字符串处理系统C++课程设计实验报告.docx

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1、目录第一章 概述11.1任务及思路介绍11.2思路流程4第二章 详细设计72.1关于类72.2 关于主函数20第三章 调试及结果243.1调试243.2 运行结果27第四章 结论39第一章 概述1.1任务及思路介绍1.1.1任务介绍分析 1.题目内容字符串处理系统运用面向对象程序设计知识，利用C+语言设计和实现一个字符串处理系统，要求具备如下主要功能：（1） 字符串的输入与输出（2） 求字符串的长度（3） 判断字符串是否为空（4） 将字符串置空（5） 字符串比较（6） 字符串赋值（7） 求指定位置的字符（8） 字符串合并（9） 字符串截取（10） 在指定的字符串中1，查找或替换字符串1.1.2

2、任务分析 1.关于类程序需要体现出C+语言关于类、数据成员与成员函数封装的核心概念，故需定义一个字符串类，需要实现的功能为其的成员函数。而两个字，符串可以作为类的数据成员放入私有部分，仅以成员函数为端口可调用改变。字符串的输入输出为基础，可采用很多方式，cin和cout，但可能需要重载运算符，也可尝试getline或别的方式。字符串长度应该可直接调用函数，但可能不能使用也需要重新编写，但难度不大。至于判断是否为空与比较也需直接调用该段，其他像求指定位置的字符串或查找截取之类的应该也是要通过长度来定位的，都要调用此处。置空字符串可以用直接赋值或清除存储初始化之类的方法，可与字符串赋值一样简单。而

3、合并也一样，用上+就可以了，分下顺序即可。求指定位置的字符串则要分清使用者代表位置的数字与编程者代表位置数字起始不同，只要调用一个函数输出指定位置的字符即可，而截取则是在输出指定位置字符的基础上加一个循环结构。在字符串一中查找或替换字符串二，因为替换必定要查找，所以这个功能应该只需判断是否要替换。此处由于需要同时搜寻并对比两个字符串，所以必须要用到if语句的嵌套以及双for循环，这是一个较难的逻辑结构。2.关于主函数主函数需要一个专门的输出函数来提示功能选项指导选择，可定义一个display函数完成，为使程序清晰方便阅读选择主函数内声明，主函数定义。功能选择自然是能使人自由选择功能顺序，又功能

4、较多，需要用switch语句完成多支选择。但自由选择功能顺序也意味着在选择点完成选择实现完功能后要可以跳回选择点，故而需要一个循环结构来使其不断选择，设置一个判断语句，在输出特定值时可退出循环。3细节考虑程序逻辑结构运用要求比较熟练，所以细节方面必须考虑清楚。功能函数中第十个的双for循环，此处if语句嵌套会很多，且需要安排好报错提醒。第一次判断可为两个字符串的长度，根据要求可知，字符串一的长度必须大于或等于字符串二的长度。此处是放在最开始的判断，接下来是将字符串一中的字符挨个与字符串二的第一个字符对比，看是否相等。需要注意的是，此处查询的变量不必自增到字符串一本身的长度，若无法在字符串一比字

5、符串二多出来的字符的后一位中找到和字符串二第一个字符相等的字符，则可以说是字符串一种不存在字符串二了。此处for语句查找不到字符串二的第一个字符则会结束输出不存在，第二个for语句发生在字符串一中找到字符串二第一个字符，此时将比较对象转为字符串二的第二个字符，而字符串一处变量自增得到此处字符串一的字符与之对比，于是这样完成查找。主函数中，输出函数需要简洁明了便于使用者参看，故格式需考虑，而清屏函数放入的位置也需要考虑，在循环内还是循环外，循环内该怎么考虑结构，使其不会与之前的输出函数冲突矛盾，当然，最好是作为功能项供使用者调用，可作为swtich语句的另一分支选择。1.2思路流程1.2.1模块

6、关系 1.模块关系主函数类 String使用者返回进入功能选择输入结果调用不同函数数据成员str1 str2成员函数10个功能调用结束图1.1 模块关系图 2.结构分析如图1.1 模块关系图可知，程序结构较为封闭，给使用者留下的端口仅仅是刚好使其输入需求，程序内部结构并不外露。使用者根据提示输入功能选项后，程序自动根据选项找到分支，调用类中的指定成员函数，调用类的私有的数据成员，然后返回结果给使用者，使用者继续进行输入，选择功能选项。直到使用者选择退出程序，程序才结束。程序主函数的结构有些像被扎住两端的许多绳子，每一根绳子都有代码可以自动触发另一封装中的功能得到返回值，这么多绳中只有一根是不会

7、触发返回值给使用者，那就是退出项，这一分支会给系统返回零值结束程序运行。1.2.2 流程思路程序开始 1流程图输入功能选项前的数字0退出程序功能十一 清屏 功能十在字符串一中功能二求字符串的长度功能一字符串的输入数据图1.2 流程图 2.流程分析 进入界面后给出功能选项前的数字，通过循环结构进入类的公有成员函数的调用，返回结果后循环回到选择点，继续给出功能选项数字，直到给出0值才跳出循环。这是程序运行的基本过程，事实上，选择功能后就调用了类的公有成员函数对类的私有数据成员进行了操作，最开始是赋值，然后是对其的各种计算，计算只需使用数据并不发生改变。但成员函数除了输入输出那一功能外也有置空和赋值

8、具备这种功能可改变私有数据成员的函数，所以使用者输入的功能选项前的数字也就相当于一种对数据成员的间接操作。第二章 详细设计2.1关于类2.1.1私有成员数据关于类的私有成员数据，可以访问类中的私有成员数据的有：1、类体的成员函数2、类体的成员函数中的形参中的该类的对象、对象引用或者对象指针，以及函数体中定义的局部对象、对象引用或者对象指针。3、类的友元函数中的形参中的该类的对象、对象引用或者对象指针，以及函数体中定义的局部对象、对象引用或者对象指针。4、类的友元类的成员函数中形参中的该类的对象、对象引用或者对象指针，以及函数体中定义的局部对象、对象引用或者对象指针。本程序的私有成员数据为两个字

9、符串，str1,str2，初始为空。2.1.2公有成员函数 1.声明 本程序的公有成员函数较多，分别对应实现一个系统功能，且相互之间有所联系，本可在函数体中直接互相调用，但考虑到逻辑关系及运行时间，只是采取直接复制函数体。类中关于公有成员函数声明的代码如下：public: /公有部分int fun1();int fun2();int fun3();int fun4(); int fun5();int fun6();int fun7();int fun8();int fun9();int fun10(); /十个成员函数的声明 2.fun1函数介绍功能为字符串的输入与输出，代码如下：int St

10、ring:fun1() /类外定义fun1函数cout输入两个字符串:str1str2; /输入两个字符串cout字符串1为:str1endl; /输出显示所赋值cout字符串2为:str2endl;return 0; /返回0值 3.fun2函数介绍该函数功能为求字符串长度，代码如下：int String:fun2() /类外定义fun2函数int m,n; /定义两个整形变量分别储存两个字符串的长度m=str1.size(); /调用函数将字符串一的长度赋给mn=str2.size(); /调用函数将字符串二的长度赋给ncout字符串1的长度为:mendl; /输出字符串一的长度cout字

11、符串2的长度为:nendl; /输出字符串二的长度return 0; /返回0值 4.fun3函数介绍该函数的功能为判断字符串是否为空，代码如下：int String:fun3() /类外定义fun3函数int m,n; /定义两个整形变量分别储存两个字符串的长度m=str1.size(); /调用函数将字符串一的长度赋给mn=str2.size(); /调用函数将字符串的长度赋给nif(m=0) cout字符串1为空!endl; /用if语句判断是否为空else cout字符串1不为空。endl; /用if语句判断是否为空if(n=0) cout字符串2为空!endl; /用if语句判断是否

12、为空else cout字符串2不为空。endl; /用if语句判断是否为空return 0; /返回0值 5.fun4函数介绍该函数功能为置空字符串，代码如下：int String:fun4() /类外定义fun4函数cout置空字符串1则输入1，置空字符串2则输入2。a; /输入aif(a=1) str1=; /用if语句根据选择赋空值给字符串else str2=;cout字符串1现为:endl; /输出字符串一的现值coutstr1endl;cout字符串2现为:endl; /输出字符串二的现值coutstr2str2) cout字符串1大于字符串2。endl; /用if语句直接比较然后输

13、出结果else if(str1str2) cout字符串1小于字符串2。endl;else cout字符串1等于字符串2。endl;return 0; /返回0值 7.fun6函数介绍该函数功能为给指定字符串重新赋值，代码如下：int String:fun6() /类外定义fun6函数cout给字符串1赋值则输入1，给字符串2赋值则输入2。a; /输入acout输入值:str3; /输入新的字符串if(a=1) str1=str3; /用if语句根据输入选择将新的字符串赋给1或2else str2=str3;cout字符串1的值现为:endl; /输出字符串现值coutstr1endl;cou

14、t字符串2的值现为:endl;coutstr2endl;return 0; /返回0值 8.fun7函数介绍该函数功能为求字符串指定位置字符，代码为：int String:fun7() /类外定义fun7函数char p; /定义一个字符型变量int a,m,n; /定义三个整型变量m=str1.size(); /调用函数将字符串一的长度赋给mn=str2.size(); /调用函数将字符串二的长度赋给ncout输入相应数字1、2选择字符串1或2进行地位字符查询:a; /输入aif(a=1) /用if语句判断选择后查询字符串1int i; /定义一个整型变量icout选择查询第几位:i; /输

15、入i if(i=m-1) /用if语句判断是否超出范围p=str1i-1; /将查询处的字符赋值给pcout此处字符为:pendl; /输出p else cout超出范围!endl; /报错提示if(a=2) /此处if语句与查询字符串一的是相同的int r;cout选择查询第几位:r; if(r=n-1)p=str2r-1;cout此处字符为:pendl;else cout超出范围!endl;return 0; /返回0值 9.fun8函数介绍该函数功能为合并两个字符串，代码为：int String:fun8() /类外定义fun8函数string str3,str4; /定义两个字符串变量

16、str3=str1+str2; /将字符串一字符串二按顺序连接赋给str3str4=str2+str1; /将字符串二字符串一按顺序连接赋给str4int a; /定义一个整型变量acout输入1、2选择字符串1或2的合并顺序:a; /输入aif(a=1) /用if语句判断选择输出哪个顺序连接的字符串 cout合并字符串的值为:endl;coutstr3endl;elsecout合并字符串的值为:endl;coutstr4endl;return 0; /返回0值 10.fun9函数介绍该函数功能为截取指定字符串，代码如下：int String:fun9() /类外定义fun9函数cout输入1

17、、2选取要截取字符串1还是2:a; /输入acout输入截取开始位置:i; /输入icout输入截取停止位置:r; /输入rif(a=1) /用if语句判断截取的是哪个字符串if(i=r&r=m) /用if判断语句控制截取范围int q; /定义一个整型变量for(q=i;q=r+1;q+) /用for循环将范围内的字符输出coutstr1q-1;else cout超出范围!endl; /报错提示else if(a=2) /此处为截取字符串二，同上if语句类似if(i=r&r=n)int p;for(p=i;p=r+1;p+)coutstr2p-1;else cout超出范围!=n) /控制字

18、符串一的长度大于等于字符串二for(i=0; i(m-n+1);i+)/控制for循环查找，范围为字符串一超过字符串二的部分for(j=0;jn;j+)/嵌套另一for循环语句，逐一对比字符串二if(str2j!=str1i+j)/如果出现字符不相同break; /跳出循环if(j=n) /在字符串一种查找到完整的字符串二cout字符串2在字符串1中的起始位置为:i+1endl;cout是否替换字符串2？endl;cout1.是 2.否x; /输入xif(x=1) /用if语句控制选择string str3,str4; /定义两个字符串变量int p,q; 定义两个整型变量for(p=0;pi

19、;p+)/用for循环逐个找出字符串一内字符串二前的字符str3=str3+str1p;/逐个合并到str3上for(q=i+n;qm;q+) /用for循环逐个找出字符串一内字符串二后的字符str4=str4+str1q;/逐个合并到str4上string str5;/定义一个字符串变量cout替换字符串2为:str5; /输入字符串str5str1=str3+str5+str4;/将新连接好的字符串赋给str1cout新的字符串为:endl;coutstr1endl;/输出新的字符串值else cout不存在endl;/报错提示return 0; /返回0值else cout不存在a; /

20、输入aswitch(a) /运用switch多支选择case 1 :sys.fun1();break; /根据输入的功能选项选择调用函数case 2 :sys.fun2();break;case 3 :sys.fun3();break;case 4 :sys.fun4();break;case 5 :sys.fun5();break;case 6 :sys.fun6();break;case 7 :sys.fun7();break;case 8 :sys.fun8();break;case 9 :sys.fun9();break;case 10 :sys.fun10();break;case

21、11 :qing();break;while(a!=0); /输入值为0时跳出return 0; /返回0值void display() /定义display函数cout=endl;cout欢迎使用miao_work字符串处理系统!endl;coutO(_)O哈哈希望使用愉快!endl;cout功能选择:endl;cout0.退出程序。endl;cout1.输入两个字符串 ;cout2.求两个字符串的长度endl;cout3.判断字符串是否为空 ;cout4.置空字符串endl;cout5.字符串比较 ;cout6.字符串赋值endl;cout7.求指定位置的字符 ;cout8.字符串合并en

22、dl;cout9.字符串截取 ;cout10.字符串1中查找并替换字符串2endl;cout11.清屏endl; /该函数输出的为进入界面void choice() /定义choice函数cout=endl;cout请选择功能:endl; /完成每一个调用后的输出void qing()system(cls);display(); 第三章 调试及结果3.1调试3.1.1调试类的成员函数 字符串的输入输出较易，不必采取太复杂的方法，直接用cin与cout即可，若尝试别的方法，难免要重载运算符，或者使用getline，事实上，getline在此处使用会有弊端，经尝试发现，输入后getline会吞掉所

23、赋值。所以采用最简单的方法，简单方便且不易出错。字符串的长度在书本上有sizeof()可求，但实践发现，该函数求的是输入数值类型的长度，故经过查询资料发现，换用str1.size()此种方式。判断字符串是否为空，其实说白了也就是字符串长度是否为0。则可调用前面求字符串长度的函数进行判断，但考虑到函数体本身长度不超过五行，从花费时间来看，选择直接复制函数体更加节省程序运行时间，虽然会使程序更长。将字符串置空事实上是一个较难点，在书上并没有涉及，网上查询一番后发现分为两种方法，一种比较复杂，比较技术化，另外一种很简单，直接赋空值。此处程序很简单，显然后者更满足需求。字符串比较在书中有直接进行比较的

24、例子，但实行出现诸多错误，这与函数作为类的成员函数还是主函数内的有关，于是没有继续深究，本质上来看依然可以调用前面求字符串长度的函数进行判断。字符串赋值由于C+本身string的优势，赋值可直接用=。但要注意的是，输出时不要在一个cout语句中同时输出中文提示语句与字符串，否则会报错，因为此处要重载运算符才可。求指定位置的字符此处并无特别难点，调试中出现了忽略了使用者所认为的位置与编程代表位置不同的区别。字符串合并也同赋值一样，并无难度，注意点也相同，调试无错误。字符串的截取其实相当于循环字符串指定位置查找的过程，注意程序中字符串是0起始就好，用循环输出给定范围内的字符便好。字符串一中查找字符

25、串二其实较难，需要用到两个循环嵌套，但逻辑很容易出问题，问题便出在循环变量的范围那。至于替换，只需将字符串二所在位置前后两个字符串分别找出赋给新的字符串变量，然后和输入字符串合并即可。3.1.2调试主函数最开始的主函数很简单，只是单纯地调用类的公有成员函数，代码如下：int main()string str1,str2;int a;cout欢迎使用miao_work字符串处理系统!endl;coutO(_)O哈哈希望使用愉快!endl;cout有如下功能:endl;cout1.输入两个字符串endl;cout2.求两个字符串的长度endl;cout3.判断字符串是否为空endl;cout4.置

26、空字符串endl;cout5.字符串比较endl;cout6.字符串赋值endl;cout7.求指定位置的字符endl;cout8.字符串合并endl;cout9.字符串截取endl;cout10.字符串1中查找并替换字符串2endl;sys.fun1();sys.fun2();sys.fun3();sys.fun4();sys.fun5();sys.fun6();sys.fun7();sys.fun8();sys.fun9();sys.fun10();return 0;这个逻辑结构很明显有问题，不能重复选择，也不能安排顺序，过于单板，所以新增添了使用者的输入控制选择调用，但那并不完全智能，用

27、循环完成重复选择后主函数的基本雏形才出来。但使用界面在运行时很不方便，很容易被使用记录遮盖掉功能选项，重复输出功能选项却又会使界面混乱不堪。所以最后重复输出提醒完成一次功能的是一个较为简单的输出语句，为使界面干净，增添清屏函数，并作为一项功能选择。进入程序，初始界面：3.2 运行结果 进入界面：功能1、输入两个字符串：（1）输入数字1，回车确定（2）分别输入两个字符串并回车确定：屏幕会显示刚才输入的两个字符串功能2、求两个字符串的长度：选择功能2：屏幕显示字符串1,2长度分别为4、8功能3、判断字符串是否为空：（1） 选择功能3： 当两个字符串都不为空时： （2） 当字符串1为空，字符串2不空

28、时：我们先用功能4将字符串1置空： 然后选择功能3，判断字符串是否为空：显示字符串1为空，2不为空。功能5、字符串比较输入两个字符串math和english，然后选择功能5：显示结果：字符串1大于字符串2功能6、字符串赋值：当两个字符串分别为math和english，此时选择功能6： 我们选择给字符串1赋值，则输入1并回车:假设我们需要给字符串1赋值为：english，则输入english并回车： 会显示现在字符串1、2均为english功能7、求指定位置的字符： 选择功能7：并选择字符串2输入需要查询的位数：5 ， 显示第5位字符为字母i功能8、字符串合并：输入1，则合并后字符串1在前，2在

29、后： 功能9、字符串截取：截取字符串2的26位字符功能10：若字符串1中不包字符串2，则：显示不存在：若字符串1中包含字符串2，则：选择是，并把english替换成chinese：字符串1变成：math-chinese-math功能11、清屏功能在任何时候选择功能11，可以将功能菜单下所有内容清除：比如按回车确认后变为初始界面：第四章 结论1. 由于习惯了C语言的语言习惯，不能马上反应检查出程序错误，可见要多上机练习来适应C+的操作环境。2. 在操作过程中发现编译连接无错误后不能执行，得老师指导后，将工程移至不同于C+程序的盘内储存，运行成功，由此可见要养成良好的储存习惯。3、C+操作界面较为

30、人性化，还有很多待发掘的新功能未使用，学习该软件需实践与理论相结合，闭门造车的方式是不可取的，需注意。4 C+操作环境较之C语言多了很多内容，许多东西的表达形式不但简洁许多，更体现出了系统性的雏形，优越性也能逐渐展现。对于现阶段的简单程序，虽并不能深刻体会到优越性的特点，但转换多种形式能有助于对该基本知识点的理解。5. 类和对象的定义和使用存在多种形式，形式多样也意味着在不同情境下使用不同的形式将取得意想不到的效果，而这些都基于对类和对象知识的熟练运用。要注意这些很细节的地方，因为程序的优化及直截了当的思路都是通过各种细小的调节达成的，此间种种都要多加练习才可掌握。6关于类和对象概念的提出，给

31、了一种编程的新理解，即关于系统化思想的形成。本次实验的第一题的分类文件，即是类的直观表现，将类的封装性完全展现出，主函数中简明的调用也反应了系统化思想的便捷。故而作为C+较C语言的优越便一览无遗。7关于编程，由于C+操作环境的先进，程序员可以通过对语法的深刻理解进行极其巧妙的运用的。程序写不写的出来不是重点，重点是，写出来的程序是不是一个简洁清晰明了的程序。我们在学习C+各种的用法时也应顾及多种形式表达的优劣，在具体情况下进行有选择地实现目的，到达目的地的路有很多，但总是有最近最方便到达的。8要注意，学了类和对象后，函数及数据成员都要考证来源，否则会使程序混淆，出错。类的封装性的好处显而易见，

32、但在编写代码时也更加考验我们对于程序思路的清晰程度，或许程序本身并不复杂，只是内容比较多。可以采用的方法便是先写框架，再丰富内容，这样会使每个部分的注意点划分得更加清楚，不易出错。源代码：#include #include using namespace std;class Stringprivate:string str1,str2;public:int fun1();int fun2();int fun3();int fun4(); int fun5();int fun6();int fun7();int fun8();int fun9();int fun10();sys;int String:fun1()cout输入两个字符串:str1str2;cout字符串1为:str1endl;cout字符串2为:str2endl;return 0;int String:fun2()int m,n;m=str1.size();n=str2.size();cout字符串1的长度为:mendl;cout字符串2的