实验6 文件I/O与异常处理
实验任务1
源码
task1.cpp
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"
#include "utils.hpp"const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";void app() {std::vector<Contestant> contestants;try {contestants = load(in_file); std::sort(contestants.begin(), contestants.end(), cmp_by_solve); print(contestants); save(out_file, contestants); } catch (const std::exception& e) {std::cerr << e.what() << '\n';return;}
}int main() {app();
}
conastestant.hpp
#pragma once
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>struct Contestant {long id; // 学号std::string name; // 姓名std::string major; // 专业int solved; // 解题数int penalty; // 总罚时
};// 重载<<
// 要求：姓名/专业里不含空白符
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Contestant& c) {out << std::left;out << std::setw(15) << c.id<< std::setw(15) << c.name<< std::setw(15) << c.major<< std::setw(10) << c.solved<< std::setw(10) << c.penalty;return out;
}// 重载>>
inline std::istream& operator>>(std::istream& in, Contestant& c) {in >> c.id >> c.name >> c.major >> c.solved >> c.penalty;return in;
}
utils.hpp
#pragma once
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include "contestant.hpp"// ACM 排序规则：先按解题数降序，再按罚时升序
inline bool cmp_by_solve(const Contestant& a, const Contestant& b) {if(a.solved != b.solved)return a.solved > b.solved;return a.penalty < b.penalty;
}// 将结果写至任意输出流
inline void write(std::ostream& os, const std::vector<Contestant>& v) {for (const auto& x : v) os << x << '\n';
}// 将结果打印到屏幕
inline void print(const std::vector<Contestant>& v) {write(std::cout, v);
}// 将结果保存到文件
inline void save(const std::string& filename, const std::vector<Contestant>& v) {std::ofstream os(filename);if (!os) throw std::runtime_error("fail to open " + filename);write(os, v);
}// 从文件读取信息（跳过标题行）
inline std::vector<Contestant> load(const std::string& filename) {std::ifstream is(filename);if (!is) throw std::runtime_error("fail to open " + filename);std::string line;std::getline(is, line); // 跳过标题std::vector<Contestant> v;Contestant t;int seq;while (is >> seq >> t) v.push_back(t);return v;
}
运行截图与生成文件
ans.txt
204942076 Thomas 未来专业6 6 420
204942080 Vermont 未来专业8 5 310
204942059 Bob 未来专业2 5 350
204942005 Jeny 未来专业1 4 210
204942017 chappie 未来专业4 4 260
204942075 Shaw 未来专业5 3 150
204942302 Alex 未来专业2 3 180
204942079 Tibby 未来专业7 3 200
204942111 Hellen 未来专业3 2 90
204942078 Jennie 未来专业7 1 30
问题回答
- 首先，ostream是标准输出流，是标准输出流中所有流的基类。而cout和ofstream是输出到控制台和输出到文件，是标准输出流ostream的派生类；我认为如果其他设备开放了ostream的接口，则不需要再对write函数进行任何形式的修改，因为write函数定义的时候就是使用了标准输出。
- 第一处：save函数line 32，当保存文件时文件无法打开会throw运行时错误：“throw std::runtime_error("fail to open " + filename);”，在app函数可以被捕获，先进行输出，随后直接退出app函数，程序终止；；第二处为文件读取信息load，其作用于前者相似，依旧是在app捕获。
- 功能一致：lambda 表达式的逻辑与 cmp_by_solve 相同；性能一致：lambda 表达式会被编译器内联，与普通函数无性能差异；结果一致：排序结果相同。
- 输出如下内容，txt文件与之一致。
实验任务2
源代码
#pragma once#include <iostream>
#include <string>class Student {
public:Student() = default;~Student() = default;const std::string get_major() const;int get_grade() const;friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Student& s);friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Student& s);private:int id; std::string name;std::string major;int grade; // 0-100
};
student.hpp
#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include "student.hpp"class StuMgr {
public:void load(const std::string& file); // 加载数据文件（空格分隔）void sort(); // 排序: 按专业字典序升序、同专业分数降序void print() const; // 打印到屏幕void save(const std::string& file) const; // 保存到文件private:void write(std::ostream &os) const; // 把数据写到任意输出流private:std::vector<Student> students;
};
stumgr.hpp
#include<fstream>
#include<iostream>
#include<stdexcept>
#include<string>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include"stumgr.hpp"
#include"student.hpp"
const std::string in_file="./data2.txt";
const std::string out_file="./ans2.txt";
void StuMgr::load(const std::string& file){std::ifstream is(file);if(!is)throw std::runtime_error("fail to open"+file);std::string line;std::getline(is,line);Student s;while(is>>s)students.push_back(s);
}
void StuMgr::sort(){load(in_file);std::sort(students.begin(),students.end(),[](const Student& a,const Student& b){return a.get_major()!=b.get_major()?a.get_major()<b.get_major():a.get_grade()>b.get_grade();});
}
void StuMgr::print() const{write(std::cout);
}
void StuMgr::save(const std::string& file) const{std::ofstream os(file);if(!os)throw std::runtime_error("fail to open"+file);write(os);
}
void StuMgr::write(std::ostream &os) const{for(const auto& x:students)os<<x<<'\n';
}
stumgr.cpp
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<fstream>
#include<string>
#include"student.hpp"
const std::string Student::get_major() const{return major;
}
int Student::get_grade() const{return grade;
}
std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Student& s){os<<std::left;os<<std::setw(15)<<s.id<<std::setw(15)<<s.name<<std::setw(15)<<s.major<<std::setw(15)<<s.grade;return os;
}
std::istream& operator>>(std::istream& is,Student& s){is>>s.id>>s.name>>s.major>>s.grade;return is;
}
student.cpp
#include <iostream>
#include <limits>
#include <string>
#include "stumgr.hpp"const std::string in_file = "./data.txt";
const std::string out_file = "./ans.txt";void menu() {std::cout << "\n**********简易应用**********\n""1. 加载文件\n""2. 排序\n""3. 打印到屏幕\n""4. 保存到文件\n""5. 退出\n""请选择：";
}void app() {StuMgr mgr;while(true) {menu();int choice;std::cin >> choice;try {switch (choice) {case 1: mgr.load(in_file); std::cout << "加载成功\n"; break;case 2: mgr.sort(); std::cout << "排序已完成\n"; break;case 3: mgr.print(); std::cout << "打印已完成\n"; break;case 4: mgr.save(out_file); std::cout << "导出成功\n"; break;case 5: return;default: std::cout << "不合法输入\n";}}catch (const std::exception& e) {std::cout << "Error: " << e.what() << '\n';}}
}int main() {app();
}
task2.cpp
运行截图
实验总结
- 本次实验设计文件读写和异常处理
- 对文件读写，我遇到了难题就是我重载的是student的>>，因此读取的时候我就顺理成章的直接从文件>>数据，结果一条记录都显示不出来