面向对象程序设计寒假作业2编程题

这个作业属于哪个课程	2020年面向对象程序设计 (福州大学 - 数学与计算机科学学院)
这个作业要求在哪里	面向对象程序设计寒假作业2
这个作业的目标	1.继续完成编程题。
	2.新建一个github仓库，并把作业推送到该仓库。
	3.发布博客。
作业正文	面向对象程序设计寒假作业2实践题
	面向对象程序设计寒假作业2编程题
	Mac下Shell脚本使用学习笔记（一）
	Mac下Shell脚本使用学习笔记（二）
其他参考文献	Macbook中使用Vim和GCC编译C程序
	c语言中所有文件操作函数详解
	C语言命令行参数详解
	freopen()函数的使用

编程题

1.题目要求：

（1）继续完成作业一的编程题。
（2）优化架构，一般要求每个函数长度不超过15行。
（3）优化规范，尤其是命名规范。
（4）制作一个编译脚本，运行该脚本可以编译你的代码，可选的脚本语言，python（2.7），windows批处理，powershell，shell。
（5）进行单元测试，即测试每一个函数，并制作一个测试脚本，运行该脚本可以进行测试，并显示测试结果。
（6）添加以下功能：通过命令行读取一个文件，然后运行这个文件。如我的程序叫lang，lang 1.txt代表我要运行1.txt这个文本中的代码

2.分解需求：

（1）对代码进行进一步优化：

①首先，我注意到在上次编程题的代码中，在一下这两个函数中，其功能存在重复赘余：

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;
}

在作业一中之所以，将其分为两个函数是因为，第一个beginning函数其作用在于为变量“钱包”作初始化的作用，而第二个 calculate函数，是执行钱包总额增减的功能。但是，这两个函数在本质上起的是相同的作用，初始化函数也可以等同于对钱包的总额进行增减，故此我将这两个函数进行合并，并更名为change，其作用为对钱包总额的变化，代码如下：

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;
}

当然，相应的在主函数中，调用函数部分也会有相应的变化（代码见后）。
②然后，我在想，对于输出钱包总额时，我原先采用了三分支判断结构，是否可以进行修改使代码更简洁呢？
原如下代码：

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);
    }
}

然后我尝试把后两个分支合并，代码如下：

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);//注意修改前的这一步
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}

我按照我修改后的代码尝试了三种情况，如下：



前两种按照中文习惯是不存在任何问题的，但是第三种出现六问题，因为按照中文习惯，当钱包总额为17时，应该输出十七，而不是一十七。注意到，我在上一段代码作出的标记：

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

所以我改变了，这个判断语句a的条件，目的是为了当a=1时，其没有输出，故代码为：

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);//注意修改后的这一步
        printf("十");
       if(b!=0) num(b);
    }
}

验证结果（如下），发现答案正确：

③然后，我开始解决主函数的一些判断问题：
原代码如下：

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,"整数")!=0||strcmp(c,"等于")!=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,"减少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
   return 0;
}

当初，由于时间关系，我忽略了一个问题就是，如果我在第一次输入变量名为钱包后，在进行钱包总额的增减时，如果我输入的是其他变量名，那其总额仍会进行变化吗，于是我进行了测试：发现程序会结束，原来之前已经考虑过了这种情况，好吧，有点白费功夫了
④最后，优化规范，我对一些不规范对命名的调整，总代码如下：

#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,"整数")!=0||strcmp(c,"等于")!=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);//这里重新命名函数，使代码更加易读
                break;}
            scanf("%s",d);
         if(strcmp(c,"增加")==0) wallet+=change(wallet,d);
         if(strcmp(c,"减少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
   return 0;
}

待解诀问题：仍然只能进行零至十的赋值，将在下一阶段进行思考和改进。
由于个人的力量是有限的，所以希望大家，可以对我的代码提出进一步对改进建议，或者你的看法。

（2）制作一个编译脚本，运行该脚本编译代码（学习笔记已在链接标出）：

shell代码如下：

#!/bin/bash

 echo -n "请输入需要编译的文件名："
read compile_file
 gcc $compile_file -o test1.out
 ./test1.out

结果如下：

之后，为了使一运行脚本便可编译代码，作出了修改，代码如下：

#!/bin/bash

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

结果如下：

然后，我又参考了沈欢同学的作业，进行进一步完善了脚本，增加了一个判断，用于辨别是否成功编译。代码如下：

#!/bin/bash

 gcc main.c -o test1.out
 if [ $? == 0 ]  # $?显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。
 then
     echo "编译成功"
     ./test1.out
     if [ $? == 0 ]
     then
         echo "运行结束"
     else
         echo "运行失败"
     fi
 else
     echo "编译失败"
 fi

结果如下：

需要注意的是，当我们在使用脚本编译代码的时候，需要将代码文件与脚本放在一个文件夹中，否则会出现以下情况：

（3）进行单元测试，并制作一个测试脚本，运行并显示结果：

这个地方，理解了半天，后面参考了提交的同学的博客和询问了同学，我才明白什么意思（非常感谢）
注意到我的代码中总共有三个函数，而后面两个num函数与printf_sum函数皆为输出函数，负责直接输出结果，因此这两个函数的测试我们可以在结果中看到，因此这里只需测试chang函数：

//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;
}

测试部分代码：

#include "main.h"
void judge_change(int number_actual,int number_example){
    if(number_actual==number_example) printf("Pass
");
    else printf("Fail
");
}
void test_change(){
     printf("test_change begins
");
    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
");
}

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

按照（2）的步骤，我们建立相应的脚本文件，脚本代码如下：

#!/bin/bash

 gcc main.c -o test2.out
 if [ $? == 0 ]
 then
     echo "编译成功"
     ./test2.out
     if [ $? == 0 ]
     then
         echo "运行结束"
     else
         echo "运行失败"
     fi
 else
     echo "编译失败"
 fi

打开终端进行测试，结果如下：

Change 函数测试过后，我们来通过结果查看其他两个函数的正误：


以上就是测试部分的内容，感谢沈欢同学的帮助。

（4）添加功能：过命令行读取一个文件，然后运行这个文件

一看到题目疑惑不解，当学完shell后还以为就是Shell 文件包含重定向，后面发现并不是，这样，查了资料（链接已贴出）发现原来在我们c语言课本最后一章中有提到过对文件对操作（当初老师没教，而且考试也不考，就没看细看这一章，可是这次放假书放学校了，等回学校的时候再好好看看书）。以下是我的代码：

//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(){  //注意把原代码的main函数改名，便于后续引用。
    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,"整数")!=0||strcmp(c,"等于")!=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,"减少")==0) wallet-=change(wallet,d);
        }
    }
    printf("
");
}

//main.c
#include "main.h"
//argc:命令行传入参数的总个数
//argv:*argv[]是一个指针数组，里面存放的指针指向所有的命令行参数，argv[0]指向程序的全局路径，argv[1]指向在DOS命令行中执行程序名后的第一个字符串，argv[2]指向第二个。
int main(int argc,char * argv[]) {
    if(argc>1){
    //当argc = 1的时候，表示只有一个程序名称；当argc>1时，说明文本的内容已经输入其中。
    freopen(argv[1],"r",stdin);
    //FILE *freopen(文件名,文件打开的模式,一个文件，通常使用标准流文件);
    //"r"代表"只读"
  //准流文件具体是指stdin、stdout和stderr。其中stdin是标准输入流，默认为键盘；stdout是标准输出流，默认为屏幕；stderr是标准错误流，一般把屏幕设为默认。
    test();
    }
    //把缓冲区内最后剩余的数据输出到内核缓冲区，并释放文件指针和有关的缓冲区
    return 0;
}

然后通过终端将其编译为test，然后执行文本（注意在执行文本时需把文本与编译后的程序放在一个文件夹中）：

对应文本内容为：


输出答案正确，添加功能成功。

3.疑惑及解决

* 本次作业将代码进行了进一步的优化，但仍存在一个问题待解决：对于钱包总额的变化仍然只能在*零至十*中进行，在下一阶段中将着重解决输入如“二十二”、“三十”的功能等实现 * 本次作业还学习了如何进行函数测试，了解了如何写脚本。对于单元测试，看到沈欢同学的博客中提到了*单元测试工具CUnit*，准备下一阶段中，进行学习。 * 本次作业还学习了github仓库的使用，将在下一阶段中借助作业EX进行深度学习。 * 本次作业还学习了如何通过c语言进行对文件的操作，以后也可将其进一步语言应用。有一个疑问：如果这一题我采用shell脚本中的文件包含重定向功能解决，应该也可以起到相似的功能，那么这两者有什么区别吗？ * 将在下一阶段中学习c++，进一步了解课程。