武汉工程大学计算机学院c++课程设计

武汉工程大学

计算机科学与工程学院综合设计报告

设计名称：软件基础综合设计

设计题目：简易交互式文本文件编辑器

学生学号：1305120703

专业班级：2013计算机科学与技术05

学生姓名：高学涛

学生成绩：

指导教师（职称）：张俊（副教授）、王邯（讲师）课题工作时间：2015.6.3 至2015.6.26

说明：

1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个

学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计

完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律

按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设

计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用

于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

答辩记录表

成绩评定表

学生姓名：高学涛学号：1305120703 班级：2013计算机科学与技术05

目录

摘要................................................. II Abstract ................................................ II 第一章设计概述.. (1)

1.1 设计背景 (1)

1.2 设计目的和意义 (1)

1.3 主要问题及技术要求 (1)

第二章系统分析 (3)

2.1需求概述 (3)

2.2难点分析 (3)

2.3系统构成及相互关系 (4)

第三章设计与实现 (5)

3.1 功能设计 (5)

3.2 功能实现 (6)

第四章功能测试及分析 (10)

4.1 显示“L”的功能测试及分析 (10)

4.2 删除“D”的功能测试及分析 (12)

4.3 增补“A”的功能测试及分析 (14)

4.4 保存“S”的功能测试及分析 (15)

4.5 打开“O”的功能测试及分析 (16)

4.6 插入“I”的功能测试及分析 (17)

4.7 查找“F”的功能测试及分析 (18)

4.8 替换“R”的功能测试及分析 (19)

4.9 改变“C”的功能测试及分析 (20)

4.10 退出“X”的功能测试及分析 (21)

总结 (22)

致谢 (23)

参考文献 (24)

摘要

在计算机的文件中，经常使用的一种是文本文件，其中文字除了如回车换行和跳格外，并不包含其他控制字符，一般程序的源文件也是输入这一类。通过完成文本编辑器，重点掌握字符类型的各种操作，如模式匹配等。

简易交互式文本文件编辑器实现了打开、保存、输出、删除、查找、插入和替换等功能。循环读入指令到读到退出指令为止，将指令分割为操作码位和操作数位用不同变量存放。用switch-case语句以操作码不同分别对不同指令分开处理。通过双向单链表实现每行文字的连接和存储，使用双向链表的基本操作对节点操作，如插入，删除使用cstring头文件内的库函数进行字符串的操作。

优点是操作简便，缺点是只能对整行的文字进行操作，而不能对行内单个字符进行编辑。下一步的改进方向应该是增加对行内单个字符编辑的方法。

关键词：文本文件;编辑;字符操作。

Abstract

In the computer file, text file is usually used. the text except as enter and table extremely, does not include other control characters, general program source file is input this class. Through the completion of the text editor, focus on the characters of the type of operation, such as pattern matching, etc..

Simple interactive text editor to achieve the open, save, output, delete, find, insert and replace. Read instructions to read instructions to read out the instruction, the instruction is divided into the operation code bit and operation of digital with different variable storage. The switch-case statement is used to separate the different instruction. Through two-way chain table for each line of the text to achieve the connection and storage, using two-way linked list of basic operations of nodes, such as insert, delete using CString header in the library string operations.

The advantage is that the operation is simple, the disadvantage is that the entire line of text can only be operated, and can not be a single character in the line edit. The next step should be to increase the direction of a single character editor.

Keywords：text file;edit;character operation

第一章设计概述

1.1 设计背景

计算机中有许多种类型的文件，文本文件是其中一种常见的文件类型。而计算机中对文本文件的处理工具也多种多样。然而我们只知去使用这些工具，却未曾想过其中的原理，未曾考虑过如何实现。简易交互式文本文件编辑器需要我们自己动手实现，可以帮助我们去了解编辑器的基本实现思路，去探寻事物的实质。简易交互式文本文件编辑器是根据课程设计课题要求，使用C++语言编写出来的小程序。

1.2 设计目的和意义

在计算机的文件中，经常使用的一种是文本文件，其中文字除了如回车换行和跳格外，并不包含其他控制字符，一般程序的源文件也是输入这一类。

通过完成文本编辑器，重点掌握字符类型的各种操作，如模式匹配等。

课程设计旨在提高学生的动手能力和思考能力，对学生自身而言有很大的益处。

1.3 设计理论依据

我们所设计的文本文件编辑器所使用的数据结构为结点类型为字符串的双链表类型。相对于其他数据类型（如顺序表）而言，在链表上进行插入删除等操作比较容易实现，而我们使用的双链表则会更加方便。在字符串操作上，可以使用string.h头文件中的库函数来进行，比如求字符串长度的strlen()函数，复制字符串的strcpy()函数，求是否包含子串rep的strstr()函数。读文件操作上可以使用fopen()函数判断文件是否存在、建立文件输入输出流等，对文件写和读分别可以用fputs()和fgets()函数来实现。

1.4 主要问题及技术要求

1.4.1 主要问题

主要的问题在于对字符串的操作上，需要截取特定的字符串，转化为整型，还需要在替换的时候，字符数组需要进行部分后移和部分前移的操作。其次便是链表节点指针域的移动，还有键盘格式敲入的回车在字符串中会以两个字符的格式出现，需要使用清空输入流语句将多余的一个清除。

其他问题就是这次的课程设计主要实在cmd命令窗口下操作，界面还是比较粗糙，可读性也不强。

1.4.2技术要求

技术上，我们需要熟悉string.h头文件内的库函数操作；熟悉链表的构建、插入、删除等操作；熟悉文件流的操作。

本次课程设计，程序均在Dev C++上运行，我们需要熟悉该软件的操作和运行环境，需要有在出现异常时调试程序的能力。

第二章系统分析

2.1需求概述

主要功能需求包括编辑、显示、查找、增加、删除和替换等。下面我将一步步进行功能的分析。

功能的调出通过在命令行输入特定的字母来实现，当然，不区分大小写。但是对于命令的格式却有一定的要求。

显示：调用字母为L / l（为避免分析冗杂，此后只表述大写字母格式），命令格式可以为：L [起始行号] [终止行号]（以下所有的“[”和“]”在命令行窗口运行程序时均不需要输入）、L [行号]、L。三种命令从左至右依次表示：显示起始行号至终止行号之间的内容、显示特定行号的内容、显示当前行号的内容（关于当前行号，会在后面有所表述）。上述三种命令已经可以自动识别，若出现其他样式的命令，则提示”指令错误!”（以下命令中若出现同样情况，也提示”指令错误”）。

删除：调用字母为D / d，命令格式可以为：D [起始行号] [终止行号]、D [行号]、D。三种命令从左至右依次表示：删除从起始行号至终止行号之间的内容、删除特定行号的内容、删除当前行号的内容。

追加增补：调用字母为A / a，命令格式为：A。由于增补即在文件结尾增加，所以并无其他可用命令格式。

保存文件：调用字母为S / s，命令格式为：S [文件名]、S。若仅输入S，则继续提示输入保存文件名

打开文件：调用字母为O / o，命令格式为O [文件名]、O。若仅输入O，则继续提示输入打开文件名。

插入：调用字母为I / i，命令格式为I [行号]、I，两种命令依次表示：在行号前插入一行内容、在当前行前插入一行内容。

查找字符串：调用字母为F / f，命令格式为：F、F [待查找字符串]，若仅输入F，则继续提示输入待查找的字符串。

替换字符串：调用字母为R / r，命令格式为：R [源字符串] [目标字符串]，表示为将文件中所有的源字符串都用目标字符串代替。

改变当前行号：调用字母为C / c，命令格式为：C [行号]、C，若仅输入C，则继续提示输入改变值。

退出：调用字母为X / x。命令格式为X。

2.2难点分析

难点主要是在字符串的分割上，还有就是字符的移位处理和链表上指针的移动操作，即指针域的改变。

2.3系统构成及相互关系

主体是while循环内的switch-case语句代表的功能区，其次是外部自定义函数帮助功能实现。

int main(){

while(1){

cout<<"请输入指令："<

gets(ins);

char c=ins[0];

switch(c){}

if(CloseFlag) break;

}

return 0;

}

SaveFlag和CloseFlag的存在连接起了switch-case语句和while语句。以及实现了X 功能退出程序。

第三章设计与实现

3.1 功能设计

3.1.1 显示“L”的设计

L [起始行号] [终止行号]

显示从起始行号到终止行号的所有内容，如果缺乏终止行号，则只是显示起始行号的内容，如果只是单独的“L”，则代表显示当前行；如果没有满足条件要求的内容，则显示“命令错误”。

3.1.2 删除“D”的设计

D [起始行号] [终止行号]；

删除从起始行号到终止行号的所有内容，如果缺乏终止行号，则只是删除起始行号的内容，如果只是单独的“D”，则代表删除当前行；如果没有满足条件要求的内容，则显示“命令错误”。

3.1.3 增补“A”的设计

A

在当前文本最后增补1 行，输入命令后，接着输入要增补1 行的内容，并且最后一行变为当前行。

3.1.4 保存“S”的设计

S [文件名]

保存当前编辑内容到文本文件，如果命令后面无文件名，接着进入提示会话，要求输入保存的文件名。

3.1.5 打开“O”的设计

O [文件名]

打开新文件，如果命令后面无文件名，接着进入提示会话，要求输入待打开的

文件名。如果当前编辑的文件未保存，应当提醒保存后在打开。

3.1.6 插入“I”的设计

I [行号]

在行号前插入1 行，输入命令后，接着输入要插入1 行的内容，并且该行变为当前行，如果没有行号，则指的是在当前行前插入。

3.1.7 查找“F”的设计

F [字符串]

查找给定的字符串，并逐行显示所有包含该字符串的行，其中在匹配字串时不跨行，如果命令后无待查找字符串，则提示输入。

3.1.8 替换“R”的设计

R 源字符串目标字符串

将文中所有的源字符串用目标字符串替代，如果源字符串或者目标字符串中间有空格或者跳格，则该串需要用双引号“"”括起来。

3.1.9 改变行号“C”的设计

C 行号

改变当前行为行号，如果不能满足要求，则显示“命令错误”。

3.1.10 退出“X”的设计

X

退出程序运行，如果当前编辑的文件未保存，需要提醒保存。

3.2 功能实现

3.2.1 实现概述

以switch-case语句为整个程序的主体，除了替换功能需要调用外部自定义函数外其他功能均在case语句中实现，这样的缺点是主程序比较冗长。

3.2.2 程序实现

程序中需要使用cin、cout读取和输出变量；使用malloc()函数动态分配空间构建链表；使用gets()函数读取字符串；使用strlen()函数计算字符串长度；使用strstr()函数获取字串位置；使用strcpy()函数拷贝字符串；使用abs()函数求绝对值。故需要用到以下头文件：

#include

#include

#include

#include

#include

构建链表节点：

struct StrNode{

char data[MaxSize];

StrNode *prior,*next;

};

辅助函数替换str中re1为re2：

bool strrep(char *str,char *re1,char *re2){}

打印菜单函数：

void PrintMenu(){}

功能的实现建立在switch-case语句的基础上，在主函数中读取指令字符串ins后，将ins数组的第一个字符赋给字符变量c，switch(c)来区分是何种功能：

(1)case …L?：

读取指令后先用strlen()函数求指令的长度。当指令长度小于2时，证明指令中只含有一个?L?字符，表示显示当前行，如果当前行存在，则输出now->data的数据；

如果当前行不存在，则输出“指令错误”。当指令长度大于2时，则需要将ins数组中后面的行号从字符转换成数字，starts表示起始行，ends表示终止行。关键代码如下：

char *q=&ins[2];

starts=*q-'0';

q++;

while(*q!=' '&&*q!='\0'){

starts=starts*10+(*q-'0');

q++;

}

当读取完起始行后根据指针q指向的元素是否为?\0?来判断有无终止行，若有终止行，则按照求starts的方法同样求ends后，从头指针指向的节点移动到第starts 个节点并从第starts个节点开始输出节点的数据域到第ends个节点为止；若无则需输出第starts行的数据域，则需从头指针开始往后移动starts-1个，并输出此节点的数据域。

(2) case …D?：

这里读取指令的方式跟“L”功能类似，剩下的便是链表的操作，删除节点改变

指针域。

(3) case …A?：

由于这条指令之后不带参数，于是可以直接读取要增补的字符串，并构建一个节点存放，再链接到链表最后，主要操作还是链表的操作。

(4) case …S?：

读取指令后首先还是用strlen()函数求指令长度。当指令长度小于2时，证明?S?后面没有带文件名，所以需要提示输入文件名，然后读入name。当指令长度大于2时，?S?后面带文件名，用strcpy()函数将ins数组第3个字符及以后的字符拷贝到文件名变量name中。使用name构建文件输出流变量file，并且用fputs()函数将每个节点的数据域输入到name文件中，并将SaveFlag赋为真，核心代码如下：StrNode *p=head;

file=fopen(name,"wt");

while(p){

fputs(p->data,file);

StrNode *q=p;

p=p->next;

free(q);

}

(5) case …O?：

读取指令后须先判断SaveFlag是否为真，若SaveFlag为假证明上一文件未保存，提示需要保存后才能打开，若SaveFlag为真则开始用strlen()函数判断指令长度是否大于2，读取文件名name，这点跟S指令中的方法类似，接着用name构建文件输入流变量file，如果fopen()函数的返还值为空，证明文件不存在，则提示文件未找到，否则直到文件结束循环读取每行字符串构建链表节点。再将SaveFlag赋为false。核心代码如下：

StrNode *p=(StrNode *)malloc(sizeof(StrNode));

p->next=rear->next;

rear->next=p;

p->prior=rear;

rear=p;

fgets(p->data,MaxSize,file);

(6) case …I?：

读取指令后须先用strlen()函数判断指令长度是否大于2，如果小于2则在当前行前插入，则读入str后在now前插入一个节点便可，如果大于2，则用LineNum 保存转化后的行号，转化方法与L和D功能中的类似。

(7) case …F?：

读取完指令后，仍用strlen()函数求指令长度，并判断长度是否大于2，若小于2则需要提示输入要查找的文字，读取并存放在str中，若大于2则用strcpy()函数将ins数组中第三个元素开始的所有字符都复制到str中。遍历链表的所有节点，用strstr()函数判断是否行内包含str子串，若包含则输出行号加行内容。若无一行包含str则需要输出没有包含str的行。

(8) case …R?：

读取完指令后，根据ins数组的第三个字符判断，定义指针q=&ins[2]，若第三个字符为?”?，则后面的字符串包含空格，用while循环当指针指向的元素不为?”?时，复制字符到str1数组中，若第三个字符不为??，则用while循环当指针指向的元素不为”“时复制字符到str1中。其后的字符串截取方式与上述方式类似，在结尾时判断结束的标致变为是否等于?\0?。将指令分割完毕后，遍历链表所有的节点，用strstr()函数查找每行中str1的位置用str2替换。替换时根据str1和str2的长度，需要前移或后移部分字符，通过for循环实现。核心代码如下：

for(int j=0;j

if(len1

str[len+j+1]='\0';

for(int i=len+j;i>len-strlen(p)+len1;i--){

str[i]=str[i-1];

}

}

else if(len1>len2){

str[len-j-1]='\0';

for(int i=len-strlen(p)+j;i

str[i]=str[i+1];

}

}

}

(9) case …C?：

读取指令后，若now为空则需要输出“指令错误”，否则跟L和D功能一样截取第三个字符以后的所有字符转化为整型存放在num中。接着将now节点取出来插入到第num行之前。均为链表的基本操作。

(10) case …X?：

当读到X指令后，判断SaveFlag是否为真，若SaveFlag为真则证明文件已经保存，将CloseFlag赋为真，在循环的最后会判断CloseFlag是否为真，若为真则跳出循环结束程序，若SaveFlag为假，则需要提示文件未保存。

第四章功能测试及分析4.1 显示“L”的功能测试及分析

4.1.1 功能测试

L指令根据参数的不同分为3种：

(1)L n m 如下图：

图4-1 “L”功能带双参数测试

(2)L n 如下图：

图4-2 “L”功能带单参数测试(3)L 如下图：

图4-3 “L”功能无参数测试