Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

На каком основании? Простые размышления тут вряд ли помогут. Мы должны проверить разные варианты и выбрать лучший.

В текущей версии при вычислении выражения

 2+3; 5*7; 2+9;

программа выводит следующие результаты:

 = 5
 = 35
 = 11

Если добавить слова Выражение: и Результат:, получим следующее:

 Выражение: 2+3; 5*7; 2+9;
 Результат: 5
 Выражение: Результат: 35
Выражение: Результат: 11
 Выражение:

Мы уверены, что кому-то нравится один стиль, а кому-то — другой. В таких ситуациях мы можем предоставить пользователям выбор, но для данной простой задачи это было бы излишне, поэтому мы должны принять волевое решение. По нашему мнению, слова Выражение: и Результат: слишком загромождают экран и сбивают с толку. Из-за них сами выражения и результаты занимают лишь небольшую часть экрана, а ведь именно они являются предметом нашего внимания, поэтому ничто не должно нас отвлекать от них. С другой стороны, если каким-то образом не отделить входную информацию, которую печатает пользователь, и результаты, вычисленные компьютером, получится путаница. Во время первоначальной отладки для индикации результата мы использовали символ =, а для короткого приглашения — символ >, который часто используется для этой цели.

 > 2+3;
 = 5
 > 5*7;
 = 35
 >

Теперь экран выглядит намного лучше, и мы можем приступать к изменениям основного цикла в функции main.

 double val = 0;
 while (cin) {
  cout << "> "; // приглашение к вводу
  Token t = ts.get;
  if (t.kind == 'q') break;
  if (t.kind == ';')
  cout << "= " << val << '\n'; // вывод результатов
  else
  ts.putback(t);
  val = expression;
 }

К сожалению, результат ввода нескольких выражений в одной строке выглядит запутанно.

 > 2+3; 5*7; 2+9;
 = 5
 > = 35
 > = 11
 >

Основная проблема заключается в том, что мы не подумали о возможности ввести в одной строке сразу несколько выражений. На самом деле мы подразумевали следующий вариант ввода и вывода:

 > 2+3; 5*7; 2+9;
 = 5
 = 35
 = 11
 >

Это выглядит правильно, но, к сожалению, неясно, как этого добиться. Сначала посмотрим на функцию main. Существует ли способ выводить символ > тогда и только тогда, когда он не следует за символом = немедленно? Неизвестно! Мы должны вывести символ > до вызова функции get, но мы не знаем, действительно ли функция get считывает новые символы или просто возвращает объект класса Token, созданный из символов, уже считанных с клавиатуры. Иначе говоря, для того чтобы внести это улучшение, нам придется переделать поток Token_stream.

Пока можем считать, что текущий вариант достаточно хорош. Если мы будем вынуждены модифицировать поток Token_stream, то пересмотрим это решения. Нецелесообразно вносить в программу серьезные структурные изменения, чтобы добиться минимальных преимуществ, а ведь мы еще даже не протестировали калькулятор как следует.

7.3. Обработка ошибок

Первое, что необходимо сделать, получив в принципе работающую программу,— попытаться “сломать” ее, т.е. ввести входные данные, надеясь вызвать неправильную работу программы. Мы говорим “надеясь”, потому что основная задача на этом этапе — найти как можно больше ошибок, чтобы исправить их до того, как их обнаружит кто-то другой. Если вы приступите к проверке с убеждением: “Моя программа работает, и я не делаю никаких ошибок!”, то не сможете найти многих ошибок и будете очень огорчены, если все же обнаружите их. Вы должны подвергать сомнению то, что делаете! Правильная позиция формулируется так: “Я “сломаю” ее! Я умнее, чем любая программа, даже моя собственная!” Итак, введем в калькулятор мешанину правильных и неправильных выражений. Рассмотрим пример.

 1+2+3+4+5+6+7+8
 1–2–3–4
 !+2
 ;;;
 (1+3;
 (1+);
 1*2/3%4+5–6;
 ;
 1+;
 +1
 1++;
 1/0
 1/0;
 1++2;
 –2;
 –2;;;;
 1234567890123456;
 'a';
 q
 1+q
 1+2; q

ПОПРОБУЙТЕ

Введите некоторые из этих проблематичных выражений в калькулятор и постарайтесь понять, сколько существует способов вызвать неправильное поведение программы. Можете ли вызвать ее крах, т.е. обойти обработку ошибок и вызвать машинную ошибку? Мы не уверены, что сможете. Можете ли вы выйти из программы без осмысленного сообщения об ошибке? Можете.

Формально говоря, этот процесс называется тестированием (testing). Существуют даже люди, занимающиеся испытанием программ профессионально. Тестирование — очень важная часть разработки программного обеспечения. Оно может быть весьма увлекательным занятием. Более подробно тестирование рассматривается в главе 26. Есть один большой вопрос: “Существует ли способ систематического тестирования программ, позволяющий найти все ошибки?” Универсального ответа на этот вопрос, т.е. ответа, который относился бы ко всем программам, нет. Однако, если отнестись к тестированию серьезно, можно неплохо протестировать многие программы. Пытаясь систематически тестировать программы, не стоит забывать, что выбор тестов не бывает полным, поэтому следует использовать и так называемые “странные” тесты, такие как следующий:

 Mary had a little lamb
 srtvrqtiewcbet7rewaewre–wqcntrretewru754389652743nvcqnwq;
 !@#$%^&*~:;

Тестируя компиляторы, я привык подавать на вход компилятора электронные отчеты о его собственных сообщениях — заголовки писем, объяснения пользователей и все остальное. Это было неразумно, поскольку этого никто никогда не делал. Однако программа идеально кэшировала все ошибки, а не только разумные, и вскоре компилятор стал очень устойчивым к странному вводу.

Первый действительно неудобный момент мы обнаружили, когда при тестировании калькулятора выяснилось, что окно закрывается сразу после вывода результатов.

 +1;

 !+2

Немного поразмыслив (или проследив за выполнением программы), мы поняли, что проблема заключается в том, что окно закрывается сразу после вывода сообщения об ошибке. Это происходит потому, что наш механизм активизации окна должен был ожидать ввода символа. Однако во всех трех случаях, упомянутых выше, программа обнаруживала ошибку до того, как считывала все символы, поэтому в строке ввода всегда существовал символ, расположенный слева. Программа не могла сообщить об этом символе, оставшемся от ввода выражения в ответ на приглашение Чтобы закрыть окно, введите символ. Этот “остаточный” символ закрывал окно.