《C++ Primer》导学系列：第 1 章

1.1 编写一个简单的C++程序

概述

本小节介绍了如何编写和运行一个简单的C++程序，帮助初学者了解C++程序的基本结构和编译运行过程。

编写第一个C++程序

我们从一个简单的C++程序开始，它的功能是在控制台输出 "Hello, World!"。这是学习任何编程语言的传统起点。

程序代码：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

代码解析

预处理指令：

#include <iostream>

#include 是一个预处理指令，用于包含标准库头文件。
<iostream> 是输入输出流库，用于处理输入和输出操作。

主函数：

int main() {
    // ...
    return 0;
}

int main() 是程序的入口点，每个C++程序都必须包含一个main函数。
函数返回类型为int，表示程序执行的状态，0 通常表示成功。

输出语句：

std::cout << "Hello, World!" << std::endl;

std::cout 是标准输出流对象，用于输出数据到控制台。
<< 是插入运算符，将右侧的数据插入到输出流中。
"Hello, World!" 是要输出的字符串。
std::endl 是一个流操纵符，用于插入一个换行符并刷新输出缓冲区。

编译和运行

编写完第一个C++程序后，我们需要将其编译成可执行文件，然后运行它。

编译：

使用C++编译器将源代码编译成机器代码。
示例（使用g++编译器）：

g++ -o hello hello.cpp

-o 选项指定生成的可执行文件名称，这里是 hello。

运行：

运行生成的可执行文件。
示例：

./hello

运行结果：

Hello, World!

C++程序的基本结构

通过这个简单的程序，我们可以看到一个C++程序的基本结构：

预处理指令
主函数
输出语句

这些是每个C++程序的基础，后续章节将会详细介绍更多复杂的语法和功能。

重点与难点分析

重点：

预处理指令：了解#include的作用，知道如何包含标准库头文件。
主函数结构：掌握main函数的基本结构和作用。
输出语句：理解std::cout、插入运算符<<和std::endl的使用。

难点：

编译过程：初学者可能对编译和链接过程不熟悉，需要多练习。
标准库：<iostream> 是一个常用的标准库头文件，需要理解其基本功能。

练习题解析

练习1.1：编写并运行一个简单的C++程序，输出你的名字。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Your Name" << std::endl;
    return 0;
}

练习1.2：修改第一个C++程序，使其输出两行文字。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    std::cout << "Welcome to C++ Programming!" << std::endl;
    return 0;
}

练习1.3：尝试将std::cout替换为cout，观察编译错误，并修改代码以正确编译。

示例代码：

#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;

int main() {
    cout << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}

总结与提高

本节总结：

了解了一个简单的C++程序的基本结构，包括预处理指令、主函数和输出语句。
学会了如何编写、编译和运行一个简单的C++程序。

提高建议：

多编写简单程序：通过不断练习，熟悉C++程序的基本结构和编写流程。
探索更多标准库：除了<iostream>，C++还有许多有用的标准库，可以逐步学习和使用。
了解编译器和开发环境：熟悉编译器的使用和常见选项，掌握IDE或命令行的开发环境，提高开发效率。

1.2 初识输入输出

概述

本小节介绍了C++中基本的输入输出操作，通过标准库中的cin和cout对象实现。这些对象是iostream库的一部分，用于处理控制台的输入输出。

使用`cin`进行输入

在C++中，cin对象用于从标准输入设备（通常是键盘）读取数据。cin是iostream库的一部分。

基本用法：

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "Please enter a number: ";
    std::cin >> number;
    std::cout << "You entered: " << number << std::endl;
    return 0;
}

代码解析

读取输入：

std::cin >> number;

std::cin 是标准输入流对象。
>> 是提取运算符，用于从输入流中提取数据并存储到变量中。

输入提示：

std::cout << "Please enter a number: ";

使用 std::cout 输出提示信息，引导用户输入。

输出结果：

Please enter a number: 100
You entered: 100

处理多个输入

我们可以使用cin一次读取多个输入，并将其存储在不同的变量中。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int num1, num2;
    std::cout << "Please enter two numbers: ";
    std::cin >> num1 >> num2;
    std::cout << "You entered: " << num1 << " and " << num2 << std::endl;
    return 0;
}

代码解析

读取多个输入：

std::cin >> num1 >> num2;

使用提取运算符 >> 连续读取两个整数输入，并存储在 num1 和 num2 中。

输出多个输入：

Please enter two numbers: 10 20
You entered: 10 and 20

输入和输出的类型匹配

在使用cin和cout时，需要注意类型匹配。如果输入的数据类型与变量类型不匹配，会导致意外行为或错误。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int num;
    std::cout << "Please enter an integer: ";
    std::cin >> num;
    if (std::cin.fail()) {
        std::cout << "Input error! Please enter a valid integer." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "You entered: " << num << std::endl;
    }
    return 0;
}

代码解析

检查输入是否失败：

if (std::cin.fail()) {
    std::cout << "Input error! Please enter a valid integer." << std::endl;
}

std::cin.fail() 用于检测输入是否失败。如果输入的数据类型与变量类型不匹配，fail() 返回 true。

重置输入流：

std::cin.clear();  // 重置输入流状态
std::cin.ignore(1000, '\n');  // 忽略输入缓冲区中的字符

std::cin.clear() 清除错误标志。
std::cin.ignore() 忽略输入缓冲区中的字符，避免影响后续输入操作。

重点与难点分析

重点：

使用cin进行输入：掌握cin对象和提取运算符>>的基本用法。
处理多个输入：学习使用cin一次读取多个输入。
输入输出的类型匹配：理解类型匹配的重要性，学习如何处理输入错误。

难点：

处理输入错误：初学者可能对输入错误处理不熟悉，需要多练习。
输入输出流状态管理：理解输入输出流的状态管理方法，如清除错误标志和忽略输入缓冲区。

练习题解析

练习1.4：编写一个程序，读取两个整数并输出它们的和。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int num1, num2;
    std::cout << "Please enter two integers: ";
    std::cin >> num1 >> num2;
    int sum = num1 + num2;
    std::cout << "The sum is: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

练习1.5：编写一个程序，读取三个浮点数并输出它们的平均值。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    float num1, num2, num3;
    std::cout << "Please enter three floating-point numbers: ";
    std::cin >> num1 >> num2 >> num3;
    float average = (num1 + num2 + num3) / 3;
    std::cout << "The average is: " << average << std::endl;
    return 0;
}

练习1.6：编写一个程序，读取一个整数并检查输入是否合法。如果输入不是整数，输出错误信息。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int num;
    std::cout << "Please enter an integer: ";
    std::cin >> num;
    if (std::cin.fail()) {
        std::cout << "Input error! Please enter a valid integer." << std::endl;
        std::cin.clear();  // 重置输入流状态
        std::cin.ignore(1000, '\n');  // 忽略输入缓冲区中的字符
    } else {
        std::cout << "You entered: " << num << std::endl;
    }
    return 0;
}

总结与提高

本节总结：

学习了C++中基本的输入输出操作，包括cin和cout对象的使用。
掌握了使用cin进行输入，处理多个输入，以及输入输出的类型匹配。
了解了如何处理输入错误和管理输入输出流的状态。

提高建议：

多练习输入输出操作：通过不断练习，熟悉cin和cout的基本用法和常见操作。
探索更多输入输出流功能：C++标准库提供了丰富的输入输出流功能，可以逐步学习和使用。
了解输入输出流的高级特性：如格式化输出、自定义流操纵符等，提升程序的灵活性和可读性。

1.3 注释简介

概述

注释是程序员在代码中加入的说明性文本，用于解释代码的功能、逻辑或特殊用法。注释不会被编译器执行，它们仅供阅读代码的人使用。合理的注释可以提高代码的可读性和可维护性。

C++支持两种注释方式：单行注释和多行注释。

单行注释

单行注释以 // 开头，直到行尾的所有内容都被视为注释。

示例：

#include <iostream>

int main() {
    // 输出 "Hello, World!"
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl; // 单行注释
    return 0; // 返回 0
}

代码解析

单行注释的使用：

// 输出 "Hello, World!" 是一条单行注释，解释了下一行代码的功能。
// 返回 0 是一条单行注释，解释了 return 0 语句。

注释位置：

单行注释可以放在代码行的上方，也可以放在代码行的末尾。

多行注释

多行注释以 /* 开头，以 */ 结尾，之间的所有内容都被视为注释。

示例：

#include <iostream>

int main() {
    /*
    这是一段多行注释
    解释了以下代码的功能：
    输出 "Hello, World!" 并返回 0
    */
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

代码解析

多行注释的使用：

/* 和 */ 之间的所有内容都是注释，可以跨越多行。
多行注释通常用于解释复杂的代码段或提供详细的说明。

嵌套注释的注意事项：

多行注释不能嵌套，即在一个多行注释内不能再包含另一个多行注释。
嵌套会导致编译错误。

注释的最佳实践

合理的注释可以显著提高代码的可读性和可维护性。以下是一些编写注释的最佳实践：

解释意图，而非解释语法：

注释应解释代码的目的和逻辑，而不是解释语法。例如，不要注释显而易见的语法，而是解释为什么这样写。

保持简洁明了：

注释应简洁明了，避免冗长。清晰的注释有助于快速理解代码。

及时更新注释：

代码修改后，应及时更新相应的注释，以确保注释与代码一致。

使用TODO注释：

对于需要进一步完善或修复的代码，可以使用 TODO 注释标记，提醒以后回顾和处理。
示例：

// TODO: 处理可能的错误情况

避免过度注释：

虽然注释很重要，但过多的注释可能会使代码显得杂乱无章。应在关键部分添加注释，而不是每行都注释。

练习题解析

练习1.7：编写一个简单的程序，使用单行注释解释每一行代码。

示例代码：

#include <iostream>  // 包含输入输出流库

int main() {
    int num;  // 定义一个整数变量
    std::cout << "Please enter a number: ";  // 输出提示信息
    std::cin >> num;  // 从标准输入读取一个整数
    std::cout << "You entered: " << num << std::endl;  // 输出读取的整数
    return 0;  // 返回 0
}

练习1.8：编写一个程序，使用多行注释解释整个程序的功能。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    /*
    这是一个简单的C++程序
    它从用户那里读取一个整数
    然后输出该整数
    */
    int num;
    std::cout << "Please enter a number: ";
    std::cin >> num;
    std::cout << "You entered: " << num << std::endl;
    return 0;
}

练习1.9：编写一个复杂的代码段，使用注释解释每一步操作。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    // 定义一个整数向量
    std::vector<int> numbers;

    // 向向量中添加数字
    for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
        numbers.push_back(i);  // 添加数字 i 到向量末尾
    }

    // 计算向量中数字的总和
    int sum = 0;
    for (int num : numbers) {
        sum += num;  // 将每个数字累加到 sum
    }

    // 输出结果
    std::cout << "The sum is: " << sum << std::endl;  // 输出总和
    return 0;
}

总结与提高

本节总结：

学习了C++中的两种注释方式：单行注释和多行注释。
了解了如何在代码中添加注释，以提高代码的可读性和可维护性。
通过示例代码，掌握了注释的基本用法和最佳实践。

提高建议：

多练习编写注释：在编写代码时，养成良好的注释习惯，解释代码的功能和逻辑。
阅读他人的代码：通过阅读他人代码中的注释，学习如何编写清晰有效的注释。
及时更新注释：在修改代码时，确保相应的注释也得到更新，以保持代码和注释的一致性。

1.4 控制结构

概述

控制结构是编程语言中用于控制代码执行流程的语法元素。C++提供了多种控制结构，包括条件语句、循环语句和跳转语句。本小节将介绍C++中的基本控制结构，帮助初学者理解如何控制程序的执行流程。

条件语句

条件语句用于根据某个条件的真假来决定执行哪个代码块。C++中的条件语句主要包括if语句、if-else语句。

if语句

if语句根据条件表达式的真假来决定是否执行相应的代码块。

语法：

if (condition) {
    // 如果 condition 为真，执行这里的代码
}

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int value = 42;
    if (value > 0) {
        std::cout << "Value is positive" << std::endl;
    }
    return 0;
}

if-else语句

if-else语句在条件为真时执行一个代码块，为假时执行另一个代码块。

语法：

if (condition) {
    // 如果 condition 为真，执行这里的代码
} else {
    // 否则，执行这里的代码
}

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int value = -10;
    if (value > 0) {
        std::cout << "Value is positive" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Value is not positive" << std::endl;
    }
    return 0;
}

if-else if-else语句

if-else if-else语句用于检查多个条件，依次判断每个条件表达式。

语法：

if (condition1) {
    // 如果 condition1 为真，执行这里的代码
} else if (condition2) {
    // 如果 condition2 为真，执行这里的代码
} else {
    // 如果前面的条件都不为真，执行这里的代码
}

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int value = 0;
    if (value > 0) {
        std::cout << "Value is positive" << std::endl;
    } else if (value < 0) {
        std::cout << "Value is negative" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Value is zero" << std::endl;
    }
    return 0;
}

循环语句

循环语句用于重复执行某段代码，直到满足某个条件。C++中的循环语句主要包括while循环、do-while循环和for循环。

while循环

while循环在每次迭代之前检查条件，如果条件为真，则执行循环体。

语法：

while (condition) {
    // 如果 condition 为真，执行这里的代码
}

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int count = 0;
    while (count < 5) {
        std::cout << "Count is: " << count << std::endl;
        ++count;
    }
    return 0;
}

do-while循环

do-while循环先执行循环体，然后检查条件，如果条件为真，则继续执行循环体。

语法：

do {
    // 先执行这里的代码
} while (condition);

示例：

#include <iostream>

int main() {
    int count = 0;
    do {
        std::cout << "Count is: " << count << std::endl;
        ++count;
    } while (count < 5);
    return 0;
}

for循环

for循环在循环开始前初始化变量，在每次迭代前检查条件，并在每次迭代后更新变量。

语法：

for (initialization; condition; increment) {
    // 如果 condition 为真，执行这里的代码
}

示例：

#include <iostream>

int main() {
    for (int count = 0; count < 5; ++count) {
        std::cout << "Count is: " << count << std::endl;
    }
    return 0;
}

重点与难点分析

重点：

条件语句：掌握if、if-else、if-else if-else语句的使用。
循环语句：理解while、do-while和for循环的用法。

难点：

条件和循环逻辑：初学者可能会对复杂的条件和循环逻辑感到困惑，需要通过实践加深理解。
避免滥用goto：尽量避免使用goto，并学习更清晰的控制流程方法。

练习题解析

练习1.10：编写一个程序，使用while循环输出10到1的数字。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int count = 10;
    while (count > 0) {
        std::cout << "Count is: " << count << std::endl;
        --count;
    }
    return 0
}

练习1.11：编写一个程序，使用for循环输出1到10的数字。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    for (int count = 1; count <= 10; ++count) {
        std::cout << "Count is: " << count << std::endl;
    }
    return 0;
}

练习1.12：编写一个程序，使用if-else语句检查输入的整数是正数、负数还是零。

示例代码：

#include <iostream>

int main() {
    int number;
    std::cout << "Please enter an integer: ";
    std::cin >> number;
    if (number > 0) {
        std::cout << "The number is positive." << std::endl;
    } else if (number < 0) {
        std::cout << "The number is negative." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "The number is zero." << std::endl;
    }
    return 0;
}

总结与提高

本节总结：

学习了C++中的基本控制结构，包括条件语句、循环语句和跳转语句。
掌握了if、if-else语句的用法。
了解了while、do-while、for循环的不同用法。

提高建议：

多练习控制结构的使用：通过编写各种示例程序，熟悉控制结构的用法和逻辑。
理解和优化循环逻辑：在实际编程中，理解和优化循环逻辑，编写高效的代码。

1.5 类简介

概述

类是C++中的一种用户定义类型，它将数据和操作数据的方法封装在一起，是面向对象编程（OOP）的基础。类定义了一组对象的共同属性和行为，通过实例化类，可以创建具体的对象。

定义和使用类

一个类由成员变量（数据成员）和成员函数（方法）组成。成员变量用于存储对象的状态，成员函数用于定义对象的行为。

定义类

语法：

class ClassName {
public:
    // 公有成员
    // 成员变量
    // 成员函数
private:
    // 私有成员
    // 成员变量
    // 成员函数
};

示例：

#include <iostream>
#include <string>

class SalesItem {
public:
    // 成员函数，声明和定义分离
    std::string isbn() const { return bookNo; }
    double avg_price() const;

    // 成员变量
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
};

// 成员函数的定义
double SalesItem::avg_price() const {
    if (units_sold) {
        return revenue / units_sold;
    } else {
        return 0;
    }
}

int main() {
    SalesItem item;
    item.bookNo = "12345";
    item.units_sold = 100;
    item.revenue = 1000.0;

    std::cout << "ISBN: " << item.isbn() << std::endl;
    std::cout << "Average Price: " << item.avg_price() << std::endl;

    return 0;
}

注意，编译上面的代码采用如下的命令：

// 假如你将文件存储为test.cpp
// 需要加上参数 -std=c++11 表示使用C++11标准
g++ -std=c++11 test.cpp -o test

代码解析

类的定义：

类通过关键字class定义，后跟类名和类体。类体包含成员变量和成员函数。
public和private访问说明符用于控制成员的访问权限。

成员变量：

成员变量在类中声明，用于存储对象的状态。例如：std::string bookNo;。

成员函数：

成员函数定义了操作成员变量的方法。可以在类内声明，在类外定义。例如：

std::string isbn() const { return bookNo; }
double avg_price() const;

成员函数的定义：

成员函数可以在类外定义，使用ClassName::FunctionName语法。例如：

double SalesItem::avg_price() const {
    if (units_sold) {
        return revenue / units_sold;
    } else {
        return 0;
    }
}

创建对象：

通过类名创建对象，访问对象的成员。例如：

SalesItem item;
item.bookNo = "12345";
item.units_sold = 100;
item.revenue = 1000.0;

重点与难点分析

重点：

类的定义和使用：理解类的基本结构，包括成员变量和成员函数的定义和使用。

难点：

成员函数的定义和调用：初学者需要熟悉成员函数在类外定义和调用的语法。

练习题解析

练习1.13：定义一个类Book，包含成员变量title、author和price，以及相应的构造函数和成员函数。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

class Book {
public:
    // 默认构造函数
    Book() = default;
    // 带参数的构造函数
    Book(const std::string &t, const std::string &a, double p) 
        : title(t), author(a), price(p) {}

    // 成员函数
    std::string getTitle() const { return title; }
    std::string getAuthor() const { return author; }
    double getPrice() const { return price; }

private:
    // 成员变量
    std::string title;
    std::string author;
    double price = 0.0;
};

int main() {
    Book book1;
    Book book2("C++ Primer", "Stanley B. Lippman", 59.99);

    std::cout << "Book1 Title: " << book1.getTitle() << std::endl;
    std::cout << "Book2 Title: " << book2.getTitle() << std::endl;

    return 0;
}

练习1.14：修改SalesItem类，添加一个计算总销售额的成员函数。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

class SalesItem {
public:
    SalesItem() = default;
    SalesItem(const std::string &book, unsigned sold, double rev) 
        : bookNo(book), units_sold(sold), revenue(rev) {}

    std::string isbn() const { return bookNo; }
    double avg_price() const;
    double total_revenue() const { return revenue; }

private:
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
};

double SalesItem::avg_price() const {
    if (units_sold) {
        return revenue / units_sold;
    } else {
        return 0;
    }
}

int main() {
    SalesItem item("12345", 100, 1000.0);
    std::cout << "ISBN: " << item.isbn() << std::endl;
    std::cout << "Total Revenue: " << item.total_revenue() << std::endl;
    return 0;
}

练习1.15：为Book类添加析构函数，输出书籍对象销毁时的信息。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

class Book {
public:
    Book() = default;
    Book(const std::string &t, const std::string &a, double p) 
        : title(t), author(a), price(p) {}

    std::string getTitle() const { return title; }
    std::string getAuthor() const { return author; }
    double getPrice() const { return price; }

    ~Book() {
        std::cout << "Book object for " << title << " is being destroyed" << std::endl;
    }

private:
    std::string title;
    std::string author;
    double price = 0.0;
};

int main() {
    Book book1("C++ Primer", "Stanley B. Lippman", 59.99);
    return 0;
}

总结与提高

本节总结：

了解了类的基本概念和定义，包括成员变量和成员函数。
通过示例代码，掌握了类的基本用法和常见操作。

提高建议：

多练习定义和使用类：通过编写各种类，熟悉类的定义、构造函数和析构函数的使用。
理解面向对象编程的基本概念：学习封装、继承和多态等面向对象编程的基本概念，编写更复杂的类。

1.6 书店程序

概述

在本小节中，我们将使用之前学到的C++基础知识，编写一个简单的书店程序。这个程序的目标是处理书籍销售记录，通过对销售数据进行统计，计算销售的总额。

需求描述

书店程序需要完成以下功能：

读取一系列书籍的销售记录。
统计每种书籍的总销售量和总销售额。
输出每种书籍的ISBN、销售总量和总销售额。

数据结构

为了处理书籍销售记录，我们需要定义一个类来表示每一本书的销售数据。该类应该包括以下成员：

ISBN（书籍编号）
销售量
总销售额

我们可以重用之前定义的SalesItem类或定义一个新的类Sales_data。

定义`Sales_data`类

类定义：

#include <iostream>
#include <string>

class Sales_data {
public:
    // 成员变量
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;

    // 成员函数
    std::string isbn() const { return bookNo; }
    Sales_data& combine(const Sales_data&);
    double avg_price() const;
};

// 成员函数定义
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data& rhs) {
    units_sold += rhs.units_sold;
    revenue += rhs.revenue;
    return *this;
}

double Sales_data::avg_price() const {
    if (units_sold) {
        return revenue / units_sold;
    } else {
        return 0;
    }
}

代码解析

成员变量：

std::string bookNo：书籍的ISBN编号。
unsigned units_sold：销售量。
double revenue：总销售额。

成员函数：

std::string isbn() const：返回书籍的ISBN编号。
Sales_data& combine(const Sales_data&)：将另一条销售记录的数据合并到当前对象。
double avg_price() const：计算平均售价。

成员函数定义：

combine函数：将传入的Sales_data对象的销售量和总销售额累加到当前对象。
avg_price函数：计算平均售价，如果销售量为零，则返回零。

实现书店程序

我们将编写一个主函数，用于读取销售记录、统计每种书籍的总销售量和总销售额，并输出结果。

主函数实现：

#include <iostream>
#include <string>
#include "Sales_data.h"  // 包含Sales_data类定义

int main() {
    Sales_data total;  // 保存当前书籍的销售总记录
    // 读取第一条销售记录
    if (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> total.revenue) {
        Sales_data trans;  // 保存每次读取的新销售记录
        // 读取并处理剩余的销售记录
        while (std::cin >> trans.bookNo >> trans.units_sold >> trans.revenue) {
            if (total.isbn() == trans.isbn()) {
                total.combine(trans);  // 更新当前书籍的总销售记录
            } else {
                // 输出结果
                std::cout << total.isbn() << " "
                          << total.units_sold << " "
                          << total.revenue << " "
                          << total.avg_price() << std::endl;
                total = trans;  // 处理下一本书的销售记录
            }
        }
        // 输出最后一本书的销售记录
        std::cout << total.isbn() << " "
                  << total.units_sold << " "
                  << total.revenue << " "
                  << total.avg_price() << std::endl;
    } else {
        std::cerr << "No data?!" << std::endl;
        return -1;  // 表示失败
    }
    return 0;
}

代码解析

变量定义：

Sales_data total：保存当前书籍的销售总记录。
Sales_data trans：保存每次读取的新销售记录。

读取第一条销售记录：

使用std::cin读取第一条销售记录，并存储到total对象中。

处理剩余销售记录：

使用while循环读取剩余的销售记录，并存储到trans对象中。
如果当前记录的ISBN与total对象的ISBN相同，则调用combine函数更新总记录。
如果ISBN不同，则输出total对象的累计结果，并更新total对象为当前记录。

输出最后一本书的销售记录：

循环结束后，输出total对象的最终累计结果。

错误处理：

如果没有读取到任何数据，输出错误信息，并返回失败状态。

重点与难点分析

重点：

类的定义和使用：复习和应用之前定义的Sales_data类，包括成员变量和成员函数。
输入输出操作：熟练使用std::cin和std::cout进行数据读取和输出。
条件判断和循环控制：使用if语句和while循环控制程序流程。

难点：

数据合并逻辑：正确理解和实现combine函数的逻辑，确保销售记录的准确累计。
输入数据处理：处理标准输入中的数据，并根据ISBN判断是否需要合并或输出结果。

练习题解析

练习1.16：编写一个程序，从标准输入读取多条销售记录，并计算每条记录的总和。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    Sales_data total;
    while (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> total.revenue) {
        std::cout << "ISBN: " << total.isbn() << ", "
                  << "Units Sold: " << total.units_sold << ", "
                  << "Revenue: " << total.revenue << ", "
                  << "Average Price: " << total.avg_price() << std::endl;
    }
    return 0;
}

练习1.17：修改主程序，增加输入错误处理逻辑，当输入数据格式不正确时，输出错误信息。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    Sales_data total;
    while (true) {
        std::cout << "Enter bookNo, units_sold, and revenue: ";
        if (!(std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> total.revenue)) {
            std::cerr << "Input error! Please enter valid data." << std::endl;
            std::cin.clear();
            std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
        } else {
            std::cout << "ISBN: " << total.isbn() << ", "
                      << "Units Sold: " << total.units_sold << ", "
                      << "Revenue: " << total.revenue << ", "
                      << "Average Price: " << total.avg_price() << std::endl;
        }
    }
    return 0;
}

练习1.18：扩展程序，允许用户输入多组数据，每组数据包含多个销售记录，并计算每组数据的总和。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    Sales_data total;
    while (true) {
        std::cout << "Enter bookNo, units_sold, and revenue (enter 'end' to finish): ";
        std::string bookNo;
        if (!(std::cin >> bookNo)) break;
        if (bookNo == "end") break;
        total.bookNo = bookNo;
        if (!(std::cin >> total.units_sold >> total.revenue)) {
            std::cerr << "Input error! Please enter valid data." << std::endl;
            std::cin.clear();
            std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
            continue;
        }
        Sales_data trans;
        while (true) {
            std::cout << "Enter another record for the same book (enter 'done' to finish this book): ";
            std::string transBookNo;
            if (!(std::cin >> transBookNo)) break;
            if (transBookNo == "done") break;
            trans.bookNo = transBookNo;
            if (!(std::cin >> trans.units_sold >> trans.revenue)) {
                std::cerr << "Input error! Please enter valid data." << std::endl;
                std::cin.clear();
                std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
                continue;
            }
            if (total.isbn() == trans.isbn()) {
                total.combine(trans);
            } else {
                std::cerr << "ISBN mismatch! Please enter the correct record." << std::endl;
            }
        }
        std::cout << "Total for book " << total.isbn() << ": "
                  << "Units Sold: " << total.units_sold << ", "
                  << "Revenue: " << total.revenue << ", "
                  << "Average Price: " << total.avg_price() << std::endl;
    }
    return 0;
}