Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание
вернуться

Страуструп Бьерн
Шрифт:

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
)?

Хорошенько подумайте: программа выводит каждую третью лексему! Может быть, программа “съедает” часть входной информации без вычислений? Похоже на это. Проанализируем функцию

expression
.

double expression

{

double left = term; // считываем и вычисляем Терм

Token t = get_token; // получаем следующую лексему

while(true) {

switch(t.kind) {

case '+':

left += term; // вычисляем и добавляем Term

t = get_token;

break;

case '–':

left –= term; // вычисляем и вычитаем Терм

t = get_token;

break;

default:

return left; // финал: символов + и – нет;

// возвращаем ответ

}

}

}

Если объект класса

Token
, возвращаемый функцией
get_token
, не равен
'+'
или
'–'
, выполняем оператор
return
. Мы не используем этот объект и не храним его в памяти для использования в других функциях. Это не умно. Отбрасывание входной информации без анализа недальновидно. Беглый анализ показывает, что функции
term
присущ такой же недостаток. Это объясняет, почему наш калькулятор “съедает” по две лексемы после одной использованной.