阿超的四则运算
1.问题
(1). 我们在刚开始上课的时候介绍过一个小学四则运算自动生成程序的例子，请实现它，要求：
(2)能够自动生成四则运算练习题
(3)可以定制题目数量
(4)用户可以选择运算符
(5)用户设置最大数（如十以内、百以内等）
(6)用户选择是否有括号、是否有小数
(7)用户选择输出方式（如输出到文件、打印机等
(8)最好能提供图形用户界面（根据自己能力选做，以完成上述功能为主）。
2.单元测试
handle()函数的测试：
测试用例：testdata[10]={5,4,3,2,1}
testsymbol[6]={'+','-','*','/'};
测试正确，结果如图：
equals()函数的测试：
测试用例：testdata[10]={5,4,3,2,1}
testsymbol[6]={'+','-','*','/'}
测试正确，结果如图：
3.代码审查
| 功能模块名称 | 阿超的四则运算 | ||
| 审查人 | 辛娟娟 | 审查日期 | 2018.4.16 |
| 代码名称 | 阿超的四则运算 | 代码作者 | 刘科宏 |
| 文件结构 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 头文件和定义文件的名称是否合理？ | 合理 | ||
| 头文件和定义文件的目录结构是否合理？ | 合理 | ||
| 版权和版本声明是否完整？ | 否 | ||
| 重要 | 头文件是否使用了 ifndef/define/endif 预处理块? | 不存在的 | |
| 头文件中是否只存放“声明”而不存放“定义” | 不存在的 | ||
| 程序的版式 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 空行是否得体？ | 是 | ||
| 代码行内的空格是否得体？ | 是 | ||
| 长行拆分是否得体？ | 是 | ||
| “{” 和 “}” 是否各占一行并且对齐于同一列？ | 否 | ||
| 重要 | 一行代码是否只做一件事？如只定义一个变量，只写一条语句。 | 否 | |
| 重要 | If、for、while、do等语句自占一行，不论执行语句多少都要加 “{}”。 | 否 | |
| 重要 | 在定义变量（或参数）时，是否将修饰符 * 和 ＆ 紧靠变量名？注释是否清晰并且必要？ | 否 | |
| 重要 | 注释是否有错误或者可能导致误解？ | 否 | |
| 重要 | 类结构的public, protected, private顺序是否在所有的程序中保持一致？ | 不存在的 | |
| 命名规则 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 命名规则是否与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致？ | 是 | |
| 标识符是否直观且可以拼读？ | 是 | ||
| 标识符的长度应当符合“min-length && max-information”原则？ | 否 | ||
| 重要 | 程序中是否出现相同的局部变量和全部变量？ | 否 | |
| 类名、函数名、变量和参数、常量的书写格式是否遵循一定的规则？ | 是 | ||
| 静态变量、全局变量、类的成员变量是否加前缀？ | 是 | ||
| 表达式与基本语句 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 如果代码行中的运算符比较多，是否已经用括号清楚地确定表达式的操作顺序？ | 否 | |
| 是否编写太复杂或者多用途的复合表达式？ | |||
| 重要 | 是否将复合表达式与“真正的数学表达式”混淆？ | 否 | |
| 重要 | 是否用隐含错误的方式写if语句? 例如 | ||
| （1）将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。 | 不存在的 | ||
| （2）将浮点变量用“==”或“！=”与任何数字比较。 | 不存在的 | ||
| （3）将指针变量用“==”或“！=”与NULL比较。 | 无 | ||
| 如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，是否已经将逻辑判断移到循环体的外面？ | 不存在的 | ||
| 重要 | Case语句的结尾是否忘了加break？ | 是 | |
| 重要 | 是否忘记写switch的default分支？ | 是 | |
| 重要 | 使用goto 语句时是否留下隐患? 例如跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等。 | 不存在的 | |
| 常量 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 是否使用含义直观的常量来表示那些将在程序中多次出现的数字或字符串？ | 是 | ||
| 在C++ 程序中，是否用const常量取代宏常量？ | 不存在的 | ||
| 重要 | 如果某一常量与其它常量密切相关，是否在定义中包含了这种关系？ | 是 | |
| 是否误解了类中的const数据成员？因为const数据成员只在某个对象 | 不存在的 | ||
| 生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。 | 不存在的 | ||
| 函数设计 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 参数的书写是否完整？不要贪图省事只写参数的类型而省略参数名字。 | 是 | ||
| 参数命名、顺序是否合理？ | 是 | ||
| 参数的个数是否太多？ | 是 | ||
| 是否使用类型和数目不确定的参数？ | 是 | ||
| 是否省略了函数返回值的类型？ | 否 | ||
| 函数名字与返回值类型在语义上是否冲突？ | 否 | ||
| 重要 | 是否将正常值和错误标志混在一起返回？正常值应当用输出参数获得，而错误标志用return语句返回。 | 是 | |
| 重要 | 在函数体的“入口处”，是否用assert对参数的有效性进行检查？ | 不存在的 | |
| 重要 | 使用滥用了assert？ 例如混淆非法情况与错误情况，后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。 | 不存在的 | |
| 重要 | return语句是否返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”？ | 否 | |
| 是否使用const提高函数的健壮性？const可以强制保护函数的参数、返回值，甚至函数的定义体。“Use const whenever you need” | 不存在的 | ||
| 内存管理 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 用malloc或new申请内存之后，是否立即检查指针值是否为NULL？（防止使用指针值为NULL的内存） | 否 | |
| 重要 | 是否忘记为数组和动态内存赋初值？（防止将未被初始化的内存作为右值使用） | 否 | |
| 重要 | 数组或指针的下标是否越界？ | 否 | |
| 重要 | 动态内存的申请与释放是否配对？（防止内存泄漏） | 是 | |
| 重要 | 是否有效地处理了“内存耗尽”问题？ | 否 | |
| 重要 | 是否修改“指向常量的指针”的内容？ | 是 | |
| 重要 | 是否出现野指针？例如（1）指针变量没有被初始化;（2）用free或delete释放了内存之后，忘记将指针设置为NULL。 | 无 | |
| 重要 | 是否将malloc/free 和 new/delete 混淆使用？ | 无 | |
| 重要 | malloc语句是否正确无误？例如字节数是否正确？类型转换是否正 确？ | 无 | |
| 重要 | 在创建与释放动态对象数组时，new/delete的语句是否正确无误？ | 无 | |
| C++ 函数的高级特性 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重载函数是否有二义性？ | 否 | ||
| 重要 | 是否混淆了成员函数的重载、覆盖与隐藏？ | 不存在的 | |
| 运算符的重载是否符合制定的编程规范？ | 是 | ||
| 是否滥用内联函数？例如函数体内的代码比较长，函数体内出现循环。 | 否 | ||
| 重要 | 是否用内联函数取代了宏代码？ | 否 | |
| 类的构造函数、析构函数和赋值函数 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 是否违背编程规范而让C++ 编译器自动为类产生四个缺省的函数： | 否 | |
| （1）缺省的无参数构造函数； | 否 | ||
| （2）缺省的拷贝构造函数； | 否 | ||
| （3）缺省的析构函数； | 否 | ||
| （4）缺省的赋值函数。 | 否 | ||
| 重要 | 构造函数中是否遗漏了某些初始化工作？ | 否 | |
| 重要 | 是否正确地使用构造函数的初始化表？ | 不存在的 | |
| 重要 | 析构函数中是否遗漏了某些清除工作？ | 不存在的 | |
| 是否错写、错用了拷贝构造函数和赋值函数？ | 不存在的 | ||
| 重要 | 赋值函数一般分四个步骤： | ||
| （1）检查自赋值； | 不存在的 | ||
| （2）释放原有内存资源； | 不存在的 | ||
| （3）分配新的内存资源，并复制内容； | 不存在的 | ||
| （4）返回 *this。是否遗漏了重要步骤？ | 不存在的 | ||
| 重要 | 是否正确地编写了派生类的构造函数、析构函数、赋值函数？ | 不存在的 | |
| 注意事项： | |||
| （1）派生类不可能继承基类的构造函数、析构函数、赋值函数。 | 不存在的 | ||
| （2）派生类的构造函数应在其初始化表里调用基类的构造函数。 | 不存在的 | ||
| （3）基类与派生类的析构函数应该为虚（即加virtual关键字）。 | 不存在的 | ||
| （4）在编写派生类的赋值函数时，注意不要忘记对基类的数据成员重新赋值 | 不存在的 | ||
| 类的高级特性 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 是否违背了继承和组合的规则？ | ||
| （1）若在逻辑上B是A的“一种”，并且A的所有功能和属性对B而言都有意义，则允许B继承A的功能和属性。 | 不存在的 | ||
| （2）若在逻辑上A是B的“一部分”（a part of），则不允许B从A派生，而是要用A和其它东西组合出B。 | 不存在的 | ||
| 其它常见问题 | |||
| 重要性 | 审查项 | 结论 | |
| 重要 | 数据类型问题： | ||
| （１）变量的数据类型有错误吗？ | 否 | ||
| （２）存在不同数据类型的赋值吗？ | 否 | ||
| （３）存在不同数据类型的比较吗？ | 否 | ||
| 重要 | 变量值问题： | ||
| （１）变量的初始化或缺省值有错误吗？ | 否 | ||
| （２）变量发生上溢或下溢吗？ | 否 | ||
| （３）变量的精度够吗？ | 是 | ||
| 重要 | 逻辑判断问题： | ||
| （１）由于精度原因导致比较无效吗？ | 否 | ||
| （２）表达式中的优先级有误吗？ | 否 | ||
| （３）逻辑判断结果颠倒吗？ | 否 | ||
| 重要 | 循环问题： | ||
| （１）循环终止条件不正确吗？ | 否 | ||
| （２）无法正常终止（死循环）吗？ | 否 | ||
| （３）错误地修改循环变量吗？ | 否 | ||
| （４）存在误差累积吗？ | 否 | ||
| 重要 | 错误处理问题： | ||
| （１）忘记进行错误处理吗？ | 是 | ||
| （２）错误处理程序块一直没有机会被运行？ | 无 | ||
| （３）错误处理程序块本身就有毛病吗？如报告的错误与实际错误不一致，处理方式不正确等等。 | 无 | ||
| （４）错误处理程序块是“马后炮”吗？如在被它被调用之前软件已经出错。 | |||
| 重要 | 文件I/O问题： | ||
| （１）对不存在的或者错误的文件进行操作吗？ | 否 | ||
| （２）文件以不正确的方式打开吗？ | 否 | ||
| （３）文件结束判断不正确吗？ | 否 | ||
| （４）没有正确地关闭文件吗? | 否 | ||
4.单元测试代码
#include<gtest/gtest.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int PERCENT =999999999;
#define random(x)(rand()%x)
float Input[100];
float testdata[10]={5,4,3,2,1};
char testsymbol[6]={'+','-','*','/'};//5+4-3*2/1
using namespace std;
typedef struct{ //定义栈
float *top; //指针 指向地址
float *base;
}sqstack ;
sqstack symbol,data;
void initstack(sqstack &s){ //初始化栈
s.base=(float *)malloc(sizeof(float)*20); //base 开辟空间
*s.base=6; //指向base 指针所指向的内容内容
s.top=s.base+1;
}
float gettop(sqstack &s){ //获取栈顶元素
if(s.top==s.base){
return 0;
cout<<"empty"<<endl;
}
return *(s.top-1);
}
void push(sqstack &s,float elem){ //压栈
*s.top=elem;
s.top++;
}
float pop(sqstack &s,float &elem){ //弹栈 并把弹出的值用elem返回
if(s.top==s.base){
return 0;
cout<<"empty"<<endl;
}
elem=*(s.top-1);
s.top--;
}
int priority(int a, int b){ //构造算符优先级表
int table[7][7]={1,1,-1,-1,-1,1,1,
1,1,-1,-1,-1,1,1,
1,1,1,1,-1,1,1,
1,1,1,1,-1,1,1,
-1,-1,-1,-1,-1,0,-2,
1,1,1,1,-2,1,1,
-1,-1,-1,-1,-1,-2,0};
return table[a][b]; //输入的a,b 依靠x，y在table 中找到相应的值
}
float handle(float *num11,char *symbol2 ){ //判断式子的正负
int ss[5];
for(int i=0;i<4;i++){ //把字符表里的元素换成数字
switch(symbol2[i]){
case '+':ss[i]=0;break;
case '-':ss[i]=1;break;
case '*':ss[i]=2;break;
case '/':ss[i]=3;break;
}
ss[4]=6;
}
initstack(symbol);
initstack(data);
push(data,num11[0]); //第一个数字入栈
for(int i=0;;)
{
if(priority(gettop(symbol),ss[i])==1) //栈外元素优先级比栈内低 出栈运算
{
float a,b;
float c;
pop(data,a); //出 两个数
pop(data,b);
pop(symbol,c);//出 符号
switch((int)c){
case 0:push(data,a+b);break;
case 1:push(data,b-a);break;
case 2:push(data,a*b);break;
case 3:push(data,b/a);break;
}
}
else if(priority(gettop(symbol),ss[i])==0) //若符号栈的最后一个元素和数据栈的元素一样 循环结束 返回data栈的栈顶元素
{return gettop(data);}
else {
push(symbol,ss[i]); //栈外元素优先级比栈内高 运算数入栈
push(data,num11[i+1]);
i++;}
}
}
char * equals()
{char str_equals[50]="";
int s;
char datasymbol,kk;
char symbol2[6];
float num1[20],num2[20];
int i,j,percentchoice,datachoice,data;
FILE *fp;
//判断按读方式打开一个名叫test的文件是否失败
fp=fopen("record.txt","r+");
cout<<"请输入算式数目"<<endl;
cout<<"请选择算式的数值是十以内还是百以内。十以内输入1；否则输入2"<<endl;
cin>>datachoice;
cout<<"算式是否要含有小数，是--请输入1；否则请输入2"<<endl;
cout<<"请输入运算符号"<<endl;
int flag=0; //flag 判断输出的个数i 若式子的值为负数i--
for( i=0;i<EQUAL_NUM;i++)
{
flag=0;
for( j=0;j<5;j++) {
if(random(PERCENT)==1) //判断生成分数 PERCENT 用来控制生成负数的概率 1/PERCENT
{
num2[j]=1+(float)random(MAX); //加1 保证生成的随机数不为0 做分子
num2[j+1]=num2[j]+(float)random(MAX); //分母 切分数为真分数
num1[j]=num2[j]/num2[j+1];
}
else
num1[j]=(float)random(MAX); //生成整数
symbol2[j]=symbol1[random(symbol_key)]; //随机生成符号
}
Squense[i]=handle(num1,symbol2);
/*
插入括号
_____________________________________________________
*/
if(BRACKET_FLAG==1)
{
int left,right;
int temp;
char str_more[5]="";
left=random(3);
temp=3-left;
right=left+2+random(temp);
for(int i=0,k=0;i<6;i++)
{
if(i==left)
{str_more[i]='(';
i++;
}
if(i==right)
{str_more[i]=')';
i++;
}
str_more[i]=symbol2[k];
k++;
}
strncpy(symbol2,str_more,6);
}
/*___________________________________________________
*/
char str_equals[50]="";
for(int j=0,k=0;j<5;j++,k++)
{ char temp[10]="";
//if(handle(num2,symbol_region)>=0) //若生成的式子值为正数 输出
{
if(symbol2[k]=='(')
{
strcat(str_equals,"(");
k++;
}
if(num1[j]>0&&num1[j]<1) //若要输出的数为分数 就输出相应的分数
{
//cout<<"["<<num2[j]<<"/"<<num2[j]<<"] ";
sprintf(temp,"%c%.0f%c%.0f%c",'[',num2[j],'/',num2[j+1],']');
strcat(str_equals,temp);
}
else if(j<6)
{sprintf(temp,"%.0f",num1[j]);
strcat(str_equals,temp);
}
if(symbol2[k]==')')
{
strcat(str_equals,")");
k++;
}
if((k<6&&BRACKET_FLAG==1)||(BRACKET_FLAG==0&&k<4))
{sprintf(temp,"%c",symbol2[k]);
strcat(str_equals,temp);
}
}
}
if(flag==1)
{
i--;
continue;
}
fprintf(fp, "%3d :%s = %8.2f
", i,str_equals,Squense[i]);
char temp2[8];
sprintf(temp2,"%.2f",Squense[i]);
}
cout<<str_equals;
}
TEST(equals, HandleNoneZeroInput)
{
//EXPECT_EQ(equals());
}
int main(int argc, char* argv[])
{
testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
return RUN_ALL_TESTS();
}
5.工作评价
这已经不是第一次和刘科宏一起写代码了，虽然以前也找他写代码，但这次算是真正意义上第一次合作写一份代码，当然了，作为领航员的我基本上就是在一边打杂的，总体来说这次合作还是挺愉快的，顺便说一句，我的驾驶员还是很不错的。
阿超的四则运算在刚开学的时候我就找刘科宏写过了，这次看到作业之后，我们也就把重点放在了图形的可视化上。具体的实现就由刘科宏完成了。尽管过程还是有点曲折的。以前自己写代码的时候觉得自己觉得好就好了，对于一些小细节或者其他的不会去苛求自己去完成。但这次的结对作业让我放弃了这种想法，毕竟刘科宏是真的把自己的那部分做到了完美。刚开始的时候他让我在原来的代码上新加功能，我大概实现了，结果后来因为要图形化就把那些代码注释了，我是有点失落的，不过后来看见他做的改动之后我也确实觉得我写的那就是渣渣嘛。作为一个领航员我做到的很少，基本上都是添乱的，刘科宏写的图形可视化代码在我codeblocks上不能运行，还要找他配置，真的是很汗颜啊。刘科宏也真的是好脾气，遇上我这样的领航员他应该也是心累了。
不想做驾驶员的领航员不是好学生。这次作为一个领航员我感觉我就是个监工的，还完全是个周扒皮类型的。但这也是不一样的经历嘛。从他身上还是能学到很多东西的。就拿加括号来说，我觉得很麻烦，都不想加了，可他还是改了一个下午硬是给改了出来，不管是从技术还是态度，他都是我学习的榜样。
- 合作照.
刘科宏的代码
https://coding.net/u/liukehong666/p/Graphics_Achao/git/blob/master/ALL_Code