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1、第9章 模块化开发,自顶向下的分解 模块划分 库的设计与实现 库的应用,猜硬币的游戏,功能： 提供游戏指南； 计算机随机产生正反面，让用户猜，报告对错结果。 重复此过程，直到用户不想玩了为止。,顶层分解,程序要做两件事：显示程序指南；模拟玩游戏的过程。,main( ) 显示游戏介绍； 玩游戏； ,主程序的两个步骤是相互独立的两个，没有什么联系，因此可设计成两个函数： void prn_instruction() void play(）,int main() prn_instruction(); play(); return 0; ,play函数的实现,Play函数随机产生正反面，让用户猜，报告
2、对错结果，然后询问是否要继续玩,void play() char flag = y; while (flag = Y | flag = y) coin = 生成正反面; 输入用户的猜测； if （用户猜测 = coin） 报告本次猜测结果正确； else 报告本次猜测结果错误； ,play函数的细化,生成正反面：如果用0表示正面，1表示反面，那么生成正反面就是随机生成0和1两个数 输入用户的猜测。如果不考虑程序的鲁棒性，这个问题也可以直接用一个输入语句即可。但想让程序做得好一点，就必须考虑得全面一些。比如，用户可以不守规则，既不输入0也不输入1，而是输入一个其他值，程序该怎么办？因此这个任务还
3、可以进一步细化，所以再把它抽象成一个函数get_call_from_user。,void play() int coin ; char flag = Y; srand(time(NULL); /设置随机数种子 while (flag = Y | flag =y) coin = rand() * 2 / RAND_MAX;/生成扔硬币的结果 if (get_call_from_user() = coin) cout flag; ,get_call_from_user的实现,该函数接收用户输入的一个整型数。如果输入的数不是0或1，则重新输入，否则返回输入的值,int get_call_from_u
4、ser() int guess; / 0 = head, 1 = tail do cout guess; while (guess !=0 ,这是一个猜硬币正反面的游戏. 我会扔一个硬币，你来猜. 如果猜对了，你赢，否则我赢。 输入你的选择（0表示正面，1表示反面）:1 我赢了 继续玩吗（Y或y）？y 输入你的选择（0表示正面，1表示反面）:6 输入你的选择（0表示正面，1表示反面）:1 你赢了 继续玩吗（Y或y）？n Press any key to continue,运行实例,第9章 模块化开发,自顶向下的分解 模块划分 库的设计与实现 库的应用,模块划分,当程序变得更长的时候，要在一个单
5、独的源文件中处理如此众多的函数会变得困难 把程序再分成几个小的源文件。每个源文件都包含一组相关的函数。一个源文件被称为一个模块。 模块划分标准：块内联系尽可能大，块间联系尽可能小,石头、剪刀、布游戏,游戏规则 布覆盖石头 石头砸坏剪刀 剪刀剪碎布 游戏的过程为：游戏者选择出石头、剪子或布，计算机也随机选择一个，输出结果，继续游戏，直到游戏者选择结束为止。在此过程中，游戏者也可以阅读游戏指南或看看当前战况。,第一层的分解,While （用户输入 != quit） switch（用户的选择） case paper, rock, scissor: 机器选择； 评判结果； 报告结果； case gam
6、e: 显示目前的战况； case help: 显示帮助信息； default: 报告错误； 显示战况；,函数抽取,获取用户输入selection_by_player 获取机器输入selection_by_machine 评判结果compare 报告结果并记录结果信息report 显示目前战况prn_game_status 显示帮助信息prn_help六个函数,枚举类型的定义,为了提高程序的可读性，我们定义两个枚举类型 ： enum p_r_s paper, rock, scissor, game, help, quit ; enum outcome win, lose, tie, error
7、;,模块划分,分成四个模块： 主模块： main函数 获取选择的模块： selection_by_player和selection_by_machine 比较模块： compare 输出模块： report、prn_game_status和prn_help函数,Select模块的设计,selection_by_player从键盘接收用户的输入并返回此输入值。因此，原型为 p_r_s selection_by_player（）； selection_by_machine函数由机器产生一个石头、剪子、布的值，并返回。因此，原型为 p_r_s selection_by_machine（）；,Comp
8、are模块的设计,compare函数比较用户输入的值和机器产生的值，确定输赢。 它要有两个参数，都是p_r_s类型的，它也应该有一个返回值，就是判断的结果 。 原型为：outcome compare(p_r_s, p_r_s)；,print模块的设计,prn_help显示一个用户输入的指南，告诉用户如何输入他的选择。因此，它没有参数也没有返回值。 Report函数报告输赢结果，并记录输赢的次数。因此它必须有四个参数：输赢结果、输的次数、赢的次数和平局的次数，但没有返回值。 prn_game_status函数报告至今为止的战况，因此需要三个参数：输的次数、赢的次数和平的次数，但没有返回值。,pr
9、int模块的进一步考虑,输的次数、赢的次数和平局的次数在Report和prn_game_status两个函数中都出现。 Report函数修改这些变量的值，prn_game_status函数显示这些变量的值。 这三个函数的原型和用户期望的原型不一致，用户不希望原型中有参数。 输的次数、赢的次数和平局的次数和其他模块的函数无任何关系，因此可作为该模块的内部状态。 内部状态可以作为该模块的全局变量 这样report和prn_game_status函数中都不需要这三个参数了。,头文件的设计,为方便起见，我们把所有的符号常量定义、类型定义和函数原型声明写在一个头文件中，让每个模块都include这个头文
10、件。 那么，每个模块就不必要再写那些函数的原型声明了 但这样做又会引起另一个问题，当把这些模块连接起来时，编译器会发现这些类型定义、符号常量和函数原型的声明在程序中反复出现多次， 解决方法：需要用到一个新的编译预处理命令： #ifndef 标识符 #endif,头文件的格式,#ifndef _name_h #define _name_h 头文件真正需要写的内容 #endif,石头、剪子、布游戏的头文件,/ 文件：p_r_s.h / 本文件定义了两个枚举类型，声明了本程序包括的所有函数原型 #ifndef P_R_S #define P_R_S #include #include #includ
11、e using namespace std; enum p_r_s paper, rock, scissor, game, help, quit ; enum outcome win, lose, tie, error ; outcome compare(p_r_s player_choice, p_r_s machine_choice); void prn_final_status(); void prn_game_status(); void prn_help(); void report(outcome result); p_r_s selection_by_machine(); p_r
12、_s selection_by_player(); #endif,主模块的实现,/文件：main.cpp / 石头、剪子、布游戏的主模块 #include p_r_s.h int main(void) outcome result; p_r_s player_choice, machine_choice; / seed the random number generator srand(time(NULL);,while(player_choice = selection_by_player() != quit) switch(player_choice) case paper: case r
13、ock: case scissor: machine_choice = selection_by_machine(); result = compare(player_choice, machine_choice); report(result); break; case game: prn_game_status(); break; case help: prn_help(); break; default: cout PROGRAMMER ERROR!nn; exit(1); prn_game_status(); return 0; ,select模块的实现,/文件：select.cpp
14、/包括机器选择selection_by_machine和 /玩家选择selection_by_player函数的实现 #include p_r_s.h p_r_s selection_by_machine( ) int select = (rand( ) * 3 / (RAND_MAX + 1); cout I am ; switch(select) case 0: cout paper. ; break; case 1: cout rock. ; break; case 2: cout scissor. ; break; return (p_r_s) select); ,p_r_s sele
15、ction_by_player() char c; p_r_s player_choice; prn_help(); /显示输入提示 cout c; switch(c) case p: player_choice = paper; cout you are paper. ; break; case r: player_choice = rock; cout you are rock. ; break; case s: player_choice = scissor; cout you are scissor. ;break; case g: player_choice = game; brea
16、k; case q: player_choice = quit; break; default : player_choice = help; break; return player_choice; ,Compare模块的实现,/文件：compare.cpp /包括compare函数的实现 #include p_r_s.h outcome compare(p_r_s player_choice, p_r_s machine_choice) outcome result; if (player_choice = machine_choice) return tie; switch(player_choice) case paper:
