1月21日 C Primer Plus学习

8.6 输入验证

在实际应用中，用户不一定会按照程序的指令行事。用户的输入和程序期望的输入不匹配时常发生，这会导致程序运行失败。作为程序员，除了完成编程的本职工作，还要事先预料一些可能的输入错误，这样才能编写出能检测并处理这些问题的程序。

// checking.c -- 输入验证
#include　<stdio.h>
#include　<stdbool.h>
// 验证输入是一个整数
long　get_long(void);
// 验证范围的上下限是否有效
bool　bad_limits(long　begin,　long　end,
                long　low,　long　high);
// 计算a～b之间的整数平方和
double　sum_squares(long　a,　long　b);
int　main(void)
{
    const long MIN = -10000000L;　　// 范围的下限 const long MAX = +10000000L;　　// 范围的上限
	long start;　　　　　　　　　　　　// 用户指定的范围最小值 long stop;　　　　　　　　　　　　 // 用户指定的范围最大值
	double　answer; printf("This　program　computes　the　sum　of　the　squares　of　"
	"integers　in　a　range.\nThe　lower　bound　should　not　"
	"be　less　than　-10000000　and\nthe　upper　bound　"
	"should　not　be　more　than　+10000000.\nEnter　the　"
	"limits　(enter　0　for　both　limits　to　quit):\n"
	"lower　limit:　"); 
    start　=　get_long();
    printf("upper　limit:　");
    stop　=　get_long();
    while　(start　!=　0　||　stop　!= 0)
	{
        if　(bad_limits(start,　stop,　MIN,　MAX))
            printf("Please　try　again.\n");
        else 
        {
            answer　=　sum_squares(start,　stop);
			printf("The　sum　of　the　squares　of　the　integers　");
            printf("from　%ld　to　%ld　is　%g\n", start,　stop,　answer);
		}
        printf("Enter　the　limits　(enter　0　for　both　"
		"limits　to　quit):\n");
        printf("lower　limit:　");
        start　=　get_long();
        printf("upper　limit:　");
        stop　=　get_long();
	}
	printf("Done.\n"); 
    return　0;
}
long　get_long(void)
{
    long　input; char　ch;
    while　(scanf("%ld",　&input)　!=　1)
	{
        while　((ch　=　getchar())　!=　'\n')
		putchar(ch);　　　　　　 // 处理错误输入
		printf("　is　not　an　integer.\nPlease　enter　an　");
        printf("integer　value,　such　as　25,　-178,　or　3:　");
	}
    return　input;
}
double　sum_squares(long　a,　long　b)
{
    double　total　=　0;
    long　i;
    for　(i　=　a;　i　<=　b;　i++)
		total += (double) i * (double) i;
    return　total;
}
bool　bad_limits(long　begin,　long　end, long　low,　long　high)
{
    bool　not_good　=　false;
    if　(begin　>　end)
    {
        printf("%ld　isn't　smaller　than　%ld.\n",　begin,　end);
        not_good　=　true;
	}
    if　(begin　<　low　||　end　<　low)
	{
		printf("Values　must　be　%ld　or　greater.\n",　low);
        not_good　=　true;
	}
    if　(begin　>　high　||　end　>　high)
	{
        printf("Values　must　be　%ld　or　less.\n",　high);
        not_good　=　true;
	}
    return　not_good;
}

8.6.1 分析程序

程序遵循模块化的编程思想，使用独立函数（模块）来验证输入和管理显示。程序越大，使用模块化编程就越重要。 main()函数管理程序流，为其他函数委派任务。

它使用 get_long()获取值、while 循环处理值、badlimits()函数检查值是否有效、sum_squres()函数处理实际的计算。

8.6.2 输入流和数字

简而言之，输入由字符组成，但是scanf()可以把输入转换成整数值或浮点数值。使用转换说明（如%d或%f）限制了可接受输入的字符类型，而 getchar()和使用%c的scanf()接受所有的字符。

8.7 菜单浏览

菜单给用户提供了一份响应程序的选项。假设有下面一个例子：

Enter　the　letter　of　your　choice:

a.　advice　　　　　　　b.　bell

c.　count　　　　　　　　q.　quit

理想状态是，用户输入程序所列选项之一，然后程序根据用户所选项完成任务。作为一名程序员，自然希望这一过程能顺利进行。因此，第1个目标是：当用户遵循指令时程序顺利运行；第2个目标是：当用户没有遵循指令时，程序也能顺利运行。显而易见，要实现第 2 个目标难度较大，因为很难预料用户在使用程序时的所有错误情况。

现在的应用程序通常使用图形界面，可以点击按钮、查看对话框、触摸图标，而不是我们示例中的命令行模式。但是，两者的处理过程大致相同：给用户提供选项、检查并执行用户的响应、保护程序不受误操作的影响。除了界面不同，它们底层的程序结构也几乎相同。但是，使用图形界面更容易通过限制选项控制输入。

8.7.1 任务

一个菜单程序需要获取用户的响应，根据响应选择要执行的动作。另外，程序应该提供返回菜单的选项。

C 的 switch 语句是根据选项决定行为的好工具，用户的每个选择都可以对应一个特定的case标签。

使用while语句可以实现重复访问菜单的功能。

8.7.2 使执行更顺利

缓冲输入依旧带来些麻烦，程序把用户每次按下 Return 键产生的换行符视为错误响应。为了让程序的界面更流畅，该函数应该跳过这些换行符。这类问题有多种解决方案。一种是用名为get_first()的新函数替换getchar()函数，读取一行的第1个字符并丢弃剩余的字符。这种方法的优点是，把类似act这样的输入视为简单的a，而不是继续把act中的c作为选项c的一个有效的响应。

8.7.3 混合字符和数值输入

void　count(void)
{
    int　n,　i;
    printf("Count　how　far?　Enter　an　integer:\n");
    scanf("%d",　&n);
    for　(i　=　1;　i　<=　n;　i++)
        printf("%d\n",　i);
}

如果输入3作为响应，scanf()会读取3并把换行符留在输入队列中。下次

调用 get_choice()将导致get_first()返回这个换行符，从而导致我们不希望出现的行为。

重写 get_first()，使其返回下一个非空白字符而不仅仅是下一个字符，即可修复这个问题。我们把这个任务留给读者作为练习。另一种方法是，在 count()函数中清理换行符，如下所示：

void　count(void)
{
	int　n,　i;
    printf("Count　how　far?　Enter　an　integer:\n");
    n　=　get_int();
    for　(i　=　1;　i　<=　n;　i++)
		printf("%d\n",　i);
    while　(getchar()　!=　'\n') 
    	continue;
}

void　count(void)

{ int　n,　i; printf("Count　how　far?　Enter　an　integer:\n"); n　=　get_int(); for　(i　=　1;　i　<=　n;　i++)

printf("%d\n",　i); while　(getchar()　!=　'\n') continue;

}

要注意在处理较复杂的任务时，如何让函数把任务委派给另一个函数。这样让程序更模块化。

编程练习第8题

代码

点击查看

#include<stdio.h>
float getNum(void);//获取输入要计算的数的函数
void getch(void);
int main(void)
{
	char calculateType;
	float num1,num2;
	do
	{
		printf("选择你要进行的运算：\n"
		       "a. 加        b. 减\n"
			   "c. 乘        d. 除\n"
			   "q. 退出\n");
		scanf("%c",&calculateType);		
		switch(calculateType)
		{
			case 'a':
				num1 = getNum();
				num2 = getNum();
				printf("运算结果为：%f\n",num1+num2);
				getch();//在这里调用这个函数是为了让结果出现在底端，有一个更好的观感
				break;
			case 'b':
				num1 = getNum();
				num2 = getNum();
				printf("运算结果为：%f\n",num1-num2);
				getch();
				break;
			case 'c':
				num1 = getNum();
				num2 = getNum();
				printf("运算结果为：%f\n",num1*num2);
				getch();
				break;
			case 'd':
				num1 = getNum();
				num2 = getNum();
				printf("运算结果为：%f\n",num1/num2);
				getch();
				//接着依旧会运行下面的break
			case 'q':
				break;
			default:
				getch();
				printf("请按照提示输入内容！\n");
		}
	}
	while(calculateType != 'q');
	fflush(stdin);//避免回车键带来的问题
	return 0;
}
float getNum(void)
{
	printf("请输入一个数：\n");
	float num;
	if(scanf("%f",&num) == 1)
	{
		fflush(stdin);
		return num;
	}
	else//处理不按要求输入的内容
	{
		fflush(stdin);//避免回车键带来的问题，否则会成永动机？但是试了一下，最终会停下，应该是有递归的次数限制啥的
		printf("请按照提示输入内容！\n");
		getNum(); //递归
	}
}
void getch(void)
{
	char ch;
	do
	{
		scanf("%c",&ch);
	}
	while(ch != 10);//回车键的键值是10
}