C++实用程序工具包.doc

实用程序工具包
C++面向对象程序设计
课程设计报告

设计题目： 实用程序工具包
学生姓名:
专业班级：
指导教师：

一、实践要求
一些语句在逻辑上不相关，但却经常使用，将它们收集起来形成实用程序工具包 untility . h ，今后所有程序都可用它，只要在包含有如下预处理命令：
# include “untility . h” //实用程序工具包头文件
二、课题分析
1 ．系统依赖性
在实用程序工具包中包含有常用的标准库系统，这些库文件的名字因为使用 ANSI 版还是老版本的 C + ＋而有所不同，将这些依赖系统的特征收集在实用程序工具包中，使程序的部分不依赖于系统中 C + ＋的精确版本，这样可改进程序的可移植性，可以在不同版本的编译器中轻易地编译它们。
2 ．实用函数
( 1 ) GetChar( ) 函数。经常会遇到要用户输人需跳过的空格及制表符，比如在输人用字符表示的某种选择时，并不需要空格及制表符，试实现 GetChar( ) 函数。
( 2 ) UserSaysYes( )函数。在很多程序中都可加入实用UserSaysYes( )函数，而在标准库中并没有此函数，为此在 untility . h 中加入此函数的定义。
3 ．实用函数模板
在用 C + ＋编程时经常用到一些函数模板，使用这些函数模板将使编程更简单，这些函数模板包括交换两个数据元素的函数模板 Swap 与显示数组中各元素的值的函数模板 Show 。
4 ．实用类
(1)计时器类 Timer 。在比较同一个问题的不同程序实现时，了解一个程序与另一个程序运行的计算机时间是非常有用的，为此目的，开发了一个实用的计时器类 Timer 。
(2)通用异常类 Error 。异常处理是提高程序健壮性的重要手段。在编写程序时，应该考虑到程序可能会出现的异常，在程序中加人异常处理的相关代码。为处理异常，专门建立一个通用异常类 Error ，使用户程序处理异常变得更加简单。
(3)随机数类 Rand 。在编写测试程序时，使用随机数生成测试数据更具有代表性，为了更好地应用，将有关随机数的函数封装成类 Rand 。

三、软件流程图

从键盘输入
判断是否为空格或者制表符？
返回输入的字符
是是
否

从键盘输入一个字符
判断是否为？‘n’？
返回false
判断是否为‘n’？
返回true
否
是

四、源代码
#ifndef _UTILITY_H_
#define _UTILITY_H_
#ifdef _MSC_VER
#if _MSC_VER==1200
#include<string>
#include<iostream>
#include<limits>
#include<cmath>
#include<fstream>
#include<cctype>
#include<ctime>
#include<cstdlib>
#include<iomanip>
#include<cstdarg>
#include<cassert>
using namespace std;
#include <time.h>
#include <conio.h>
#endif
#else
#include<string.h>
#include<iostream.h>
#include<limits.h>
#include<math.h>
#include<fstream.h>
#include<ctype.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip.h>
#include<stdarg.h>
#include<assert.h>
#endif
/*
char GetChar(istream &inStream=cin);
/ar GetChar(istream &in=cin);
bool UserSaysYes();

template <class ElemType>
void Swap(ElemType &e1,ElemType &e2);
template<class ElemType>
void Display(ElemType elem[],int n);

class Timer;
class Error;
class Rand;
*/
char GetChar(char in=getche())
{
// char ch;
while ((in==' '||in=='/t'))
in=getche();
fflush(stdin);
return in;
}

bool UserSaysYes()
{
char ch;
bool initialResponse=true;
while (1)
{
if(initialResponse)
cout<<"(y,n)?";
else
cout<<"用y或n回答：";
while((ch=GetChar())=='\n');
initialResponse=false;
if((ch=='y')||(ch=='Y')||(ch=='n')||(ch=='N'))
{
// while(GetChar()!='\n');
if (ch=='y'||ch=='Y')
return true;
else
return false;
}
else
{
// while(GetChar()!='\n');
continue;
}
}
}

template <class ElemType>
void Swap(ElemType &e1,ElemType &e2)
{
ElemType temp;
temp=e1;e1=e2;e2=temp;
}

template<class ElemType>
void Show(ElemType elem[],int n,int iFlag)
{
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<elem[i];
if(iFlag)
{
cout<<'\t';
}
}
cout<<endl;
}

//计时器类Timer
class Timer
{
private:
clock_t startTime;
clock_t endTime;
public:
Timer(){startTime=clock();}
double ElapsedTime() const
{
return (double)(endTime-startTime)/(double)CLK_TCK;
}
void Reset(){startTime=clock();}
double get_startTime(){return (double) startTime/(double)CLK_TCK;}
double get_endTime(){return (double)(endTime=clock())/(double)CLK_TCK;}
};

#define MAX_ERROR_MESSAGE_LEN 100
class Error
{
private:
char message [MAX_ERROR_MESSAGE_LEN];

public:
Error(char mes[]="一般性异常！"){strcpy(message,mes);}
void Show() const {cout<<message<<endl;}
};

//随机数类Rand
class Rand
{
public:
static void SetRandSeed() {srand((unsigned)time(NULL));}//设置当前时间为随机数种子
static int GetRand(int n){return rand()%n;}
static int GetRand(){return rand();}
};
#endif

五、主函数
#include <iostream>
#include "untility.h"
using namespace std;

int main(void)
{
char abc[20];
bool tag=true;
bool tmp;
int n;
int i=0;
char ch;
try
{
while (tag)
{

cout<<"请输入矩阵阶数：";
cin>>n;
if (n>1000)throw Error("阶数太大了！");

int **a,**b,**c;
Timer objTimer;
int i,j,k;
a=new int *[n];
b=new int *[n];
c=new int *[n];
for(i=0;i<n;i++)
{
a[i]=new int[n];
b[i]=new int[n];
c[i]=new int[n];
}

Rand::SetRandSeed();

objTimer.Reset();
cout<<"起始时间为："<<objTimer.get_startTime()<<endl;

for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
{
a[i][j]=Rand::GetRand();
b[i][j]=Rand::GetRand();
}

for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
{
c[i][j]=0;
for(k=0;k<n;k++)
c[i][j]=c[i][j]+a[i][k]*b[k][j];
}

for(i=0;i<n;i++)
{
Show(a[i],n,1);
cout<<endl;
}
cout<<"是否对第一第二个数进行交换"<<endl;
tmp=UserSaysYes();
cout<<endl;
if(true==tmp)
{
Swap(a[0][0],a[0][1]);
Show(a[0],2,1);
cout<<endl;
}
for(i=0;i<n;i++)
{
delete []a[i];
delete []b[i];
delete []c[i];
}

delete []a;
delete []b;
delete []c;
cout<<"终止时间为:"<<objTimer.get_endTime()<<endl;
cout<<"用时："<<objTimer.ElapsedTime()<<"秒."<<endl;
cout<<"是否继续"<<endl;
tag=UserSaysYes();
}
}
catch (Error err)
{
err.Show();
}
i=0;
cout<<"GetChar测试 结束按回车"<<endl;
while((ch=GetChar())!=13)
{
abc[i]=ch;
i++;
}
abc[i]='\0';
i=strlen(abc);
cout<<endl;
Show(abc,i,0);
return 0;
}

六、测试情况

七、心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握程序开发技术是十分重要的，而C++语言又是最常见，功能最强大的一种高级语言，因此做好C++语言课程设计是十分必要的。
通过几天的课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次真真的做程序设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说结构体，指针……通过这次课程设计之后，我们把前面所学过的知识又重新温故了一遍。
我们做的课程设计，虽然是很简单的一个小的程序，但对我们来说却是一个很大的困难。更加是第一次做此类的课程设计，主要是不知从何开始，这个时候才知道上课老师们不厌其烦的教导是多么的宝贵，这个时候才后悔上课的时候没有认真的听讲。可是现在一切都晚了，还好时间还算是充裕，只好拿出书本重新复习一下。
开始的时候真的感觉编程是一件很无聊的事情，不过当一个程序运行成功的时候那种喜悦是无法言语的，那种成就感是无法比拟的。又经过几天的努力，终于把程序完成了，尽管程序还是有很多功能上的欠缺和漏洞，可我还是很高兴的。无论如何是自己的劳动成果，是自己经过努力得到的成绩，同时也是学习C++语言的一次实践作业，自己进步的证明。
在课程设计过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪，了解到团队分工的重要性。因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！