &operator>>(std::istream &in, Contestant &c)
// {
// in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty;
// return in;
// }
// 替换后的代码
inline std::istream &operator>>(std::istream &in, Contestant &c)
{
if (!(in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty))
throw std::runtime_error("format error");
return in;
}
实验任务2
源代码 student.hpp,stumgr.hpp,task2.cpp
点击查看代码 student.hpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
class Student
{
public:
Student() = default;
~Student() = default;
const std::string get_major() const;
int get_grade() const;
friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Student &s);
friend std::istream &operator>>(std::istream &is, Student &s);
private:
int id;
std::string name;
std::string major;
int grade; // 0-100
};
const std::string Student::get_major() const
{
return major;
}
int Student::get_grade() const
{
return grade;
}
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Student &s)
{
os << s.id << '\t' << s.name << '\t' << s.major << '\t' << s.grade;
return os;
}
std::istream &operator>>(std::istream &is, Student &s)
{
std::string line;
std::getline(is, line);
std::istringstream iss(line);
std::ostringstream oss;
if (!(iss >> s.id))
{
oss.str("");
oss << "format error,skipped: ";
throw std::runtime_error(oss.str());
}
else if (!(iss >> s.name))
{
oss.str("");
oss << "format error,skipped: " << s.id;
throw std::runtime_error(oss.str());
}
else if (!(iss >> s.major))
{
oss.str("");
oss << "format error,skipped: " << s.id << '\t' << s.name;
throw std::runtime_error(oss.str());
}
else if (!(iss >> s.grade))
{
oss.str("");
oss << "format error,skipped: " << s.id << '\t' << s.name << '\t' << s.major;
throw std::runtime_error(oss.str());
}
else if (s.grade < 0 || s.grade > 100)
{
std::cerr << "error: " << s.grade << std::endl;
oss.str("");
oss << "grade invalid,skipped: " << s.id << '\t' << s.name << '\t' << s.major << '\t' << s.grade;
throw std::runtime_error(oss.str());
}
return is;
}
点击查看代码 stumgr.hpp
#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include "student.hpp"
class StuMgr
{
public:
void load(const std::string &file); // 加载数据文件（空格分隔）
void sort(); // 排序: 按专业字典序升序、同专业分数降序
void print() const; // 打印到屏幕
void save(const std::string &file) const; // 保存到文件
private:
void write(std::ostream &os) const; // 把数据写到任意输出流
private:
std::vector<Student> students;
};
void StuMgr::load(const std::string &file)
{
students.clear();
std::ifstream ifs(file);
if (!ifs)
{
throw std::runtime_error("cannot open file: " + file);
}
std::string header;
std::getline(ifs, header);
Student s;
int row = 1;
while (true)
{
try
{
ifs >> s;
if (ifs.eof())
break;
++row;
students.push_back(s);
}
catch (const std::exception &e)
{
++row;
std::cerr << "[Warning] line " << row << " " << e.what() << '\n';
}
}
}
void StuMgr::sort()
{
std::sort(students.begin(), students.end(), [](const Student &a, const Student &b)
{ if (a.get_major() != b.get_major())
return a.get_major() < b.get_major();
return a.get_grade() > b.get_grade(); });
}
void StuMgr::print() const
{
write(std::cout);
}
void StuMgr::save(const std::string &file) const
{
std::ofstream ofs(file);
if (!ofs)
{
throw std::runtime_error("无法打开文件: " + file);
}
write(ofs);
}
void StuMgr::write(std::ostream &os) const
{
for (const auto &s : students)
{
os << s << std::endl;
}
}
点击查看代码 task2.cpp
#include <iostream>
#include <limits>
#include <string>
#include "stumgr.hpp"
const std::string in_file = "./data_bad.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";
void menu()
{
std::cout << "\n**********简易应用**********\n"
"1. 加载文件\n"
"2. 排序\n"
"3. 打印到屏幕\n"
"4. 保存到文件\n"
"5. 退出\n"
"请选择：";
}
void app()
{
StuMgr mgr;
while (true)
{
menu();
int choice;
std::cin >> choice;
try
{
switch (choice)
{
case 1:
mgr.load(in_file);
std::cout << "加载成功\n";
break;
case 2:
mgr.sort();
std::cout << "排序已完成\n";
break;
case 3:
mgr.print();
std::cout << "打印已完成\n";
break;
case 4:
mgr.save(out_file);
std::cout << "导出成功\n";
break;
case 5:
return;
default:
std::cout << "不合法输入\n";
}
}
catch (const std::exception &e)
{
std::cout << "Error: " << e.what() << '\n';
}
}
}
int main()
{
app();
}
运行测试截图
无法打开文件
data.txt
data_bad.txt
实验总结
-
对输入的
student数据进行异常判断时，原先以依次读取各个基本数据的方式，但此方式可能会错误读取到下一行数据，故采用先读取一行，再对一行内的数据进行处理。 -
读入
student的每个数据项后，均会判断是否正确读入，虽然代码显得有些繁琐，但是可以确认从哪个数据项被中断，并在错误信息中输出已正确读入的数据项。 -
异常处理时输出的行号，实际上是包含表头的，即表头算作第1行。
浙公网安备 33010602011771号