С++ для "чайников" .

ОГЛАВЛЕНИЕ

В этой главе...

►Включение всех предупреждений и сообщений об ошибках 331

►Добейтесь чистой компиляции 332

►Используйте последовательный стиль программирования 332

►Ограничивайте видимость 332

►Комментируйте свою программу 334

►Хотя бы один раз выполните программу пошагово 334

►Избегайте перегрузки операторов334

►Работа с кучей 334

►Используйте для обработки ошибок исключительные ситуации 355

►Избегайте множественного наследования 355

►Включение всех предупреждений и сообщений об ошибках...331

Синтаксис С++ позволяет проверять всё и вся. Когда компилятор встречается с конструкцией, которую он не может понять, у него не остаётся никакого выбора, кроме генерации сообщения об ошибке. И хотя компилятор честно пытается перейти к следующей строке, он даже не сочтёт нужным создать выполняемую программу.

Выключение сообщений об ошибках и предупреждений подобно отключению красных габаритных огней на вашей машине, потому что они вас раздражают. Игнорирование проблемы не заставит её исчезнуть. Если ваш компилятор имеет режим абсолютной проверки кода, включите его. И Visual С++ .NET, и Dev-C++ предоставляют режим "Включить все сообщения" ( Enable All Messages ), который должен постоянно находиться в рабочем состоянии. В конце концов эта многословность сбережёт ваше время.

Рассматривая ваш исходный код, умный компилятор С++ помимо ошибок ищет всякие подозрительные конструкции. Вот пример:

#include "student.h"

#include "class.h"

Student* addNewStudent ( Class class , char *pName ,

SSNumber ss )

{

Student pS ;

if( pName != 0 )

{

pS = new Student( pName , ss ) ;

class.addStudent( pS ) ;

}

return pS ;

}

Умный компилятор понимает, что если pName равно 0 , то переменная pS никогда не будет проинициализирована; он выводит сообщение об этом и обращает ваше внимание, что было бы неплохо взглянуть на эту проблему ещё раз.

►Добейтесь чистой компиляции...332

Не начинайте отладку кода, пока не избавитесь от всех предупреждений ( или хотя бы не поймёте их причину ). Выключение режима вывода всех сообщений об ошибках, чтобы они не надоедали, не приведёт ни к чему хорошему. Если вы не поняли сообщение сразу, посидите и разберитесь с ним. Проблемы появляются именно там, где вы чего-то не понимаете.

►Используйте последовательный стиль программирования...332

Программирование с использованием чистого последовательного стиля не только улучшает читаемость программы, но и уменьшает количество ошибок программирования. Помните: чем меньше сил будет уходить на расшифровку кода, тем больше их останется на обдумывание логики создаваемой программы. Хороший стиль программирования позволяет легко справляться с такими задачами:

■■■

■ различать имена классов, имена объектов и имена функций;

■ получать определённую информацию об объекте по его имени;

■ отличать команды препроцессора от команд С++;

■ различать блоки программы С++ по уровню отступов.

■■■

Кроме того, вы должны приучиться создавать стандартный заголовок модулей. В таких заголовках следует приводить информацию о функциях или классах, содержащихся в данном модуле, об имени автора ( имеется в виду ваше имя ), о дате создания и версии используемого компилятора, а также об истории исправлений и модификаций.

Очень важно, чтобы программисты, работающие над одним проектом, имели одинаковый стиль программирования. Попытка разобраться в программе, состоящей из фрагментов с разными стилями программирования, — довольно тоскливое занятие.

►Ограничивайте видимость...332

Ограничение видимости внутреннего содержимого класса для внешнего мира — один из краеугольных камней объектно-ориентированного программирования. Класс сам отвечает за своё содержимое, а приложение лишь использует класс для решения поставленных задач.

В частности, ограниченная видимость означает, что данные-члены не должны быть доступны извне класса, т.е. они должны быть защищёнными или закрытыми. Кроме того, должны быть защищены функции-члены, о которых внешние приложения не должны знать.

Открытые функции-члены должны как можно меньше доверять внешнему коду — любой аргумент, переданный открытой функции-члену, должен рассматриваться как потенциальный источник ошибки, пока не будет достоверно доказано обратное. Функция, приведённая ниже, представляет собой мину, которая только и ждёт своего часа.

_________________

332 стр. Часть 6. Великолепная десятка

class Array

{

public :

Array( int s )

{

size = 0 ;

pData = new int[ s ] ;

if ( pData )

{

size = s ;

}

}

~Array( )

{

delete pData ;

size = 0 ;

pData = 0 ;

}

/* Вернуть или установить данные в массиве */

int data( int index )

{

return pData[ index ] ;

}

int data ( int index , int newValue )

{

int oldValue = pData[ index ] ;

pData[ index ] = newValue ;

return oldValue ;

}

protected :

int size ;

int *pData ;

} ;

Функция data( int ) позволяет внешнему приложению читать данные из Array. Эта функция слишком доверчива: она не проверяет, находится ли переменная index в допустимом диапазоне. А что, если она выйдет за предусмотренные границы? Функция data( int , int ) с этой точки зрения ещё хуже, поскольку производит запись в неизвестное место в памяти.

В следующем примере показано, как осуществить такую проверку. Для краткости приведём только пример функции data( int ).

int data( unsigned int index )

{

if ( index >= size )

{

throw Exception( "Индекс массива вне "

"допустимого диапазона" ) ;

}

return pData[ index ] ;

}

Теперь, если переменная index будет выходить за пределы допустимого диапазона, это будет выявлено на этапе проверки ( беззнаковость переменной index избавляет от необходимости проверки на отрицательность значения индекса ).

_________________

333 стр. Глава 29. Десять способов избежать ошибок

►Комментируйте свою программу...334

Я считаю, что можно избежать излишних ошибок, если комментировать программу в процессе её написания, вместо того чтобы ждать, когда программа заработает, и только потом возвращаться и добавлять комментарии к тексту.

Понятно, что никому не хочется тратить время на написание объёмистых заголовков и пояснений к функциям, но всегда можно найти пару минут, чтобы добавить краткий комментарий к программе. Когда вы вернётесь к коду, написанному недели две назад, короткие и содержательные комментарии значительно облегчат "вживание" в программу.

Кроме того, последовательно используемые отступы и соглашения об именах сделают код гораздо доступнее для чтения и понимания. Конечно, очень приятно, когда код легко читать по завершении написания программы, но просто необходимо, чтобы код хорошо воспринимался и при написании — именно тогда, когда вам действительно нужна помощь.

►Хотя бы один раз выполните программу пошагово...334

Существенно облегчит понимание работы программы пошаговое выполнение программы с помощью хорошего отладчика ( обычно для этого вполне подходят отладчики, включенные в среды разработки компиляторов ).

Когда некоторая функция готова и может быть добавлена к программе, её следует тщательно проверить хотя бы один раз, проходя все возможные варианты ветвления потока управления. Гораздо легче отлавливать ошибки в отдельной функции, чем в комплексе с другими функциями программы.

►Избегайте перегрузки операторов...334

Настоятельно советую избегать перегрузки операторов, за исключением оператора присвоения operator = ( ), пока вы как следует не освоитесь в С++. Хотя хороший набор перегруженных операторов и может значительно повысить полезность класса и читаемость кода, перегрузка почти никогда не бывает крайне необходимой и может значительно усложнить жизнь начинающего программиста. Тот же эффект вы можете получить при помощи определения и использования соответствующих открытых функций-членов.

После того как вы интенсивно поработаете с языком С++ по меньшей мере несколько месяцев, можете начинать перегружать операторы как вам заблагорассудится.

►Работа с кучей...334

Основное правило, касающееся кучи, заключается в том, что выделение и освобождение памяти из кучи должно происходить на одном уровне. Если функция-член MyClass::create( ) выделяет блок памяти и возвращает его вызывавшему коду, то должна существовать и функция MyClass::create( ), которая освобождает блок памяти, возвращая его в кучу. MyClass::create( ) не должна требовать от вызывающей функции самостоятельного освобождения памяти. Это, конечно, не помогает избежать всех проблем ( например, вызывающая функция может просто "забыть" вызвать MyClass::create( ) ), однако всё же снижает вероятность их возникновения.

_________________

334 стр. Часть 6. Великолепная десятка

►Используйте для обработки ошибок исключительные ситуации...335

Механизм исключений введён в С++ специально для удобства и эффективности обработки ошибок. Вы должны использовать именно его, а не возврат определённых значений в случае ошибки. Такой код легче писать, читать и поддерживать. Конечно, подходить к вопросу надо разумно — так, нет необходимости генерировать исключение в функции, которая возвращает индикатор "не работает" в половине вызовов.

►Избегайте множественного наследования...335

Множественное наследование, как и перегрузка операторов, на порядок усложняют программу, что совсем не нужно начинающему программисту. Большинство отношений реального мира могут быть выражены с помощью одиночного наследования ( некоторые утверждают, что множественное наследование вообще не нужно, но я не из таких ).

В любом случае вы можете спокойно использовать классы с множественным наследованием из коммерческих библиотек, например классы Microsoft MFC.

Лишь убедившись в том, что вы твёрдо понимаете концепции С++, можно начинать экспериментировать с множественным наследованием. Вы будете уже достаточно подготовлены к неожиданным ситуациям, которые могут возникнуть при использовании этого механизма.

_________________

335 Глава 29. Десять способов избежать ошибок

ОГЛАВЛЕНИЕ

В этой главе...

►Настройка редактора по вашему вкусу 336

►Подсветка парных скобок 337

►Включение обработки исключений 337

►Включение отладочной информации 338

►Создание файла проекта 338

►Настройка справки 338

►Переустановка точек останова после редактирования файла 339

►Избегайте некорректных имён файлов 339

►Включите заголовочные файлы в ваш проект 339

►Работа с профайлером 339

В этой главе рассматриваются некоторые установки Dev-C++, которые могут облегчить ваш программистский труд. Здесь мы также коснёмся вопроса о профайлере Dev-C++.

►Настройка редактора по вашему вкусу...336

Программирование должно доставлять удовольствие. В С++ и так достаточно сложностей, поэтому постарайтесь сделать всё возможное, чтобы работа с редактором приносила вам как можно больше радости. Для этого в Dev-C++ воспользуйтесь командой меню Сервис => Параметры редактора ( ToolsoEditor => Options ), которая позволяет изменить настройки редактора.

Начнём с наиболее незначительных установок. Например, можно установить табуляцию, которая будет соответствовать четырём пробелам, и ширину строки, равную 60 символам ( эти параметры вы, безусловно, можете изменить на свой вкус ).

Флаг Подсветка синтаксиса ( Syntax Highlighting ) заставляет редактор выделять различным цветом слова в вашей программе — в зависимости от того, что они собой представляют: комментарий, ключевое слово, идентификатор и т.д. Многоцветность текста может сначала казаться раздражающей, но в конечном итоге она оказывается очень полезной. Вы можете поменять используемые цвета по своему усмотрению.

Опция Автоотступ ( Auto Indent ) оградит вас от вбивания необходимого количества пробелов или табуляций в начале строки для выравнивания текста и получения красивого отступа — редактор сделает это за вас, как только вы нажмёте клавишу . К сожалению, редактор не понимает, что при закрывающей скобке, например, надо уменьшить уровень отступа. Однако к вашим услугам есть опция Backspace — обратный отступ ( Backspace Unindents ).

_________________

336 стр. Часть 6. Великолепная десятка

Обычно я отменяю опцию Использовать табуляцию ( Use Tab Character ), что заставляет редактор для позиционирования курсора использовать пробелы и только пробелы. В основном я делал это потому, что постоянно переносил текст из редактора Dev-C++ в текстовый редактор, в котором готовил данную книгу.

►Подсветка парных скобок...337

Опция Подсвечивать парные скобки ( highlight matching braces/parenthesis ) также находится в рассмотренном в предыдущем разделе окне параметров редактора. Если эта опция установлена, редактор Dev-C++ находит при вводе закрывающей скобки соответствующую открывающую. Кроме того, когда выбираете открывающую или закрывающую скобки, Dev-C++ изменяет соответствующую скобку, выделяя её шрифтом.

Эта возможность редактора оградит вас от ошибок при вводе скобок. В процессе ввода программы вы можете забыть о закрывающей скобке, так что возможность во время ввода текста убедиться, что всё в порядке, оказывается далеко не лишней.

В Dev-C++ 4.9.8.0 имеется, однако, один серьёзный недостаток: вы не можете открыть модуль, в котором количество открывающих скобок превышает количество закрывающих. Похоже, что при открытии .срр-файла редактор сканирует его содержимое и "зависает", будучи не в состоянии найти необходимое количество закрывающих скобок.

Таким образом, если при открытии исходного файла Dev-C++ кажется зависшим, попытайтесь сделать следующее.

24. Завершите работу Dev-C++, для чего нажмите клавиши , выберите в появившемся окне опцию Task Manager, а в его окне — Dev-C++. После этого щёлкните на кнопке End Task.

25. Запустите Dev-C++ без открытия файла.

26. Отмените опцию Подсвечивать парные скобки ( highlight matching braces/parenthesis ).

27. Откройте ваш файл.

Последнюю версию программы вы найдёте на Web-узле www.bloodshed.net — возможно, в более новой версии эта ошибка исправлена.

►Включение обработки исключений...337

Обработка исключений рассматривалась в главе 25, "Обработка ошибок и исключения". Воспользуйтесь командой меню Сервис => Параметры компилятора ( Tools => Compiler Options ) и в открывшемся диалоговом окне выберите вкладку Настройки ( Settings ). В левой части окна выберите Генерация кода ( Code Generation ), и убедитесь, что флаг Включить обработку исключений ( Enable exception handling ) установлен равным Yes ( значение по умолчанию — No ).

При использовании обработки исключений ваша программа немного увеличится в размере и станет немного медленнее работать, это небольшая цена за возможность использовать механизм обработки исключений.

_________________

337 стр. Глава 30. Десять основных возможностей Dev-C++

►Включение отладочной информации...338

Флаг Генерировать отладочную информацию ( Generate debugging information ) можно найти на той же вкладке, выбрав в левой части окна Компоновщик ( Linker ). Этот флаг должен быть установлен равным Yes, пока идёт отладка программы ( отладчик не будет работать, если этот флаг будет иметь значение No ). Кроме того, Dev-C++ выдаст только очень небольшую информацию о происшедшем в случае аварийного завершения программы.

Когда флаг Генерировать отладочную информацию ( Generate debugging information ) равен Yes, Dev-C++ включает в выполнимый файл информацию о местоположении каждой метки и каждой строки кода ( именно поэтому отладчик знает, где следует устанавливать точки останова ). Включается даже информация о строках кода библиотечных программ.

Я скомпилировал одну из моих программ с включенным флагом генерации отладочной информации, а затем — с выключенным. В первом случае у меня получился выполнимый файл размером 1.2 Мбайта, а во втором — 440 Кбайт. Отсюда мораль: этот флаг должен быть включен во время разработки программы и выключен при сборке окончательной версии программы.

►Создание файла проекта...338

Вы можете собрать программу из единственного .срр-файла, не используя файл проекта, но построение программы из нескольких модулей требует его наличия. О том, как разбивать программу на модули и зачем это делать, а также как использовать файл проекта, вы узнали из главы 22, "Разложение классов".

►Настройка справки...338

Справка Dev-C++ по умолчанию ограничивается помощью по компилятору и не включает ни справку по С++, ни по его библиотекам. К счастью, Dev-C++ позволяет вам настроить меню Справка ( help ), добавив в него файлы в формате Microsoft Help ( .hlp ) или Compiled HTML ( .chm ). ( Примечание: вы должны сами найти соответствующие файлы, например, в Web. Ни Dev-C++, ни www.bloodshed.net не предоставляют дополнительные справочные файлы. )

В качестве примера я загрузил из Web доступный бесплатно файл справки Win32.hlp, в котором описаны вызовы интерфейса прикладного программирования ( API ) операционной системы Windows. Выберите в меню команду Справка => Настроить меню справки ( help => Customize Help Menu ) для вызова диалогового окна Редактора меню справки ( help Menu Editor ).

Щёлкните на кнопке Добавить ( Add ) в верхней части диалогового окна. Dev-C++ выведет окно открытия файла, в котором вы должны выбрать добавляемый вами файл и щёлкнуть на кнопке Open. После этого в окне редактора вы увидите добавленный вами файл справки, содержимое которого отныне будет доступно для вас через команду меню Справка ( help ).

В меню можно добавить любое количество справочных файлов.

_________________

338 стр. Часть 6. Великолепная десятка

►Переустановка точек останова после редактирования файла...339

Dev-C++ устанавливает точки останова, основываясь на номерах строк исходного текста. К сожалению, он не перемещает точки останова автоматически при вставке или удалении строк в исходном файле. Предположим, например, что я установил точку останова в 10 строке моей программы. Если после этого я добавлю комментарий между 9 и 10 строками, точка останова будет указывать на этот комментарий. Понятно, что комментарий не выполняется, так что данная точка останова теряет смысл.

Не забывайте переустанавливать точки останова после редактирования исходных файлов.

►Избегайте некорректных имён файлов...339

В плане использования имён файлов Dev-C++ не совсем корректная программа. В случае неверного имени файла компилятор генерирует сообщения об ошибках, которые способны только ввести в заблуждение. Кроме того, Dev-C++ не в состоянии работать с именами файлов и папок, которые содержат пробелы в имени.

Dev-C++ может работать с файлами в сети, в отличие от консольного окна, так что вы сможете скомпилировать программу \\Randy\MyFolder\MyProgram.срр, но не сможете отладить полученный выполнимый файл.

►Включите заголовочные файлы в ваш проект...339

С++ позволяет вам собрать инструкции, расположенные в разных файлах, в одну программу при помощи директивы препроцессора #include. Никаких ограничений на то, что может содержаться в заголовочном файле, нет. Однако следует придерживаться определённых правил и размещать в заголовочных файлах только следующее.

■■■

■ Прототипы функций.

■ Определения классов.

■ Определения шаблонов всех видов.

■ Определения всех глобальных переменных.

■■■

Вы не должны включать в заголовочные файлы выполнимые команды ( за исключением функций, определённых внутри класса ). Не забудьте также добавить включаемый файл в список файлов проекта, даже если он не содержит исходный код. Включение заголовочных файлов в проект обеспечит автоматическое перекомпилирование проекта при внесении изменений в заголовочный файл.

►Работа с профайлером...339

При написании программы вы не должны слишком сосредотачиваться на том, насколько быстро она работает ( понятно, что это не значит понапрасну тратить процессорное время на никому не нужные задачи ). Само собой, в первую очередь следует заботиться об использовании быстрых и эффективных алгоритмов, соответствующих поставленной задаче. Например, нет смысла "вылизывать" код, который сортирует большой объём данных при помощи пузырьковой сортировки, поскольку это всё равно не сделает его быстрее, чем при использовании алгоритма быстрой сортировки.

_________________

339 стр. Глава 30. Десять основных возможностей Dev-C++

Однако если алгоритмические ресурсы исчерпаны, а программа работает слишком медленно, вам на помощь может прийти профайлер Dev-C++. Это инструмент, который выясняет, сколько времени затрачивает ваша программа на выполнение тех или иных действий, и позволяет вам сосредоточить свои усилия на наиболее "узком" месте программы.

Для включения профайлера воспользуйтесь командой меню Сервис => Параметры компилятора ( Tools => Compiler Options ), затем выберите вкладку Настройки ( Settings ), в левой части окна — Профилирование кода ( Code profiling ), а в правой установите опцию Генерировать профилирующую информацию для анализа ( Generate Profiling Info for Analysis ) равной Yes.

Давайте профилируем немного изменённую программу DeepCopy из главы 18, "Копирующий конструктор".

//

/* DeepCopy — программа для демонстрации профилирования */

//

#include

#include

#include

#include

using namespace std ;

class Person

{

public :

Person( char *pN )

{

pName = new char[ strlen( pN ) + 1 ] ;

if ( pName != 0 )

{

strcpy( pName , pN ) ;

}

}

Person( Person& p )

{

pName = new char[ strlen( p.pName ) + 1 ] ;

if ( pName != 0 )

{

strcpy( pName , p.pName ) ;

}

}

~Person( )

{

delete pName ;

pName = 0 ;

}

protected :

char *pName ;

} ;

_________________

340 стр. Часть 6. Великолепная десятка

void fn1( Person &p )

{

/* Создаём новый объект */

Person p1( p ) ;

}

void fn2( Person p )

{

/* Создаём новый объект */

Person* p1 = new Person( p ) ;

delete p1 ;

}

int main( int nNumberofArgs , char* pszArgs[ ] )

{

Person p( "Very, very long name" ) ;

for ( int i = 0 ; i < 10000000 ; i++ )

{

fn1( p ) ;

fn2( p ) ;

}

return 0 ;

}

Эта программа вызывает функции fn1( ) и fn2( ) десять миллионов раз — просто нереально получить сколь-нибудь точную картину происходящего, если программа выполняется меньше секунды.

Кроме того, я удалил из программы весь вывод на экран. Если вы вернёте его назад, то сразу убедитесь, что это очень медленный процесс, так что время, затраченное на вывод на экран, не даст возможности получить результаты по другим функциям.

После выполнения программы воспользуйтесь командой меню Выполнить => Анализ профиля ( Execute => Profile Analysis ). Появляющееся при этом окно показано на рис. 30.1.

Рис. 30.1. Анализ профиля программы

_________________

341 стр. Глава 30. Десять основных возможностей Dev-C++

Интерпретация профиля требует определённой практики. В окне показаны функции, вызываемые в процессе выполнения программы ( в программе могут быть и другие функции, которые никогда не вызываются ). В первом столбце перечислены имена функций, за которыми следуют время их работы в процентах от общего времени работы программы. В нашем случае больше всего времени занимает выполнение конструктора копирования. В столбце Self Sees указано общее время, затраченное на выполнение этой функции.

Означает ли приведённая информация, что конструктор копирования — самая медленная функция программы? Не обязательно. Просто программа вызывает эту функцию чаще других — и в функции fn1( ), и в fn2( ).

Опустившись ниже по списку, мы видим, что fn2( ) работает почти в два раза больше, чем fn1( ). В основном это связано с тем, что функция main( ) передаёт функции fn2( ) объект Person по значению, что приводит к дополнительному вызову конструктора копирования.

_________________

342 стр. Часть 6. Великолепная десятка

ОГЛАВЛЕНИЕ

В этой главе...

►BUDGET1 343

►BUDGET2 348

►BUDGET3 355

►BUDGET4 366

►BUDGET5 377

В этой дополнительной главе описана серия программ для работы с воображаемым банковским счётом. Первая из них, BUDGET1, решает поставленную задачу с использованием простейших ( и подверженных ошибкам ) технологий функционального программирования. В программе BUDGET2 информация о счетах хранится в двух классах, Savings и Checking. Программа BUDGET3 выражает взаимоотношения классов Savings и Checking путём порождения их из общего класса Account. Объекты в этой программе хранятся в связанном списке. Программа BUDGET4 обобщает связанный список, превращая его в шаблон класса LinkedList< class Т >, а в программе BUDGET5 мы перестаём изобретать велосипед и используем один из контейнеров STL. Все исходные тексты программ находятся на прилагаемом компакт-диске.

►BUDGET1...343

Главы, составляющие две первые части книги, предоставляют вам достаточно информации для написания собственной нетривиальной программы. Такой программой является рассматриваемая далее программа BUDGET 1.

В этой программе используются концепции С++, рассмотренные в первых двух частях книги. Программа BUDGET моделирует простейший банковский счёт ( в очень упрощённом виде ). Эта программа будет выполнять такие действия:

■■■

■ создавать один или несколько банковских счетов;

■ присваивать уникальный номер каждому счёту;

■ работать со счётом — создание депозита и снятие денег;

■ выводить окончательный баланс всех счетов, после того как пользователь решит выйти из программы.

■■■

Программа имитирует банковские транзакции, подчиняющиеся следующим правилам ( в процессе развития программы к этим правилам будут добавлены и другие ).

■■■

■ Баланс не может быть отрицательным ( каким бы дружественным не был к вам ваш банк, настолько дружественным он быть просто не в состоянии ).

■ Создание депозита не влечёт за собой никаких расходов.

■■■

_________________

343 стр. Глава 31. Программа BUDGET

Вот как выглядит исходный текст данной программы.

/* BUDGET1.CPP — "Функциональная" программа бюджета */

#include

#include

#include

using namespace std ;

/* Максимальное количество счетов */

const int maxAccounts = 10 ;

/* Данные, описывающие счёт */

unsigned accountNumber[ maxAccounts ] ;

double balance[ maxAccounts ] ;

/* Прототипы функций */

void process( unsigned& accountNumber ,

double& balance ) ;

void init( unsigned* pAccountNumber ,

double* pBalance ) ;

/* main — собирает начальные входные данные и выводит конечные суммы */

int main( int nNumberofArgs , char* pszArgs[ ] )

{

setlocale ( LC_ALL , ".1251" ) ; /* печать кириллицы */

cout << "Нажмите С для продолжения, X для выхода:\n" ;

// Цикл ввода

int noAccounts = 0 ; /* Количество счетов */

/* Нельзя создать счетов больше, чем выделено места */

cout << "Программа создаёт банковские счета\n" << endl ;

while ( noAccounts < maxAccounts )

{

char transactionType ;

cout << "С для создания счёта, X для выхода: " ;

cin >> transactionType ;

/* Выход, если пользователь ввёл X */

if ( transactionType == 'x' ||

transactionType == 'X' )

{

break ;

}

/* Если введено С */

if ( transactionType == 'c' ||

transactionType == 'C' )

{

/* Инициализация нового счёта */

init( &accountNumber[ noAccounts ] ,

&balance[ noAccounts ] ) ;

/* Ввод информации о транзакции */

process( accountNumber[ noAccounts ] ,

balance[ noAccounts ] ) ;

/* Увеличение индекса */

_________________

344 стр. Часть 6. Великолепная десятка

noAccounts++ ;

}

}

double total = 0 ;

cout << "Информация о счёте\n" ;

for ( int i = 0 ; i < noAccounts ; i++ )

{

cout << "Баланс счёта "

<< accountNumber[ i ]

<< " = "

<< balance[ i ]

<< "\n" ;

/* Накопление общей информации */

total += balance[ i ] ;

}

// Вывод

cout << "Баланс по всем счетам = "

<< total

<< "\n" ;

/* Пауза для того, чтобы посмотреть на результат работы программы */

system( "PAUSE" ) ;

return 0 ;

}

/* init — Инициализация счёта путём чтения номера и обнуления баланса */

void init( unsigned* pAccountNumber ,

double* pBalance )

{

cout << "Введите номер счёта:" ;

cin >> *pAccountNumber ;

*pBalance = 0.0 ;

}

/* process — Обновление баланса */

void process( unsigned& accountNumber ,

double& balance )

{

cout << "Введите положительную сумму вклада,\n"

<< "отрицательную сумму для снятия со счёта\n"

<< "или нуль для завершения работы\n"

<< endl ;

double transaction ;

do

{

cout << ":" ;

cin >> transaction ;

// Вклад

if ( transaction > 0 )

_________________

345 стр. Глава 31. Программа BUDGET

{

/* Добавление на счёт */

balance += transaction ;

}

/* Снятие со счёта */

if ( transaction < 0 )

{

transaction = -transaction ;

if ( balance < transaction )

{

cout << "Недостаточно денег: всего"

<< balance

<< ", снимаем "

<< transaction

<<" \n" ;

}

else

{

balance -= transaction ;

}

}

} while ( transaction != 0 ) ;

}

Демонстрация работы данной программы:

Нажмите С для продолжения, X для выхода:

Программа создаёт банковские счета

С для создания счёта, X для выхода: С

Введите номер счёта: 1234

Введите положительную сумму вклада,

отрицательную сумму для снятия со счёта

или нуль для завершения работы

: 200

: -100

: -200

Недостаточно денег: всего 100 , снимаем 200

: 0

С для создания счёта, X для выхода: с

Введите номер счёта: 2345

Введите положительную сумму вклада,

отрицательную сумму для снятия со счёта

или нуль для завершения работы

: 200

: -50

: -50

: 0

С для создания счёта, X для выхода: х

Информация о счёте

Баланс счёта 1234 = 100

Баланс счёта 2345 = 100

Баланс по всем счетам = 200

Press any key to continue...

_________________

346 стр. Часть 6. Великолепная десятка

Разберёмся в том, как работает BUDGET. В этой программе было создано два массива, один из которых содержит номера счетов, а второй — балансы. Эти массивы синхронизированы таким образом, что элемент balance[ n ] содержит баланс счёта с номером из accountNumber[ n ], независимо от значения n. В связи с ограничением длины массива количество счетов, содержащихся в программе, не может превышать MAXACCOUNTS.

Главная программа разделена на две части: первая отвечает за сбор информации ( в ней происходит считывание размеров вкладов, снятие денег и запись результата ), а вторая — за вывод информации. Фрагмент, отвечающий за сбор информации, организован в виде цикла, в котором счета обрабатываются каждый в отдельности. В начале цикла пользователю предлагается ввести С для продолжения работы и X — для завершения. Если был введён символ X, происходит выход из цикла и переход во вторую часть main( ).

Программа выходит из цикла, если количество созданных счетов достигло MAXACCOUNTS, независимо от того, был ли введён X.

Обратите внимание, что происходит проверка введённого символа на равенство как 'X', так и 'х' — ведь в отличие от компьютера человек может не обратить внимания на регистр вводимых символов.

Если пользователь ввёл 'С', то управление передаётся функции init( ), которая создаёт счёт и заполняет его необходимой информацией. После этого функция process( ) добавляет в счёт информацию о транзакции.

Аргументами функций init( ) и process( ) являются указатели, так что эти функции могут изменять значения своих аргументов. В противном случае обновленная информация о счёте была бы утрачена по окончании работы функций.

После того как создание счетов завершено, управление переходит блоку, отвечающему за вывод итоговых результатов. В этом блоке происходит считывание каждого счёта и вывод баланса каждого из них. В конце выводится общая сумма.

Функция init( ) создаёт новый счёт после приглашения ввести его номер и обнуляет создаваемый счёт.

Очень важно не забыть проинициализировать новый элемент. Нулевой баланс счёта лучше непредсказуемого значения ( например, отрицательного ).

Функция process( ) использует цикл для ввода каждой новой транзакции. Положительные значения считаются вкладом, а отрицательные — снятием со счёта. Для завершения работы со счётом достаточно ввести нуль.

Значение "0" используется программой в качестве флага. Это хотя и довольно распространённый, но не самый хороший метод. Я использовал его в этой программе только потому, что он помогает сэкономить довольно много места.

Существует множество способов улучшить программу BUDGET. Их поиск станет основой для последующего изучения языка С++. В конце книги вы увидите, как эта программа превратится в полнофункциональную объектно-ориентированную программу на С++.

Стиль программирования...347

Вы, наверное, заметили, что я пытался быть последовательным в отступах и в именовании переменных. Наша голова имеет ограниченную "производительность". И эту производительность следует направлять на создание работающих программ, а не на расшифровку уже написанных, которые невозможно прочитать из-за плохого оформления.

Важно, чтобы вы научились правильно именовать свои переменные, корректно располагать скобки и выполнять многое другое, что составляет стиль программирования. Разработав стиль программирования, придерживайтесь его, и он войдёт в привычку. Однажды вы заметите, что пишете программы быстрее, а их чтение не вызывает затруднений.

_________________

347 стр. Глава 31. Программа BUDGET

Это особенно важно, когда над проектом работают несколько программистов, поскольку правильный стиль помогает избежать проблем, которые обрушились на строителей Вавилонской башни. Кроме того, я бы настоятельно советовал тщательно разбираться в каждом сообщении об ошибке или предупреждении компилятора. Даже если считать, что предупреждение — это ещё не ошибка, то зачем дожидаться, пока оно превратится в ошибку? Тем более, что, если предупреждение такое простое, каким кажется, разобраться в нём и устранить его не составит труда. В большинстве случаев предупреждения вызываются ошибочным стилем программирования, который лучше исправить. Одни говорят, что недосмотры — это их личное дело, другие же считают, что это лишняя трата времени. Однако в любом случае обидно будет обнаружить ошибку, о которой компилятор предупреждал вас давным-давно.

►BUDGET2...348

Программа BUDGET2 представляет собой результат преобразования программы BUDGET1, основанной на использовании функций, в объектно-ориентированную программу с применением классов.

«Для того чтобы разобраться в программе BUDGET2, вы должны быть хорошо знакомы с концепциями, представленными в третьей части книги.»

[Атас!]

В программе будет решаться задача по представлению счетов в том виде, какой они имеют в банке. Эта простая программа будет поддерживать возможности вклада ( это хорошо ) и снятия денег со счёта ( это ещё лучше ). ( Первоначальная версия работала только с одним типом банковского счёта. ) Эта версия поддерживает два типа счетов, каждый из которых будет иметь собственные, несколько отличные от другого счёта правила.

Чековый счёт:

■■■

■ удерживать 20 центов за каждый обработанный чек, если баланс падает ниже 500 долларов;

■ не удерживать 20 центов, если баланс больше 500 долларов.

■■■

Сберегательный счёт:

■■■

■ не удерживать денег при первом снятии со счёта за месяц;

■ удерживать 5 долларов за каждое последующее снятие.

■■■

Рассматривая эту задачу, можно сразу отметить, что главными кандидатами на роль классов являются Checking и Savings. Поскольку данные-члены лучше сделать защищёнными, нам понадобится несколько функций, обеспечивающих доступ к номеру и балансу счёта.

Как и любой класс, Checking и Savings нуждаются в конструкторе, чтобы проинициализировать объекты правильными значениями ( как минимум, обнулить баланс ). Кроме того, понадобятся ещё две функции — deposit( ) ( вклад ) и withdrawal( ) ( снятие ).

И наконец, в этой программе я добавил ещё одну функцию-член, которая называется display( ) ; она отображает текущий объект. Это необязательное требование, однако обычно так и поступают, позволяя объекту самому заниматься своим отображением, не полагаясь на внешнюю функцию ( которой для правильного отображения могут понадобиться сведения о внутреннем устройстве класса или другая информация, которую вы, возможно, не захотите открывать ).

Вот текст этой программы:

/* BUDGET2.CPP — программа бюджета, основанная на классах */

#include

#include

#include

_________________

348 стр. Часть 6. Великолепная десятка

using namespace std ;

/* Максимальное количество счетов */

const int maxAccounts = 10 ;

/* Checking — здесь описан чековый счёт */

class Checking

{

public :

Checking( int initializeAN = 0 )

:accountNumber( initializeAN ) , balance( 0.0 ){ }

/* Функции обращения */

int accountNo( )

{

return accountNumber ;

}

double acntBalance( )

{

return balance ;

}

/* Функции транзакций */

void deposit( double amount )

{

balance += amount ;

}

void withdrawal( double amount ) ;

/* Функция вывода объекта в cout */

void display( )

{

cout << "Счёт " << accountNumber

<< " = " << balance

<< "\n" ;

}

protected :

unsigned accountNumber ;

double balance ;

} ;

/* withdrawal — эта функция-член слишком */

/* велика для inline-функции */

void Checking::withdrawal( double amount )

{

if ( balance < amount )

{

cout << "Недостаточно денег: баланс равен "

<< balance

<< ", сумма чека равна " << amount

<< "\n" ;

}

else

{

balance -= amount ;

/* Если баланс падает слишком низко... */

if ( balance < 500.00 )

{

_________________

349 стр. Глава 31. Программа BUDGET

/* ...удержать деньги за обслуживание */

balance -= 0.20 ;

}

}

}

/* Savings — вы и сами можете написать этот класс */

class Savings

{

public :

Savings( int initialAN = 0 )

: accountNumber( initialAN ) ,

balance( 0.0 ) , noWithdrawals( 0 ) { }

/* функции обращения */

int accountNo( )

{

return accountNumber ;

}

double acntBalance( )

{

return balance ;

}

/* функции транзакций */

void deposit( double amount )

{

balance += amount ;

}

void withdrawal( double amount ) ;

/* Функция display — отображает объект */

void display( )

{

cout << "Счёт " << accountNumber

<< " = " << balance

<< " ( номер снятия = "

<< noWithdrawals

<< " )\n" ;

}

protected :

unsigned accountNumber ;

double balance ;

int noWithdrawals ;

} ;

void Savings::withdrawal( double amount )

{

if ( balance < amount )

{

cout << "Недостаточно денег на счёте: "

<< "баланс равен " << balance

<< ", снимается " << amount

<< "\n" ;

}

else

{

/* После первого в месяце снятия денег... */

_________________

350 стр. Часть 6. Великолепная десятка

if ( ++noWithdrawals > 1 )

{

/* ...удерживать $5 */

balance -= 5.00 ;

}

/* Снять деньги */

balance -= amount ;

}

}

/* Объявление прототипов */

void process( Checking* pChecking ) ;

void process( Savings* pSavings ) ;

/* Объекты чековых и сберегательных счетов */

Checking* chkAcnts[ maxAccounts ] ;

Savings* svgAcnts[ maxAccounts ] ;

/* main — собирает и выводит данные */

int main( int argcs , char* pArgs[ ] )

{

setlocale ( LC_ALL , ".1251" ) ; /* печать кириллицы */

/* Повторять цикл до ввода 'X' или 'х' */

int noChkAccounts = 0 ; /* Содержит количество счетов */

int noSvgAccounts = 0 ;

char accountType ; /* Тип счёта — 'S' или 'С' */

while ( 1 )

{

cout << "Введите S для сберегательных счетов, " << "\n"

<< "С для чековых, "

<< "X для выхода:" ;

cin >> accountType ;

/* Выйти из цикла, если пользователь введёт X */

if ( accountType == 'x' || accountType == 'X' )

{

break ;

}

/* В противном случае обрабатывать соответствующий счёт */

switch ( accountType )

{

/* чековые счета */

case 'c' :

case 'C' :

if ( noChkAccounts < maxAccounts )

{

int acnt ;

cout << "Введите номер счёта:" ;

cin >> acnt ;

chkAcnts[ noChkAccounts ] = new Checking( acnt ) ;

process( chkAcnts[ noChkAccounts ] ) ;

noChkAccounts++ ;

}

else

{

cout << "Для чековых счетов больше нет места\n" ;

_________________

351 стр. Глава 31. Программа BUDGET

}

break ;

/* сберегательные счета */

case 's' :

case 'S' :

if ( noSvgAccounts < maxAccounts )

{

int acnt ;

cout << "Введите номер счёта:" ;

cin >> acnt ;

svgAcnts[ noSvgAccounts ] = new Savings( acnt ) ;

process( svgAcnts[ noSvgAccounts ] ) ;

noSvgAccounts++ ;

}

else

{

cout << "Для сберегательных счетов "

<< "больше нет места\n" ;

}

break ;

default :

cout << "Непонятный символ...\n" ;

}

}

/* А теперь показать общую сумму */

double chkTotal = 0 ;

cout << "Чековые счета:\n" ;

for ( int i = 0 ; i < noChkAccounts ; i++ )

{

chkAcnts[ i ] -> display( ) ;

chkTotal += chkAcnts[ i ] -> acntBalance( ) ;

}

double svgTotal = 0 ;

cout << "Сберегательные счета:\n" ;

for ( int j = 0 ; j < noSvgAccounts ; j++ )

{

svgAcnts[ j ] -> display( ) ;

svgTotal += svgAcnts[ j ] -> acntBalance( ) ;

}

double total = chkTotal + svgTotal ;

cout << "Сумма по чековым счетам = "

<< chkTotal

<< "\n" ;

cout << "Сумма по сберегательным счетам = "

<< svgTotal

<< "\n" ;

cout << "Общая сумма = "

<< total

<< "\n" ;

_________________

352 стр. Часть 6. Великолепная десятка

/* Пауза для того, чтобы посмотреть на результат работы программы */

system( "PAUSE" ) ; return 0 ;

}

/* обработка( Checking ) — ввод данных по чековым счетам */

void process( Checking* pChecking )

{

cout << "Введите положительное число для вклада,\n"

<< "отрицательное для снятия, 0 для завершения\n" ;

double transaction ;

do

{

cout << ":" ;

cin >> transaction ;

// Вклад

if ( transaction > 0 )

{

pChecking -> deposit( transaction ) ;

}

// Снятие

if ( transaction < 0 )

{

pChecking -> withdrawal( -transaction ) ;

}

} while ( transaction != 0 ) ;

}

/* обработка( Savings ) — ввод данных для сберегательных счетов */

void process( Savings* pSavings )

{

cout << "Введите положительное число для вклада,\n"

<< "отрицательное для снятия, 0 для завершения\n" ;

double transaction ;

do

{

cout << ":" ;

cin >> transaction ;

// Вклад

if ( transaction > 0 )

{

pSavings -> deposit( transaction ) ;

}

// Снятие

if ( transaction < 0 )

{

pSavings -> withdrawal( -transaction ) ;

}

} while ( transaction != 0 ) ;

}

_________________

353 стр. Глава 31. Программа BUDGET

Я запустил эту программу с приведёнными ниже данными для того, чтобы продемонстрировать, как она работает. Жирным шрифтом выделен пользовательский ввод, а обычным представлены сообщения программы.

Введите S для сберегательных счетов,

С для чековых, X для выхода:S

Введите номер счёта:123

Введите положительное число для вклада,

отрицательное для снятия, 0 для завершения

: 200

: -20

: 0

Введите S для сберегательных счетов,

С для чековых, X для выхода:S

Введите номер счёта:234

Введите положительное число для вклада,

отрицательное для снятия, 0 для завершения

: 200

: -10

: -10

: 0

Введите S для сберегательных счетов,

С для чековых, X для выхода:С

Введите номер счёта:345

Введите положительное число для вклада,

отрицательное для снятия, 0 для завершения

: 200

: -20

: 0

Введите S для сберегательных счетов,

С для чековых, X для выхода:С

Введите номер счёта:456

Введите положительное число для вклада,

отрицательное для снятия, 0 для завершения

: 600

: -20

: 0

Введите S для сберегательных счетов,

С для чековых, X для выхода:Х

Чековые счета:

Счёт 345 = 179.8

Счёт 456 = 580

Сберегательные счета:

Счёт 123 = 180 ( номер снятия = 1 )

Счёт 234 = 175 ( номер снятия = 2 )

Сумма по чековым счетам = 759.8

Сумма по сберегательным счетам = 355

Общая сумма = 1114.8

Press any key to continue...

Рассмотрим каждую из функций-членов, начиная с класса Checking. Конструктор присваивает счёту его номер. Значение по умолчанию "= 0" позволяет программе создавать объект с номером счёта по умолчанию, равным нулю.

Checking c1 = new Checking( 124 ) ;

Checking с2 = new Checking( ) ;

_________________

354 стр. Часть 6. Великолепная десятка

В данном случае объект c1 класса Checking создаётся с номером счёта, равным 123, тогда как объект с2 создаётся с номером счёта по умолчанию, который равен нулю.

Функции accountNo( ) и acntBalance( ) предоставляют внешнему миру доступ к защищённым членам accountNumber и balance. Задачей этих функций является предоставление внешним функциям — не членам значений, изменить которые невозможно. Кроме того, эти функции, обеспечивающие доступ к членам, предохраняют внешние функции от необходимости внесения изменений при переменах в методе хранения номера счёта или баланса.

Функции deposit( ) и withdrawal( ) отвечают за вложение и снятие денег со счёта. Поскольку функция deposit( ) довольно проста, она была определена как inline-функция. Функция withdrawal( ), будучи несколько сложнее, объявлена в классе, но определяется позже.

Функция display( ) выводит важные данные на устройство стандартного вывода.

Класс Savings, в сущности, идентичен классу Checking, за исключением дополнительного члена noWithdrawals, который отслеживает количество проведённых снятий.

Место под объекты сберегательного и чекового счёта выделяется в массивах svgAcnts и chkAcnts соответственно. Максимальное количество счетов определено величиной maxAccounts.

Функция main( ) несколько сложнее своей сестры из программы BUDGET1, поскольку она имеет дело с двумя разными типами счетов. После проверки ввода на равенство "X" функция main( ) использует конструкцию switch, чтобы выбрать тип счёта: С для чекового и S для сберегательного. Конструкция switch использована в этой программе по двум причинам: во-первых, её проще расширить, добавляя к ней дополнительные варианты; во-вторых, она предоставляет вариант default ( вариант по умолчанию ) для обработки неверного ввода.

Как и ранее, вторая часть функции main( ) обеспечивает отображение информации о счёте, собранной в первой части этой функции.

Обратите внимание на то, как содержимое классов Checking и Savings скрыто от main( ). Так, например, main( ) просит объект показать своё содержимое, однако при этом не имеет никакого представления о том, как класс выбирает, что именно и как это показать.

Функция process( ), которая обрабатывает текущие вложения и снятия, полагается на функции-члены deposit( ) и withdrawal( ), которые выполняют за неё всю чёрную работу. Хотя вы и знаете, как именно выполняются эти действия, помните, что process( ) об этом не имеет никакого понятия. Работа счёта касается только самого класса счёта.

Советую пройти эту программу в пошаговом режиме. Ничто иное не даст более полного представления о программе, чем её рассмотрение в действии.

Хотите — верьте, хотите — нет, но с позиции программирования BUDGET2 разрабатывается легче, чем BUDGET1. Когда я писал класс Savings, я не должен был волноваться о том, как он будет использоваться главной программой ( то же относится и к классу Checking ). Когда же я работал над функцией main( ), то не думал о содержимом класса.

Однако в этой программе есть один небольшой недостаток: классы Savings и Checking имеют очень много общего, и хотелось бы найти возможность уменьшить количество повторений кода. Эта возможность реализована в очередной версии нашей программы — BUDGET3.

►BUDGET3...355

►BUDGET4...366

►BUDGET5...373