面向對象程序設計寒假作業2編程題

這個作業屬於哪個課程	2020年面向對象程序設計 (福州大學 - 數學與計算機科學學院)
這個作業要求在哪里	面向對象程序設計寒假作業2
這個作業的目標	1.繼續完成編程題。
	2.新建一個github倉庫，並把作業推送到該倉庫。
	3.發布博客。
作業正文	面向對象程序設計寒假作業2實踐題
	面向對象程序設計寒假作業2編程題
	Mac下Shell腳本使用學習筆記（一）
	Mac下Shell腳本使用學習筆記（二）
其他參考文獻	Macbook中使用Vim和GCC編譯C程序
	c語言中所有文件操作函數詳解
	C語言命令行參數詳解
	freopen()函數的使用

編程題

1.題目要求：

（1）繼續完成作業一的編程題。
（2）優化架構，一般要求每個函數長度不超過15行。
（3）優化規范，尤其是命名規范。
（4）制作一個編譯腳本，運行該腳本可以編譯你的代碼，可選的腳本語言，python（2.7），windows批處理，powershell，shell。
（5）進行單元測試，即測試每一個函數，並制作一個測試腳本，運行該腳本可以進行測試，並顯示測試結果。
（6）添加以下功能：通過命令行讀取一個文件，然后運行這個文件。如我的程序叫lang，lang 1.txt代表我要運行1.txt這個文本中的代碼

2.分解需求：

（1）對代碼進行進一步優化：

①首先，我注意到在上次編程題的代碼中，在一下這兩個函數中，其功能存在重復贅余：

int beginning(int wallet,char d[]){
    if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
    else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
    else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
    else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
    else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
    else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
    else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
    else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
    else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
    else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
    else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
    else return -1;
}

int calculate(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}

在作業一中之所以，將其分為兩個函數是因為，第一個beginning函數其作用在於為變量“錢包”作初始化的作用，而第二個 calculate函數，是執行錢包總額增減的功能。但是，這兩個函數在本質上起的是相同的作用，初始化函數也可以等同於對錢包的總額進行增減，故此我將這兩個函數進行合並，並更名為change，其作用為對錢包總額的變化，代碼如下：

int change(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}

當然，相應的在主函數中，調用函數部分也會有相應的變化（代碼見后）。
②然后，我在想，對於輸出錢包總額時，我原先采用了三分支判斷結構，是否可以進行修改使代碼更簡潔呢？
原如下代碼：

void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10){num(wallet);}
    else if(wallet<20){
        a=wallet%10;
        printf("十");
        num(a);
    }
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        num(a);
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}

然后我嘗試把后兩個分支合並，代碼如下：

void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10){num(wallet);}
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        if(a!=0)num(a);//注意修改前的這一步
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}

我按照我修改后的代碼嘗試了三種情況，如下：



前兩種按照中文習慣是不存在任何問題的，但是第三種出現六問題，因為按照中文習慣，當錢包總額為17時，應該輸出十七，而不是一十七。注意到，我在上一段代碼作出的標記：

if(a!=0)num(a);

所以我改變了，這個判斷語句a的條件，目的是為了當a=1時，其沒有輸出，故代碼為：

void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10){num(wallet);}
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        if(a!=1)num(a);//注意修改后的這一步
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}

驗證結果（如下），發現答案正確：

③然后，我開始解決主函數的一些判斷問題：
原代碼如下：

int main() {
    char a[100],b[100],c[100],d[100];
    int wallet=0,i,flag=0;
    scanf("%s %s %s %s",a,b,c,d);
    if(strcmp(a,"整數")!=0||strcmp(c,"等於")!=0) flag=1;
    for(i=1;flag==0;i++){
        if(i==1) wallet=change(wallet,d);
        else {
            scanf("%s",a);
            if(strcmp(a,b)!=0&&strcmp(a,"看看")!=0) break;
            scanf("%s",c);
            if(strcmp(a,"看看")==0){
                sum(wallet);
                break;}
            scanf("%s",d);
         if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
         if(strcmp(c,"減少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
   return 0;
}

當初，由於時間關系，我忽略了一個問題就是，如果我在第一次輸入變量名為錢包后，在進行錢包總額的增減時，如果我輸入的是其他變量名，那其總額仍會進行變化嗎，於是我進行了測試：發現程序會結束，原來之前已經考慮過了這種情況，好吧，有點白費功夫了
④最后，優化規范，我對一些不規范對命名的調整，總代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int change(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}
void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void printf_sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10) num(wallet);
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        if(a!=1) num(a);
        printf("十");
        if(b!=0) num(b);
    }
}
int main() {
    char a[100],b[100],c[100],d[100];
    int wallet=0,i,flag=0;
    scanf("%s %s %s %s",a,b,c,d);
    if(strcmp(a,"整數")!=0||strcmp(c,"等於")!=0) flag=1;
    for(i=1;flag==0;i++){
        if(i==1) wallet=change(wallet,d);
        else {
            scanf("%s",a);
            if(strcmp(a,b)!=0&&strcmp(a,"看看")!=0) break;
            scanf("%s",c);
            if(strcmp(a,"看看")==0){
                printf_sum(wallet);//這里重新命名函數，使代碼更加易讀
                break;}
            scanf("%s",d);
         if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
         if(strcmp(c,"減少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
   return 0;
}

待解訣問題：仍然只能進行零至十的賦值，將在下一階段進行思考和改進。
由於個人的力量是有限的，所以希望大家，可以對我的代碼提出進一步對改進建議，或者你的看法。

（2）制作一個編譯腳本，運行該腳本編譯代碼（學習筆記已在鏈接標出）：

shell代碼如下：

#!/bin/bash

 echo -n "請輸入需要編譯的文件名："
read compile_file
 gcc $compile_file -o test1.out
 ./test1.out

結果如下：

之后，為了使一運行腳本便可編譯代碼，作出了修改，代碼如下：

#!/bin/bash

 gcc main.c -o test1.out
 ./test1.out

結果如下：

然后，我又參考了沈歡同學的作業，進行進一步完善了腳本，增加了一個判斷，用於辨別是否成功編譯。代碼如下：

#!/bin/bash

 gcc main.c -o test1.out
 if [ $? == 0 ]  # $?顯示最后命令的退出狀態。0表示沒有錯誤，其他任何值表明有錯誤。
 then
     echo "編譯成功"
     ./test1.out
     if [ $? == 0 ]
     then
         echo "運行結束"
     else
         echo "運行失敗"
     fi
 else
     echo "編譯失敗"
 fi

結果如下：

需要注意的是，當我們在使用腳本編譯代碼的時候，需要將代碼文件與腳本放在一個文件夾中，否則會出現以下情況：

（3）進行單元測試，並制作一個測試腳本，運行並顯示結果：

這個地方，理解了半天，后面參考了提交的同學的博客和詢問了同學，我才明白什么意思（非常感謝）
注意到我的代碼中總共有三個函數，而后面兩個num函數與printf_sum函數皆為輸出函數，負責直接輸出結果，因此這兩個函數的測試我們可以在結果中看到，因此這里只需測試chang函數：

//main.h
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int change(char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}

測試部分代碼：

#include "main.h"
void judge_change(int number_actual,int number_example){
    if(number_actual==number_example) printf("Pass\n");
    else printf("Fail\n");
}
void test_change(){
     printf("test_change begins\n");
    judge_change(change("零"),0);
    judge_change(change("一"),1);
    judge_change(change("二"),2);
    judge_change(change("三"),3);
    judge_change(change("四"),4);
    judge_change(change("五"),5);
    judge_change(change("六"),6);
    judge_change(change("七"),7);
    judge_change(change("八"),8);
    judge_change(change("九"),9);
    judge_change(change("十"),10);
    judge_change(change("二十"),-1);
    printf("test_change is over\n");
}

int main() {
    test_change();
   return 0;
}

按照（2）的步驟，我們建立相應的腳本文件，腳本代碼如下：

#!/bin/bash

 gcc main.c -o test2.out
 if [ $? == 0 ]
 then
     echo "編譯成功"
     ./test2.out
     if [ $? == 0 ]
     then
         echo "運行結束"
     else
         echo "運行失敗"
     fi
 else
     echo "編譯失敗"
 fi

打開終端進行測試，結果如下：

Change 函數測試過后，我們來通過結果查看其他兩個函數的正誤：


以上就是測試部分的內容，感謝沈歡同學的幫助。

（4）添加功能：過命令行讀取一個文件，然后運行這個文件

一看到題目疑惑不解，當學完shell后還以為就是Shell 文件包含重定向，后面發現並不是，這樣，查了資料（鏈接已貼出）發現原來在我們c語言課本最后一章中有提到過對文件對操作（當初老師沒教，而且考試也不考，就沒看細看這一章，可是這次放假書放學校了，等回學校的時候再好好看看書）。以下是我的代碼：

//main.h
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int change(int wallet,char d[]){
      if(strcmp(d,"零")==0) return 0;
      else if(strcmp(d,"一")==0) return 1;
      else if(strcmp(d,"二")==0) return 2;
      else if(strcmp(d,"三")==0) return 3;
      else if(strcmp(d,"四")==0) return 4;
      else if(strcmp(d,"五")==0) return 5;
      else if(strcmp(d,"六")==0) return 6;
      else if(strcmp(d,"七")==0) return 7;
      else if(strcmp(d,"八")==0) return 8;
      else if(strcmp(d,"九")==0) return 9;
      else if(strcmp(d,"十")==0) return 10;
      else return -1;
}
void num(int i){
    if(i==0) printf("零");
    else if(i==1) printf("一");
    else if(i==2) printf("二");
    else if(i==3) printf("三");
    else if(i==4) printf("四");
    else if(i==5) printf("五");
    else if(i==6) printf("六");
    else if(i==7) printf("七");
    else if(i==8) printf("八");
    else if(i==9) printf("九");
    else if(i==10) printf("十");
}
void printf_sum(int wallet){
    int a,b;
    if(wallet<=10){num(wallet);}
    else{
        a=wallet/10;
        b=wallet%10;
        if(a!=1)num(a);
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}
void test(){  //注意把原代碼的main函數改名，便於后續引用。
    char a[100],b[100],c[100],d[100];
    int  wallet=0,i,flag=0;
    scanf("%s %s %s %s",a,b,c,d);
    if(strcmp(a,"整數")!=0||strcmp(c,"等於")!=0) flag=1;
    for(i=1;flag==0;i++){
        if(i==1) wallet=change(wallet,d);
        else {
            scanf("%s",a);
            if(strcmp(a,b)!=0&&strcmp(a,"看看")!=0) break;
            scanf("%s",c);
            if(strcmp(a,"看看")==0){
                printf_sum(wallet);
                break;}
            scanf("%s",d);
         if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
         if(strcmp(c,"減少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
    printf("\n");
}

//main.c
#include "main.h"
//argc:命令行傳入參數的總個數
//argv:*argv[]是一個指針數組，里面存放的指針指向所有的命令行參數，argv[0]指向程序的全局路徑，argv[1]指向在DOS命令行中執行程序名后的第一個字符串，argv[2]指向第二個。
int main(int argc,char * argv[]) {
    if(argc>1){
    //當argc = 1的時候，表示只有一個程序名稱；當argc>1時，說明文本的內容已經輸入其中。
    freopen(argv[1],"r",stdin);
    //FILE *freopen(文件名,文件打開的模式,一個文件，通常使用標准流文件);
    //"r"代表"只讀"
  //准流文件具體是指stdin、stdout和stderr。其中stdin是標准輸入流，默認為鍵盤；stdout是標准輸出流，默認為屏幕；stderr是標准錯誤流，一般把屏幕設為默認。
    test();
    }
    //把緩沖區內最后剩余的數據輸出到內核緩沖區，並釋放文件指針和有關的緩沖區
    return 0;
}

然后通過終端將其編譯為test，然后執行文本（注意在執行文本時需把文本與編譯后的程序放在一個文件夾中）：

對應文本內容為：


輸出答案正確，添加功能成功。

3.疑惑及解決

* 本次作業將代碼進行了進一步的優化，但仍存在一個問題待解決：對於錢包總額的變化仍然只能在*零至十*中進行，在下一階段中將着重解決輸入如“二十二”、“三十”的功能等實現 * 本次作業還學習了如何進行函數測試，了解了如何寫腳本。對於單元測試，看到沈歡同學的博客中提到了*單元測試工具CUnit*，准備下一階段中，進行學習。 * 本次作業還學習了github倉庫的使用，將在下一階段中借助作業EX進行深度學習。 * 本次作業還學習了如何通過c語言進行對文件的操作，以后也可將其進一步語言應用。有一個疑問：如果這一題我采用shell腳本中的文件包含重定向功能解決，應該也可以起到相似的功能，那么這兩者有什么區別嗎？ * 將在下一階段中學習c++，進一步了解課程。