C++A Text-Query Program Design(文本查询程序设计)

前言

      本文内容是基于C++Primer 5th一个文本查询程序。中文版（参见12.3节，第430页)，英文版（$12.3 p.484）。

我为什么会选择记录这个文章？

      因为作者对这个程序进行了很全面的分析（至少我是这么认为），如何设计，如何优化、如何实现，都进行一番阐述。掌握这个类设计以及实现对初学者来说将是非常有用（我就是初学者哈）。

    本文不对代码细节讨论，只提供代码（细节可以参考书本），主要展现作者分析设计过程。

问题引入：（一定要先思考，最好思路清晰了再往看）

我的想法：

这个程序看上去，第一感觉就是对字符串操作，首先需要从文件读取字符串（文件操作），然后再进行查找，记录相关信息，似乎没什么难度。确实，我一开始是这么想的，但是真的写出代码还是有很多地方需要考虑，比如你从文件读取一行字符串，显然很简单，但是再从一行字符串里面分割单词呢？？熟悉字符串流的同学可能就觉得没什么难度，确实，如果不清楚的话，或许就会对整个字符串逐个进行操作（显然很费时）。再之，如何确保当每行出现多个匹配单词的时候，确保不重复记录信息呢？？ 再之，最后输出结果还是需要文件相关行的原始信息？？等等。 

我的想法是保存一份从文件读取到的字符串的副本，需要查询的时候，再将查询单词跟这个副本中每个单词匹配，每一行字符串只要有一个满足就停止该行查询且保存这个行号（输出的时候该行号作为副本的下标索引），显然也能确保当一行有多个匹配单词出现，也只记录了对应行号一次。

我看了作者分析之后，受益匪浅。

看看作者的分析（非常重要）：（注意划线部分，我认为非常值得借鉴的精华）

谨记：开始一个程序的设计的一种好方法是列出程序的操作。

分析完之后，接下来是组织这些操作了（数据结构），注意跟着作者的思路走。

当作者想使用一种更为抽象的方法解决这个问题的时候，又需要了新的问题，

当查找成功，查找函数的返回值是什么？？如何设计才比较好？

通过前面的分析不难对这两个类进行实现了，接下来属于实现细节了，自己看代码，不难理解。  

可以参考下面代码

 类定义：ex12_27_30.h 

#ifndef CP5_ex12_27_h#define CP5_ex12_27_h#include <string>using std::string;#include <vector>using std::vector;#include <memory>using std::shared_ptr;#include <iostream>#include <fstream>#include <map>#include <set>class QueryResult;class TextQuery {public:    using LineNo = vector<string>::size_type;    TextQuery(std::ifstream&);    QueryResult query(const string&) const;private:    shared_ptr<vector<string>> input;    std::map<string, shared_ptr<std::set<LineNo>>> result;};class QueryResult {public:    friend std::ostream& print(std::ostream&, const QueryResult&);public:    QueryResult(const string& s, shared_ptr<std::set<TextQuery::LineNo>> set,                shared_ptr<vector<string>> v)        : word(s), nos(set), input(v)    {    }private:    string word;    shared_ptr<std::set<TextQuery::LineNo>> nos;    shared_ptr<vector<string>> input;};std::ostream& print(std::ostream&, const QueryResult&);#endif

类实现

#include "ex12_27_30.h"#include <sstream>#include <algorithm>#include <iterator>TextQuery::TextQuery(std::ifstream& ifs) : input(new vector<string>){    LineNo lineNo{0};    for (string line; std::getline(ifs, line); ++lineNo) {        input->push_back(line);        std::istringstream line_stream(line);        for (string text, word; line_stream >> text; word.clear()) {            // avoid read a word followed by punctuation(such as: word, )            std::remove_copy_if(text.begin(), text.end(),                                std::back_inserter(word), ispunct);            // use reference avoid count of shared_ptr add.            auto& nos = result[word];            if (!nos) nos.reset(new std::set<LineNo>);            nos->insert(lineNo);        }    }}QueryResult TextQuery::query(const string& str) const{    // use static just allocate once.    static shared_ptr<std::set<LineNo>> nodate(new std::set<LineNo>);    auto found = result.find(str);    if (found == result.end())        return QueryResult(str, nodate, input);    else        return QueryResult(str, found->second, input);}std::ostream& print(std::ostream& out, const QueryResult& qr){    out << qr.word << " occurs " << qr.nos->size()        << (qr.nos->size() > 1 ? " times" : " time") << std::endl;    for (auto i : *qr.nos)        out << "\t(line " << i + 1 << ") " << qr.input->at(i) << std::endl;    return out;}

测试

#include "ex12_27_30.h"#include <iostream>void runQueries(std::ifstream& infile){    TextQuery tq(infile);    while (true) {        std::cout << "enter word to look for, or q to quit: ";        string s;        if (!(std::cin >> s) || s == "q") break;        print(std::cout, tq.query(s)) << std::endl;    }}int main(){    std::ifstream file("../data/storyDataFile.txt");    runQueries(file);}

这里也有另一个程序，关于shared_ptr和weak_ptr智能指针结合使用的一个实例，也是很不错的例子。

http://blog.csdn.net/qq_33850438/article/details/52955326

本文地址： http://blog.csdn.net/qq_33850438/article/details/52985035

参考：

C++ Primer 5th