用C#風格寫C++程序（探索C#對象模型）

寫C#程序就是在設計一個類

先看一個C#程序（計算一個表達式）：

1. using System;
2. using System.Collections.Generic;
3. using System.Linq;
4. using System.Text;
6. namespace ConsoleApplicationCal
7. {
8. class Program
9. {
10. private static char[,] Precede_Matrix = new char[7, 7]
11. {
12. {'>', '>', '<', '<', '<', '>', '>',},
13. {'>', '>', '<', '<', '<', '>', '>',},
14. {'>', '>', '>', '>', '<', '>', '>',},
15. {'>', '>', '>', '>', '<', '>', '>',},
16. {'<', '<', '<', '<', '<', '=', '0',},
17. {'>', '>', '>', '>', '0', '>', '>',},
18. {'<', '<', '<', '<', '<', '0', '=',}
19. };
21. public static char Precede(char a, char b)
22. {
23. int i = 0;
24. int j = 0;
25. switch (a)
26. {
27. case '+': i = 0; break;
28. case '-': i = 1; break;
29. case '*': i = 2; break;
30. case '/': i = 3; break;
31. case '(': i = 4; break;
32. case ')': i = 5; break;
33. case '#': i = 6; break;
34. default: break;
35. }
36. switch (b)
37. {
38. case '+': j = 0; break;
39. case '-': j = 1; break;
40. case '*': j = 2; break;
41. case '/': j = 3; break;
42. case '(': j = 4; break;
43. case ')': j = 5; break;
44. case '#': j = 6; break;
45. default: break;
46. }
48. return (Precede_Matrix[i, j]);
49. }
51. public static double Operate(double a, char oper, double b)
52. {
53. switch (oper)
54. {
55. case '+': return a + b;
56. case '-': return a - b;
57. case '*': return a * b;
58. case '/': return a / b;
59. default: return -1;
60. }
61. }
63. public static bool IsOperand(char c)
64. {
65. if (('0' <= c && c <= '9') || c == '.') // c是數字或小數點
66. return true;
67. else
68. return false;
69. }
71. static void Main(string[] args)
72. {
73. string str;
74. while ((str = Console.ReadLine()) != null)
75. {
76. str += "#"; // 最後是#（結束標志）
78. double a;
79. double b;
80. char x;
81. char theta;
83. Stack<char> OPTR = new Stack<char>();
84. OPTR.Push('#');
85. Stack<double> OPND = new Stack<double>();
87. int i = 0;
88. char c = str[i++];
89. double operand = 0;
90. while (!(c == '#' && OPTR.Peek() == '#'))
91. {
92. if (IsOperand(c)) // c是數字或小數點（這裡一定是數字），小數點已在下面轉換掉了
93. {
94. int startIndex = i - 1;
95. int length = 1; // c是數字，故初始一定是1
96. while (IsOperand(str[i]))
97. {
98. i++;
99. length++;
100. }
102. string doubleString = str.Substring(startIndex, length);
103. // operand = atof(&str[i - 1]); // 把從c開頭的數轉化成double
104. OPND.Push(double.Parse(doubleString));
107. c = str[i++];
108. }
109. else // c is operator or delimiter
110. {
111. switch (Precede(OPTR.Peek(), c))
112. {
114. case '<':
115. OPTR.Push(c);
116. c = str[i++];
117. break;
119. case '=':
120. x = OPTR.Pop();
122. c = str[i++];
123. break;
125. case '>':
126. theta = OPTR.Pop();
127. b = OPND.Pop();
128. a = OPND.Pop();
129. OPND.Push(Operate(a, theta, b));
130. break;
132. default:
133. break;
134. }
135. }
136. }
137. // OPTR棧的棧頂元素和當前讀入的字符均為“#”
138. // 即“#”=“#”時整個表達式求值完畢
139. Console.WriteLine(OPND.Peek());
140. }
141. }
142. }
143. }

下面是用C++改寫的：

1. #include <iostream>
2. #include <stack>
3. #include <string>
4. using namespace std;
6. // 因為在定義類時不能對數據成員直接初始化，
7. // 故下面這個全局數組定義在類（命名空間）的外面，待解決
8. char Precede_Matrix[7][7] =
9. {
10. {'>', '>', '<', '<', '<', '>', '>',},
11. {'>', '>', '<', '<', '<', '>', '>',},
12. {'>', '>', '>', '>', '<', '>', '>',},
13. {'>', '>', '>', '>', '<', '>', '>',},
14. {'<', '<', '<', '<', '<', '=', '0',},
15. {'>', '>', '>', '>', '0', '>', '>',},
16. {'<', '<', '<', '<', '<', '0', '=',}
17. };
19. namespace ConsoleApplicationCal
20. {
21. class Program
22. {
23. // 寫這個構造函數是因為想在main函數中創建Program對象時
24. // 就自動調用Main()了，符合C#的運行規則
25. public: Program::Program(void)
26. {
27. Main();
28. }
30. public: static char Precede(char a, char b)
31. {
32. int i = 0;
33. int j = 0;
34. switch (a)
35. {
36. case '+': i = 0; break;
37. case '-': i = 1; break;
38. case '*': i = 2; break;
39. case '/': i = 3; break;
40. case '(': i = 4; break;
41. case ')': i = 5; break;
42. case '#': i = 6; break;
43. default: break;
44. }
45. switch (b)
46. {
47. case '+': j = 0; break;
48. case '-': j = 1; break;
49. case '*': j = 2; break;
50. case '/': j = 3; break;
51. case '(': j = 4; break;
52. case ')': j = 5; break;
53. case '#': j = 6; break;
54. default: break;
55. }
57. return (Precede_Matrix[i][j]);
58. }
60. public: static double Operate(double a, char oper, double b)
61. {
62. switch (oper)
63. {
64. case '+': return a + b;
65. case '-': return a - b;
66. case '*': return a * b;
67. case '/': return a / b;
68. default: return -1;
69. }
70. }
72. public: static bool IsOperand(char c)
73. {
74. if (('0' <= c && c <= '9') || c == '.') // c是數字或小數點
75. return true;
76. else
77. return false;
78. }
80. public: void Main(void)
81. {
82. string str;
83. while (cin >> str)
84. {
85. str += "#"; // 最後是#（結束標志）
87. double a;
88. double b;
89. char x;
90. char theta;
92. stack<char> OPTR;
93. OPTR.push('#');
94. stack<double> OPND;
96. int i = 0;
97. char c = str[i++];
98. double operand = 0;
99. while (!(c == '#' && OPTR.top() == '#'))
100. {
101. if (IsOperand(c)) // c是數字或小數點（這裡一定是數字），小數點已在下面轉換掉了
102. {
103. int startIndex = i - 1;
104. int length = 1; // c是數字，故初始一定是1
105. while (IsOperand(str[i]))
106. {
107. i++;
108. length++;
109. }
111. string doubleString = str.substr(startIndex, length);
112. // operand = atof(&str[i - 1]); // 把從c開頭的數轉化成double
113. char **endPtr = NULL; // 沒什麼用，只是為了strtod的傳參
114. OPND.push(strtod(doubleString.c_str(), endPtr));
117. c = str[i++];
118. }
119. else // c is operator or delimiter
120. {
121. switch (Precede(OPTR.top(), c))
122. {
124. case '<':
125. OPTR.push(c);
126. c = str[i++];
127. break;
129. case '=':
130. x = OPTR.top();
131. OPTR.pop();
133. c = str[i++];
134. break;
136. case '>':
137. theta = OPTR.top();
138. OPTR.pop();
140. b = OPND.top();
141. OPND.pop();
143. a = OPND.top();
144. OPND.pop();
146. OPND.push(Operate(a, theta, b));
147. break;
149. default:
150. break;
151. }
152. }
153. }
154. // OPTR棧的棧頂元素和當前讀入的字符均為“#”
155. // 即“#”=“#”時整個表達式求值完畢
156. cout << OPND.top() << endl;
157. }
159. }
160. };
161. }
163. int main(int argc, char **argv)
164. {
165. // 仿照Winform中的Main函數new一個窗體對象
166. // Application.Run(new Form1());
167. ConsoleApplicationCal::Program objForm;
169. return 0;
170. }

可以看到，上面的C++程序主體就是在設計一個類，而C#將這種特點發揮到了極致，C#程序是從Main()開始執行的，完全在類中進行一切。

另外，上面的C++程序開頭的全局變量初始化之所以不能定義在類裡面，是因為這是在設計一個類！不能在類中直接對數據成員初始化，只有靜態常量整型數據成員才可以在類中初始化。