实验六 C++

任务四：

Vector.hpp:

#pragma once
#ifndef VECTOR_HPP
#define VECTOR_HPP

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 为异常类提供支持
#include <memory>    // 为 std::unique_ptr 提供支持

template <typename T>
class Vector {
private:
    std::unique_ptr<T[]> data; // 使用智能指针管理动态数组的内存
    int size; // 数组的大小

public:
    // 构造函数
    Vector(int n) : size(n) {
        if (n < 0) {
            throw std::length_error("Size cannot be negative.");
        }
        data = std::make_unique<T[]>(n); // 使用智能指针分配内存
    }

    // 重载构造函数，初始化所有项为指定值
    Vector(int n, T value) : size(n) {
        if (n < 0) {
            throw std::length_error("Size cannot be negative.");
        }
        data = std::make_unique<T[]>(n);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            data[i] = value; // 初始化数组元素
        }
    }

    // 深复制构造函数
    Vector(const Vector<T>& other) : size(other.size) {
        data = std::make_unique<T[]>(size);
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            data[i] = other.data[i]; // 复制数据项
        }
    }

    // 获取数组的大小
    int get_size() const {
        return size;
    }

    // 通过索引访问元素
    T& at(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw std::out_of_range("Index is out of range.");
        }
        return data[index];
    }

    // 运算符重载 []
    T& operator[](int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw std::out_of_range("Index is out of range.");
        }
        return data[index];
    }

    // 友元函数，用于输出 Vector 中的数据项
    friend void output(const Vector<T>& vec) {
        for (int i = 0; i < vec.size; ++i) {
            std::cout << vec.data[i] << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }

    // 析构函数（智能指针会自动释放内存）
};

#endif // VECTOR_HPP

task4.cpp:

#include <iostream>
#include "Vector.hpp"

void test1() {
    using namespace std;
    int n;
    cout << "Enter n: ";
    cin >> n;

    Vector<double> x1(n); // 创建一个动态数组
    for (auto i = 0; i < n; ++i)
        x1.at(i) = i * 0.7; // 初始化数组中的每个数据项

    cout << "x1: "; output(x1);

    Vector<int> x2(n, 42); // 创建并初始化所有项为 42 的数组
    const Vector<int> x3(x2); // 深复制 x2 到 x3

    cout << "x2: "; output(x2);
    cout << "x3: "; output(x3);

    x2.at(0) = 77; // 修改 x2 中的值
    x2.at(1) = 777;

    cout << "x2: "; output(x2);
    cout << "x3: "; output(x3);
}

void test2() {
    using namespace std;
    int n, index;
    while (cout << "Enter n and index: ", cin >> n >> index) {
        try {
            Vector<int> v(n, n); // 创建动态数组并初始化
            v.at(index) = -999; // 设置指定下标的值
            cout << "v: "; output(v);
        }
        catch (const exception& e) {
            cout << e.what() << endl; // 捕获异常并输出错误信息
        }
    }
}

int main() {
    using namespace std;
    cout << "测试1: 模板类接口测试\n";
    test1();

    cout << "\n测试2: 模板类异常处理测试\n";
    test2();

    return 0;
}

实验结果截图:

任务五:

task5.cpp:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

// 学生信息结构体
struct Student {
    int id;            // 学号
    string name;      // 姓名
    string major;     // 专业
    int score;        // 分数

    // 构造函数
    Student(int _id, string _name, string _major, int _score)
        : id(_id), name(_name), major(_major), score(_score) {}
};
// 比较函数，用于按专业和分数排序
bool compare(const Student& a, const Student& b) {
    if (a.major == b.major) {
        return a.score > b.score; // 专业相同按分数降序
    }
    return a.major < b.major; // 按专业字典序升序
}

// 读取数据并处理排序
void processStudents(const string& inputFile, const string& outputFile) {
    vector<Student> students; // 存储学生信息

    // 读取文件
    ifstream inFile(inputFile);
    if (!inFile) {
        cerr << "无法打开文件: " << inputFile << endl;
        return;
    }

    int id, score;
    string name, major;

    // 读取数据
    while (inFile >> id >> name >> major >> score) {
        students.emplace_back(id, name, major, score); // 将数据存入 vector
    }
    inFile.close();

    // 排序
    sort(students.begin(), students.end(), compare);

    // 输出到屏幕和文件
    ofstream outFile(outputFile);
    if (!outFile) {
        cerr << "无法打开文件: " << outputFile << endl;
        return;
    }

    cout << "学号\t姓名\t专业\t分数" << endl; // 打印表头
    outFile << "学号\t姓名\t专业\t分数" << endl; // 写入文件表头

    for (const auto& student : students) {
        cout << student.id << "\t" << student.name << "\t"
            << student.major << "\t" << student.score << endl;
        outFile << student.id << "\t" << student.name << "\t"
            << student.major << "\t" << student.score << endl; // 写入文件
    }

    outFile.close();
}
int main() {
    string inputFile = "data5.txt";  // 输入文件名
    string outputFile = "ans5.txt";   // 输出文件名

    processStudents(inputFile, outputFile); // 处理学生信息

    return 0;
}

实验结果截图: