软件技术基础第二次作业

用 C# 写一个命令行文本计数统计程序（wc.exe）—— 软件技术课程作业复盘

一、项目简介

这次作业要求实现一个类似 Linux wc 的命令行文本统计程序：wc.exe [参数] [文件名]。
我用 C# / .NET 完成了全部基础功能和扩展功能，包含 89 个单元测试和性能测试，
并通过三个版本的 commit 记录了完整的开发演进过程。

项目地址（码云）：https://gitee.com/shengxuyi/wc（公开仓库，按课程要求提交）

二、功能与参数

程序支持 7 个统计参数，可自由组合（如 -cwslema 一次输出全部）：

参数	含义	统计规则（节选）
-c	字符数	含空格与换行（Windows 下 \r\n 计 2 个字符）
-w	单词数	按空白分隔，去除首尾标点
-s	句子数	按 . ! ? 结束符统计，连续结束符只计一句
-l	总行数	按换行符切分
-e	空行数	空白行或仅有 { } 的行
-m	注释行数	//、/* */（支持跨行）
-a	代码行数	除空行、注释行外的有效行

三条守恒关系可以自验：总行数 = 空行 + 注释行 + 代码行。

异常处理也做了完整覆盖：文件不存在、参数为空、未知选项、多传文件、空文件
均给出友好提示；退出码约定为 0 成功 / 1 参数错误 / 2 文件错误，便于脚本调用。

$ wc.exe -cwslema samples/code_sample.cs
       515  chars         samples/code_sample.cs
        50  words         samples/code_sample.cs
         7  sentences     samples/code_sample.cs
        23  lines         samples/code_sample.cs
        11  empty lines   samples/code_sample.cs
         4  comment lines samples/code_sample.cs
         8  code lines    samples/code_sample.cs

三、设计与实现

代码按职责拆成 5 个模块，统计逻辑全部是纯函数（不碰文件系统），
所以单元测试不需要生成临时文件就能覆盖绝大多数场景：

• Program：入口、输出格式、退出码；
• CommandLineParser / CommandLineOptions：参数解析与校验；
• TextCounter：字符 / 单词 / 句子统计；
• CodeLineCounter：空行 / 注释行 / 代码行分类——核心是一个逐字符状态机，
  能正确处理块注释跨行、字符串/字符字面量里的 // 与 /*、转义符等坑；
• TextFileReader：UTF-8（含/不含 BOM）、UTF-16 文件读取与错误提示。

源码刻意保持 C# 5 兼容语法，因此既能用 .NET 10 SDK 编译（dotnet build），
也能在没有 SDK 的机器上用系统自带的 .NET Framework csc 直接编译，产物行为一致。

四、单元测试：89 个用例

用 xUnit 编写了 89 个测试，覆盖：基础统计（空文件、单个词、多句、标点、
多空格、\r\n 换行、混合文本）、参数解析（13 种合法/非法输入）、
行分类（15 组边界样例 + 整篇守恒校验）、扩展选项，以及端到端测试
（真实启动编译出的 wc.exe，断言输出与退出码）。

$ dotnet test -c Release
已通过! - 失败: 0，通过: 89，已跳过: 0，总计: 89

五、性能测试

用脚本生成 1MB / 10MB / 50MB 混合文本（英文句子 + 代码行），全项统计计时：

规模	平均耗时	吞吐
1 MB	≈ 0.15 s	≈ 7 MB/s
10 MB	≈ 0.40 s	≈ 26 MB/s
50 MB	≈ 1.50 s	≈ 34 MB/s

耗时随规模近似线性增长，全部 7 项统计单遍扫描完成，无平方级操作。
方法、环境与完整数据见仓库 docs/performance.md。

六、版本演进（三次提交）

版本	内容
v0.1	项目骨架 + README 初稿
v0.2	基础功能（-c/-w/-s）+ 49 个基础测试 + 5 张运行截图
v0.3	扩展功能（-l/-e/-m/-a）+ 40 个扩展/端到端测试 + 性能测试

每个版本打了 git tag，检出任意 tag 都能独立编译、测试全绿。
开发中踩过的坑也值得记录：测试代码里 [InlineData('-l')] 这种
"两个字符的单引号字面量"在 csc 老编译器下漏检、换 .NET SDK 才暴露；
相对路径层级数错导致"文件不存在"——最后统一改为在仓库根目录运行，
用完整相对路径引用 exe，从根上避免数 ../。

七、AI 使用说明

本项目开发过程使用了 AI 辅助（设计方案、代码生成、问题排查）。
按课程要求，全部对话提示词记录已随仓库提交，位于
docs/ai-prompts.md（README 第 12 节亦有链接），共 6 条记录（P1~P6），
每条包含：编号 / 阶段 / 提示词原文 / AI 产出 / 人工复核与修改，
如实反映了 AI 产出与本人复核、修改、实际操作（建仓、提交、截图、测试）的分工。

八、仓库地址

https://gitee.com/shengxuyi/wc

欢迎老师与同学检视，任何一个 tag 检出后：
dotnet build -c Release && dotnet test 即可复现 89 个测试全部通过。