大整数运算·字串对象版.doc

大整数运算字串对象版一实验名称：大整数运算字串对象版二实验目的:有一些整数，其位数可能上百位。在功能上对这些整数做加、减、乘、整除以及取余运算。在程序组织上要求通过大整数类型的设计，来体现更好的可读性和可维护性，并且对错误采用异常方法处理。输入数据有若干组，每组数据由一个运算符（+、-、*、/、%）和两个整数构成，整数的范围在-1015010150之间，如果遇到运算符，则表示运算结束。对于每组数据，输出其运算序号和运算结果，以/为例，每个结果单独成行。1) 如果结果超过200位，则输出“Too Large Number.”；2) 如果结果为空，或者前导为0，则输出“Illegal Number.”；3) 如果运算符不为上面5种，则输出“Illegal Operator.”,跳过后续的2个操作数；4) 如果除0，则输出“Divide By Zero.”。三实验内容与步骤： 本实验主要包括四个模块StrInt.h MyExcept.h StrIntApp.cpp StrInt.cpp(一) 界面设计 根据实验要求，设计类strint,该类型以string串作为存储数据的主体,再加上符号属性。同时满足能进行大整数的四则运算，应该将5种运算设计为该类的普通友元函数。 根据功能要求，大整数类型一共要进行加、减、乘、除、取余五种操作，而大整数无法用内部数据类型来描述，所以采用string类型，然后构造函数将其计算结果转化成大整数类型。由于考虑到类型功能的扩从，最终应能自然地允许字串表示的大整数参与大整数对象的四则运算，所以这五种运算都要设计成为该类型友元的普通函数。 class StrInt string _sign; string _num; public: friend StrInt add(const StrInt& a, const StrInt &b); friend StrInt sub(const StrInt& a, StrInt &b); friend StrInt mul(const StrInt& a, const StrInt &b); friend StrInt div(const StrInt& a, const StrInt &b); friend StrInt mod(const StrInt& a, const StrInt &b)； ; 当默认创建一个对象时，为了使对象有意义，赋以0值。 StrInt(const string& a=0); 又要完成流设备对其对象进行输入输出操作。 friend istream& operator(istream& in,StrInt& a); friend ostream& operatorch&ch!=;) cinab; switch(ch) case-:coutsub(a,b)endl;break; case+:coutadd(a,b)endl;break; case*:coutmul(a,b)endl;break; case/:coutdiv(a,b)endl;break; case%:coutmod(a,b)ch&ch!=;) Try Cinab; Switch() . catch(MyExcept& e) coute.getwhat()1) throw MyIllegal(); if(a0=-)_sign=-;_num=_num.substr(1); if(_num.length()BYTENUM) throw MyTooLarge(); 为了实现各个运算，需要在add 、sub 、mul 、div 、mod五个单元内部实现五个位操作：按位加，按位减，按位乘，按位除以及按位小于比较： static string adding(const string& a,const string& b)； static string subing(const string& a,const string& b)； static string muling(const string& a,const string& b)； static string diving(const string& a,const string & b,string& c=string()； static bool numLess(const string& a,const string& b)； 函数算法的设计:输入输出流算法：由于StrInt类型是我们自己设计的一个数据类型，在main 函数中cin与cout无法识别它，所以要设计输入输出流算法，让它识别StrInt类型数据，把string字串分为sigh与num两部分，并使数据可以正常输入与输出： istream& operator(istream& in, StrInt& a) string s; ins; a=StrInt(s); return in; ostream& operator(ostream& out ,const StrInt&a) return outa._sign + a._num; add（a,b）算法：若a为0，则返回b。若b为0则返回a。为方便进行位加减操作比较a,b的大小，将大的放入s，将小的放入t。若a,b同号则计算位加，若a,b异号，则计算位减。 sub (a,b)算法：将b变一下符号，调用add算法。 mul(a,b)算法：分别处理符号和数串乘法，若a,b两者符号相同，则符号结果为正，否则为负，若a,b两者有一位0，则返回0.然后计算位乘muling(a._mun,b._num)。div（a,b）算法：分别处理符号和数串除法，若a,b两者符号相同，则符号结果为正，否则为负，若b为0，则出现异常，若数串a小于数串b,则由于是整除，所以直接返回0。计算位除diving(a,b)。mod（a,b）算法：分别处理符号和数串除法，若a,b两者符号相同，则结果为正，否则为负。若b为0，则异常，若a为0或者b为1，则返回0，若数串a小于数串b，则由于是取余，不用计算，直接返回a。计算位除diving （a._num,b._num,c），并根据所获得的c数串，产生大整数对象。四实验结果：将上面的工作完成以后，建立一个工程，包涵上述文件，然后进行编译。编译完成后，我们进行测试、调试、最终满足实验要求。五总结：这是我第一次做这样大规模的实验，历时差不多一个月。刚开始的时候感觉无从下手，我先把书好好看了两遍，开始模仿着书上的提示来做。就这样摸索着写了两个cpp文件，两个头文件，可是放不到一起，打开一个cpp文件时，另外三个文件就是不能同时在一个工程中打开。我很着急，找同学帮忙讲解，这才解决了这个问题。但是实验书上基本上的程序框架都已给出，但是加、减、乘、除以及取余的算法没有整体给出，需要我自己写。我根据书上的思路去编写五种计算方法，慢慢的雏形大体出来了，但是调试的时候系统会一直报错，调试的过程真是一个考验人的过程。明明感觉对了的，就是不过。这个过程持续了四五天，终于只剩一个错误了，但是我怎么都改不对，最后请同学帮忙调试，原来我把一个大写I小写i了。就这么一个粗心大意一直困扰着我，这让我明白了编程的严谨性，不能有一点点错误。调试好