Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

return (orequal);

}

return (left > right);

}

int main() {

double first = 0.33333333;

double second = 1.0 / 3.0;

cout << first << endl;

cout << second << endl;

// Тест на прямое равенство. Не проходит тогда, когда должно проходить.

// (boolalpha печатает булевы значения как "true" или "false")

cout << boolalpha << (first == second) << endl;

// Новое равенство. Проходит так, как требуется в научном приложении.

cout << doubleEquals(first, second, .0001) << endl;

// Новое меньше чем

cout << doubleLess(first, second, .0001) << endl;

// Новое больше чем

cout << doubleGreater(first, second, .0001) << endl;

// Новое меньше чем или равно

cout << doubleLess(first, second, .0001, true) << endl;

// Новое больше чем или равно

cout << doubleGreater(first, second, .0001, true) << endl;

}

Далее показан вывод этого примера.

0.333333

0.333333

false

true

false

false

true

true

Код примера 3.6 начинается с двух значений — 0.33333333 и того, что компьютер получает в результате деления 1.0 / 3.0. Он с помощью форматирования по умолчанию coutпечатает эти два значения. Они кажутся одинаковыми и равными 0.333333. Однако при сравнении этих двух значений они оказываются различными. Значение 1.0 / 3.0 имеет больше значащих цифр, чем 0.33333333, и, следовательно, как полагает машина, эти два числа не равны. Однако в некоторых приложениях может потребоваться, чтобы они считались равными.

Чтобы добиться этого, надо написать собственные функции сравнения чисел с двойной точностью: doubleLess, doubleEqualsи doubleGreater, каждая из которых принимает в качестве параметров два значения типа double. Кроме того, doubleLessи doubleGreaterимеют дополнительный параметр, который при его равенстве trueприводит к тому, что эти функции ведут себя как « меньше или равно » и « больше или равно » соответственно.

Чтобы заставить эти функции учитывать точность, рассмотрим функцию doubleEquals. Вместо того чтобы проверять на равенство, эта функция проверяет, находится ли разность двух чисел в указанном пользователем диапазоне epsilon. (В качестве epsilonпример использует значение 0.0001.) Если это так, то функция возвращает значение true, что означает, что значения одинаковы. Таким образом, равными окажутся значения 0.3333, 0.33333, 0.333333, 0.33333333333 и 0.33333323438.

Чтобы выполнить операцию « меньше чем » и « больше чем », вначале проверьте, не равны ли значения, как это делается в функции doubleEquals. Если так, то при наличии теста на равенство верните true, а в противном случае — false. В противном случае выполните прямое сравнение.

Имеется строка, содержащая число в экспоненциальной форме, и требуется сохранить значение числа в переменной типа double.

Наиболее простым способом анализа числа в экспоненциальной форме является использование встроенного в библиотеку C++ класса stringstream, объявленного в , как показано в примере 3.7.

Пример 3.7. Лексический анализ числа в экспоненциальной форме

#include

#include

#include

using namespace std;

double sciToDub(const strings str) {

stringstream ss(str);

double d = 0;

ss >> d;

if (ss.fail()) {

string s = "Невозможно отформатировать ";

s += str;

s += " как число!";

throw (s);

}

return (d);

}

int main() {

try {

cout << sciToDub("1.234e5") << endl;

cout << sciToDub("6.02e-2") << endl;

cout << sciToDub("asdf") << endl;

} catch (string& e) {

cerr << "Ошибка: " << e << endl;

}

}

Далее показан вывод этого кода.

123400

0.0602

Ошибка: невозможно отформатировать asd как число!

Класс stringstream— это string, который ведет себя как поток (что неудивительно). Он объявлен в . Если требуется выполнить анализ string, содержащей число в экспоненциальной форме (см. также рецепт 3.2), то с этой работой прекрасно справится stringstream. Стандартные классы потоков уже «знают», как анализировать числа, так что не тратьте без острой необходимости время на повторную реализацию этой логики.

В примере 3.7 я написал простую функцию sciToDub, принимающую параметр типа stringи возвращающую содержащийся в ней double, если он допустим. В sciToDubя использую stringstreamследующим образом.

stringstream ss(str); // Конструирование из строки типа string

double d = 0;

ss >> d;

if (ss.fail()) {

string s = "Невозможно отформатировать ";

s += str;

s += " как число!";

throw (s);

}

return (d);

Наиболее важной частью здесь является то, что все, что требуется сделать, — это использовать для чтения из строкового потока в doubleоператор сдвига вправо ( >>), как это делается при чтении из cin.

Ну, это не совсем все , что требуется сделать. Если в stringstreamзаписано значение, которое не может быть записано в переменную в правой части оператора >>, то для потока будет выставлен бит fail. Этот бит можно проверить с помощью функции-члена fail(на самом деле это функция-член basic_ios, который является родительским классом для stringstream). Кроме того, переменная справа от оператора >>в случае ошибки значения не меняет.

Однако с целью обобщения можно избежать написания отдельных версий sciToDubдля типов int, float, doubleи чего-либо еще, что может потребоваться преобразовать, если написать шаблон функции. Рассмотрим такую новую версию.

template

T strToNum(const string& str) {

stringstream ss(str);

T tmp;

ss >> tmp;

if (ss.fail()) {

string s = "Невозможно отформатировать ";

s += str;

s += " как число!";

throw (s);

}

return (tmp);

}

Теперь, чтобы преобразовать stringв числовой тип, можно сделать так.

double d = strToNum("7.0");

float f = strToNum("7.0");

int i = strToNum("7.0");

Также параметром шаблона можно сделать тип символов, но это очень просто сделать, так что я оставляю это в качестве вашего упражнения.

Рецепт 3.2.

Имеется число одного типа и требуется преобразовать его в другой, как intв shortили наоборот, но при этом необходимо перехватывать все ошибки переполнения (overflow) или потери значимости (underflow), возникающие при работе программы.