26-编程练习

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17.8　编程练习

1．编写一个程序计算输入流中第一个$之前的字符数目，并将$留在输入流中。

2．编写一个程序，将键盘输入（直到模拟的文件尾）复制到通过命令行指定的文件中。

3．编写一个程序，将一个文件复制到另一个文件中。让程序通过命令行获取文件名。如果文件无法打开，程序将指出这一点。

4．编写一个程序，它打开两个文本文件进行输入，打开一个文本文件进行输出。该程序将两个输入文件中对应的行并接起来，并用空格分隔，然后将结果写入到输出文件中。如果一个文件比另一个短，则将较长文件中余下的几行直接复制到输出文件中。例如，假设第一个输入文件的内容如下：

eggs kites donuts
balloons hammers
stones

而第二个输入文件的内容如下：

zero lassitude
finance drama

则得到的文件的内容将如下：

eggs kites donuts zero lassitude
balloons hammers finance drama
stones

5．Mat和Pat想邀请他们的朋友来参加派对，就像第16章中的编程练习8那样，但现在他们希望程序使用文件。他们请您编写一个完成下述任务的程序。

从文本文件mat.dat中读取Mat朋友的姓名清单，其中每行为一个朋友。姓名将被存储在容器，然后按顺序显示出来。
从文本文件pat.dat中读取Pat朋友的姓名清单，其中每行为一个朋友。姓名将被存储在容器中，然后按顺序显示出来。
合并两个清单，删除重复的条目，并将结果保存在文件matnpat.dat中，其中每行为一个朋友。

6．考虑14章的编程练习5中的类定义。如果还没有完成这个练习，请现在就做，然后完成下面的任务。

编写一个程序，它使用标准C++ I/O、文件I/O以及14章的编程练习5中定义的employee、manager、fink和highfink类型的数据。该程序应包含程序清单17.17中的代码行，即允许用户将新数据添加到文件中。该程序首次被运行时，将要求用户输入数据，然后显示所有的数据，并将这些信息保存到一个文件中。当该程序再次被运行时，将首先读取并显示文件中的数据，然后让用户添加数据，并显示所有的数据。差别之一是，应通过一个指向employee类型的指针数组来处理数据。这样，指针可以指向employee对象，也可以指向从employee派生出来的其他三种对象中的任何一种。使数组较小有助于检查程序，例如，您可能将数组限定为最多包含10个元素：

const int MAX = 10; // no more than 10 objects
...
employee * pc[MAX];

为通过键盘输入，程序应使用一个菜单，让用户选择要创建的对象类型。菜单将使用一个switch，以便使用new来创建指定类型的对象，并将它的地址赋给pc数组中的一个指针。然后该对象可以使用虚函数setall()来提示用户输入相应的数据：

pc[i]->setall(); // invokes function corresponding to type of object

为将数据保存到文件中，应设计一个虚函数writeall()：

for (i = 0; i < index; i++)
    pc[i]->writeall(fout);// fout ofstream connected to output file

注意： 对于这个练习，应使用文本I/O，而不是二进制I/O（遗憾的是，虚对象包含指向虚函数指针表的指针，而write()将把这种信息复制到文件中。使用read()读取文件的内容，以填充对象时，函数指针值将为乱码，这将扰乱虚函数的行为）。可使用换行符将字段分隔开，这样在输入时将很容易识别各个字段。也可以使用二进制I/O，但不能将对象作为一个整体写入，而应该提供分别对每个类成员应用write()和read()的类方法。这样，程序将只把所需的数据保存到文件中。

比较难处理的部分是使用文件恢复数据。问题在于：程序如何才能知道接下来要恢复的项目是employee对象、manager对象、fink对象还是highfink对象？一种方法是，在对象的数据写入文件时，在数据前面加上一个指示对象类型的整数。这样，在文件输入时，程序便可以读取该整数，并使用switch语句创建一个适当的对象来接收数据：

enum classkind{Employee, Manager, Fink, Highfink}; // in class header
...
int classtype;
while((fin >> classtype).get(ch)){ // newline separates int from data
    switch(classtype) {
        case Employee  : pc[i] = new employee;
                     : break;

然后便可以使用指针调用虚函数getall()来读取信息：

pc[i++]->getall();

7．下面是某个程序的部分代码。该程序将键盘输入读取到一个由string对象组成的vector中，将字符串内容（而不是string对象）存储到一个文件中，然后该文件的内容复制到另一个由string对象组成的vector中。

int main()
{
    using namespace std;
    vector<string> vostr;
    string temp;
// acquire strings
    cout << "Enter strings (empty line to quit):\n";
    while (getline(cin,temp) && temp[0] != '\0')
        vostr.push_back(temp);
    cout << "Here is your input.\n";
    for_each(vostr.begin(), vostr.end(), ShowStr);
// store in a file
    ofstream fout("strings.dat", ios_base::out | ios_base::binary);
    for_each(vostr.begin(), vostr.end(), Store(fout));
    fout.close();
// recover file contents
    vector<string> vistr;
    ifstream fin("strings.dat", ios_base::in | ios_base::binary);
    if (!fin.is_open())
    {
        cerr << "Could not open file for input.\n";
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    GetStrs(fin, vistr);
    cout << "\nHere are the strings read from the file:\n";
    for_each(vistr.begin(), vistr.end(), ShowStr);
    return 0;
}

该程序以二进制格式打开文件，并想使用read()和write()来完成I/O。余下的工作如下所述。

编写函数void ShowStr(const string &)，它显示一个string对象，并在显示完后换行。
编写函数符Store，它将字符串信息写入到文件中。Store的构造函数应接受一个指定ifstream对象的参数，而重载的operator()(const string &)应指出要写入到文件中的字符串。一种可行的计划是，首先将字符串的长度写入到文件中，然后将字符串的内容写入到文件中。例如，如果len存储了字符串的长度，可以这样做：

os.write((char *)&len, sizeof(std::size_t)); // store length
os.write(s.data(), len); // store characters

成员函数data()返回一个指针，该指针指向一个其中存储了字符串中字符的数组。它类似于成员函数c_str()，只是后者在数组末尾加上了一个空字符。
编写函数GetStrs()，它根据文件恢复信息。该函数可以使用read()来获得字符串的长度，然后使用一个循环从文件中读取相应数量的字符，并将它们附加到一个原来为空的临时string末尾。由于string的数据是私有的，因此必须使用string类的方法来将数据存储到string对象中，而不能直接存储。

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