C++，用户输入的字符数组结尾在程序运行中自动变空格，而不是'\0'

哗啦哗啦啦啦啦 · 发表于 2020-12-14 12:55:17

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简单计算器的实现（实现整数的加减乘除）用了继承的方法，通过data和char的两个栈分别存放操作数和运算符来实现
先不看逆波兰的计算，先实现简单的1+2

//counter.cpp
#include <iostream>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include "counter_char.h"
#include "counter_data.h"
using namespace std;
void append_data(char*& rpn,int opnd)//将操作数接至RPN末尾
{
int n = strlen(rpn);//RPN当前长度（以'\0'结尾，长度n+1）
char buf[64];
sprintf(buf,"%d \0",(int)opnd);//将一个格式化的字符串输出到一个目的字符串中
//rpn = (char*)realloc(rpn,sizeof(char)*(n+strlen(buf)+1));//扩展空间
strcat(rpn,buf);//把buf所指向的字符串追加到rpn的末尾，RPN加长
}
void append_char(char*& rpn,char optr)//将运算符接至RPN末尾
{
int n = strlen(rpn);////RPN当前长度（以'\0'结尾，长度n+1）
// rpn = (char*)realloc(rpn,sizeof(char)*(n+3));//扩展空间
sprintf(rpn+n,"%c ",optr);
rpn[n+2] = '\0';//接入指定的运算符
}
void readNumber(char*& p,Stack_data & stk)//将起始于p的子串解析为数值，并存入操作数栈
{
stk.push((int)(*p - '0'));//当前数位对应的数值进栈
while(isdigit(*(++p)))//只要后续还有紧邻的数字（即多位整数的情况），则
stk.push(stk.pop()*10+(*p - '0'));//弹出原操作数并追加新位数后，新数值重新入栈
}
#define N_OPTR 5//运算符总数
typedef enum{ADD,SUB,MUL,DIV,EOE}Operator;//运算符集合
//加、减、乘、除、起始符与终止符
const char pri[N_OPTR][N_OPTR]=//运算符优先等级[栈顶][当前]
{
'>', '>', '<', '<', '>',
'>', '>', '<', '<', '>',
'>', '>', '>', '>', '>',
'>', '>', '>', '>', '>',
'<', '<', '<', '<', '='
};
OperType optr2rank(char op)//由运算符转译出编号
{
cout << "op:" << int(op) << endl;
switch(op)
{
case '+':return ADD;//加
case '-':return SUB;//减
case '*':return MUL;//乘
case '/':return DIV;//除
case '\0':return EOE;//起始符与终止符
default:printf("语法错误3\n");exit(-1);//未知运算符
}
}
char orderBetween(char op1,char op2)//比较两个运算符之间的优先级
{
return pri[optr2rank(op1)][optr2rank(op2)];
}
int calcu(int pOpnd1,char op,int pOpnd2)//op为操作符，pOpnd1和2为操作数
{
int result;
switch(op)
{
case ADD:
result = pOpnd1 + pOpnd2;
break;
case SUB:
result = pOpnd1 - pOpnd2;
break;
case MUL:
result = pOpnd1 * pOpnd2;
break;
case DIV:
result = pOpnd1 / pOpnd2;
break;
default:printf("语法错误2\n");exit(-1);
}
return result;
}
float evaluate(char* S,char* RPN)//对（已删除白空格的）表达式S求值，并转换为逆波兰式RPN
{//S为存放字符数组的指针
Stack_data opnd;
Stack_char optr;
optr.push('\0');//尾哨兵'\0'也作为头哨兵首先入栈
while(!optr.empty())//在运算符栈非空之前，逐个处理表达式中各字符
{
if(isdigit(*S))//如果当前字符为操作符，则
{
cout << "这一轮while是if" << endl;
cout << "*S是：" << *S << endl;
readNumber(S,opnd);
append_data(RPN,opnd.top());//读入操作数，并将其接至RPN末尾→拼成逆波兰式
}
else//若当前字符为运算符，则
{
cout << "这一轮while是else" << endl;
cout << "*S是：" << *S << endl;
cout << "orderBetween(optr.top(),*S):" << orderBetween(optr.top(),*S) << endl;
switch(orderBetween(optr.top(),*S))//视其与栈顶运算符之间优先级高低分别处理
{
case'<'://栈顶运算符优先级更低时
optr.push(*S);S++;//计算推迟，当前运算符进栈
break;
case'='://优先级相等（当前运算符为右括号或尾部哨兵'\0'）时
optr.pop();S++;//脱括号并接收下一个字符
break;
case'>'://栈顶运算符优先级更高时，可实施相应的计算，并将结果重新入栈
{
char op = optr.pop();append_char(RPN,op);//栈顶运算符出栈并续接至RPN末尾
int pOpnd2 = opnd.pop(),pOpnd1 = opnd.pop();//取出后、前操作数
opnd.push(calcu(pOpnd1,optr2rank(op),pOpnd2));
break;
}
default:printf("语法错误1\n");exit(-1);//逢语法错误，不做处理直接退出
}
}
}
return opnd.pop();//弹出并返回最后的计算结果
}
int main()
{
char expression[20];
char RPN[10];
cout << "请输入要计算的式子：";
gets(expression);
expression[4] = '\0';
cout << "计算结果为：" << evaluate(expression,RPN) << endl;
cout << "逆波兰表达式为：" << *RPN << endl;
return 0;
}

复制代码

//vector_char.cpp
#include "vector_char.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Vector_char::Vector_char()
{
_size = 4;
_capacity = 4;
elem = new OperType[_capacity];//建立容量为_size的数组
}
void Vector_char::expand()//空间不足时扩容
{
if(_size < _capacity)//尚未满员时，不必扩容
return;
OperType * oldElem = elem;
elem = new OperType[_capacity <<= 1];//容量加倍
for(int i= 0;i < _size;i++)
elem[i] = oldElem[i];//复制原向量内容
delete []oldElem;//释放原空间
cout << "该向量扩容后容量为：" << _capacity << endl;
// print();
}
void Vector_char::shrink()//缩容
{
if(_size << 2 > _capacity)//以25%为界
{
cout << "不需要缩容" << endl;
return;
}
cout << "缩容后：";
// print();
OperType * oldElem = elem;
elem = new OperType[_capacity >>= 1];//容量减半
for(int i= 0;i < _size;i++)
elem[i] = oldElem[i];//复制原向量内容
cout << "缩容后有" << _size << "个单位" << endl;
delete [] oldElem;//释放原空间
}
Rank Vector_char::insert(Rank r,OperType optr)//插入
{
// expand();//如果有必要，扩容
for(int i = _size;i>r;i--)
elem[i] = elem[i-1];//自后向前，后继元素顺次后移一个单位
elem[r]=optr;
_size++;//置入新元素并更新容量
// cout << "插入e后：";
// print();
return r;//返回秩
}
int Vector_char::remove(Rank r)//删除秩为r的元素
{
int e = elem[r];//备份被删除的元素
remove(r,r+1);//调用区间删除算法，等效于对区间[r,r+1)的删除
return e;//返回被删除元素
}
void Vector_char::remove(Rank lo,Rank hi)//删除区间[lo,hi]
{
while(hi < _size)
elem[lo++] = elem[hi++];//[hi,_size)顺次前移hi-lo个单元
_size = lo;//更新规模，丢弃尾部[lo,_size = hi)区间
// cout << "删除后：";
// print();
shrink();//若有必要，缩容
// return hi - lo;//返回被删除元素的数目
}
void Vector_char::print()
{
for(int i =0;i<_size;i++)
cout << elem[i] << "\t";
cout << endl;
}
OperType * Vector_char::back(int r)//返回elem指针
{
return elem+r;
}
bool Vector_char::empty()//判断栈内是否为空
{
int elem_length = sizeof(elem)/sizeof(*elem);
if (elem_length == 0)
return true;
else
return false;
}

复制代码

//vector_data.cpp
#include "vector_data.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Vector_data::Vector_data()
{
_capacity = 4;
elem = new DataType[_capacity];//建立容量为_capacity的数组
_size = 4;
}
void Vector_data::expand()//空间不足时扩容
{
if(_size < _capacity)//尚未满员时，不必扩容
return;
DataType * oldElem = elem;
elem = new DataType[_capacity <<= 1];//容量加倍
for(int i= 0;i < _size;i++)
elem[i] = oldElem[i];//复制原向量内容
delete []oldElem;//释放原空间
// cout << "该向量扩容后容量为：" << _capacity << endl;
// print();
}
void Vector_data::shrink()//缩容
{
if(_size << 2 > _capacity)//以25%为界
{
cout << "不需要缩容" << endl;
return;
}
// cout << "缩容后：";
// print();
DataType * oldElem = elem;
elem = new DataType[_capacity >>= 1];//容量减半
for(int i= 0;i < _size;i++)
elem[i] = oldElem[i];//复制原向量内容
// cout << "缩容后有" << _size << "个单位" << endl;
delete [] oldElem;//释放原空间
}
Rank Vector_data::insert(Rank r,DataType opnd)//插入
{
// expand();//如果有必要，扩容
for(int i = _size;i>r;i--)
elem[i] = elem[i-1];//自后向前，后继元素顺次后移一个单位
elem[r]=opnd;
_size++;//置入新元素并更新容量
// cout << "插入e后：";
return r;//返回秩
}
int Vector_data::remove(Rank r)//删除秩为r的元素
{
int e = elem[r];//备份被删除的元素
remove(r,r+1);//调用区间删除算法，等效于对区间[r,r+1)的删除
return e;//返回被删除元素
}
void Vector_data::remove(Rank lo,Rank hi)//删除区间[lo,hi]
{
while(hi < _size)
elem[lo++] = elem[hi++];//[hi,_size)顺次前移hi-lo个单元
_size = lo;//更新规模，丢弃尾部[lo,_size = hi)区间
// cout << "删除后：";
// cout << "_size是：" << _size << endl;
shrink();//若有必要，缩容
// return hi - lo;//返回被删除元素的数目
}
void Vector_data::print()
{
for(int i =0;i<_size;i++)
cout << elem[i] << "\t";
cout << endl;
}
DataType * Vector_data::back(int r)
{
return elem+r;
}

复制代码

//counter_char.h
#ifndef _COUNTER_CHAR_H_
#define _COUNTER_CHAR_H_
#include<iostream>
#include "vector_char.h"//以向量为基类，派生出栈模板类
using namespace std;
class Stack_char:public Vector_char{//将向量的首/末端作为栈底/顶
public:
void push(OperType optr){insert(size(),optr);}//入栈，常引用作参数
OperType pop(){return remove(size()-1);}//出栈，删除末元素将末元素改为其前驱
OperType & top(){return *(back(size())-1);}//取顶，引用作为返回值
};
#endif

复制代码

//counter_data.h
#ifndef _COUNTER_DATA_H_
#define _COUNTER_DATA_H_
#include<iostream>
#include "vector_data.h"//以向量为基类，派生出栈模板类
using namespace std;
class Stack_data:public Vector_data{//将向量的首/末端作为栈底/顶
public:
void push(DataType opnd){insert(size(),opnd);}//入栈，常引用作参数
DataType pop(){return remove(size()-1);}//出栈，删除末元素将末元素改为其前驱
DataType & top(){return *(back(size())-1);}//取顶，引用作为返回值
};
#endif

复制代码

//vector_char.h
//存放操作符
//存放数字
//存放字符
#ifndef _VECTOR_CHAR_H_
#define _VECTOR_CHAR_H_
#include<iostream>
using namespace std;
typedef int Rank;
typedef char OperType;
class Vector_char
{
private:
char *p;//p指向数组elem，用于释放数组
OperType *elem;
int _capacity;//_capacity是数组容量
public:
Rank _size;//_size是实际规模
Rank size()const{return _size;}//规模
void expand();//空间不足时扩容
void shrink();//缩容
Rank insert(Rank r,OperType optr);//插入
int remove(Rank r);//删除秩为r的元素
void remove(Rank lo,Rank hi);//删除区间[lo,hi]
void print();
OperType * back(int r);//返回elem指针
bool empty();
//构造函数
Vector_char();
};
#endif

复制代码

//counter_data.h
//存放数字
#ifndef _VECTOR_DATA_H_
#define _VECTOR_DATA_H_
#include<iostream>
using namespace std;
typedef int Rank;
typedef int DataType;
class Vector_data
{
private:
int *p;//p指向数组elem，用于释放数组
DataType *elem;
int _capacity;//_capacity是数组容量
public:
Rank _size;//_size是实际规模
Rank size()const{return _size;}//规模
void expand();//空间不足时扩容
void shrink();//缩容
Rank insert(Rank r,DataType opnd);//插入
int remove(Rank r);//删除秩为r的元素
void remove(Rank lo,Rank hi);//删除区间[lo,hi]
void print();
DataType * back(int r);//返回elem指针
//构造函数
Vector_data();
};
#endif

复制代码

哗啦哗啦啦啦啦 · 发表于 2020-12-14 13:00:54

main函数改一下：

int main()
{
char expression[20];
char RPN[10];
cout << "请输入要计算的式子：";
cin.getline(expression,20);
for(int i=0;i<4;i++)
cout << expression[i];
cout << endl;
cout << int(expression[3]) << endl;//我输入1+2，expression[3]为2后面的字符
cout << "计算结果为：" << evaluate(expression,RPN) << endl;
cout << "逆波兰表达式为：" << *RPN << endl;
return 0;
}

复制代码

哗啦哗啦啦啦啦 · 发表于 2020-12-14 13:08:36

以下为输出：

请输入要计算的式子：1+2
1+2
0
这一轮while是if
*S是：1
这一轮while是else
*S是：+
op:0
op:43
orderBetween(optr.top(),*S):<
op:0
op:43
这一轮while是if
*S是：2
不需要缩容
这一轮while是else
*S是：
op:43
op:32
语法错误3
Press any key to continue

第三行的输出为0，说明用户输入的“1+2”的2后面是'\0'
'+'对应的ascii码为43
但是在最后一轮while循环中，却是表明2后面是空格（空格对应的ascii码为32）
就是这个地方debug了我一整天都没搞懂……求助各位，这是为什么？

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C++，用户输入的字符数组结尾在程序运行中自动变空格，而不是'\0'

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