Глава 13. Как собрать все вместе

Теперь, когда вы познакомились с основами языка Си и Си++, можно приступить к созданию программ. В этой книге были описаны элементы, являющиеся как бы строительными блоками программы. Для того чтобы создать работающее приложение, необходимо расположить эти элементы в нужном порядке, составляя программу из последовательности инструкций, блоков и функций.

В этой заключительной главе мы проследим за созданием законченной прикладной программы, и вы увидите, что в завершенном виде она содержит функции, операторы и инструкции, которые вам уже хорошо известны.

Прикладная программа

В предыдущих главах мы познакомились с работой со структурами и дисковыми файлами на примере создания каталога компакт-дисков. Вы узнали, как создать и каким образом читать файл, содержащий информацию о компакт-дисках. Однако приведенные ранее образцы программ демонстрировали нам только принципы использования конкретных функций. В них не были реализованы никакие дополнительные возможности, необходимые при работе. Например, в них отсутствовала возможность удаления сведений о диске из картотеки или просмотра содержания в поисках информации об определенном диске.

Программа, которую мы создадим в этой главе, является законченным приложением, позволяющим выполнять следующие задачи:

• добавлять информацию о диске в файл;
• удалять информацию о диске из файла;
• изменять название диска или другие данные;
• изменять номер ячейки, в которой хранится диск;
• искать информацию об определенном диске;
• изменять порядок расположения записей в файле в соответствии с номерами ячеек хранения дисков;
• выводить на печать сведения о коллекции.

Записи и структуры Хотя речь идет о каталоге компакт-дисков, в этой главе будет постоянно встречаться слово «запись» (record). Запись — это термин, который используется при организации баз данных, а наша программа, по существу, представляет собой элементарную базу данных. Базой данных называют совокупность взаимосвязанных элементов, используемых несколькими приложениями под управлением системы управления базой данных. В нашем случае совокупностью элементов является множество структур CD, но настоящая база данных может использоваться в качестве картотеки клиентов фирмы, инвентарной описи или каталогов коллекций самых различных типов. Базу данных можно представить себе в виде компьютерной версии каталога регистрационных карточек. Каждая «карточка» в этом случае называется записью и содержит все сведения об одном из элементов, составляющих множество. То есть каждая запись в программе, содержащей, например, картотеку компакт-дисков, хранит информацию об одном диске. Если в программе используются структуры, каждая запись соответствует отдельной структуре целиком. Каждый раз, когда программа читает структуру с диска, она считывает одну запись. Аналогично, каждый раз, когда программа записывает структуру на диск, она сохраняет одну запись.

Нашу программу мы будем конструировать как последовательный ряд инструкций. Перед изучением каждого раздела этой главы, внимательно прочитайте его название, а затем напишите для себя инструкции, которые, по вашему мнению, необходимы для выполнения данной задачи. Например, начните чтение следующего раздела с выписывания глобальных определений, которые могут вам понадобиться: констант, указателей или структур. Потом прочтите текст раздела, чтобы познакомиться с приведенным в нем вариантом. Помните, что обычно существует несколько способов написания одной и той же программы, поэтому ваш метод совершенно не обязательно будет ошибочным, если инструкции в вашей версии не совпадут с приведенными в книге.

Приложение II в конце книги содержит полный текст программы. Вам будет полезно после прочтения каждого раздела данной главы заглядывать в Приложение II с тем, чтобы посмотреть, каким именно образом в программе реализован описанный алгоритм.

Глобальные определения

Первой задачей при создании программы является определение необходимых глобальных переменных. Так как мы будем работать с дисковыми файлами, необходимо включить файл заголовков STDIO.H:

#include "stdio.h"

Как вы вскоре убедитесь, мы будем использовать три указателя на файлы: один — на файл принтера и два — на дисковые файлы. Один дисковый файл будет содержать данные о коллекции, а второй мы используем в качестве временного хранилища информации. Имена дисковых файлов у нас будут определяться как константы, поэтому обращаться к ним можно, используя имена этих констант:

#define FILENAME "Cdfile"#define TEMPFILE "Temp"

Для собственных дисковых файлов можно использовать любые имена, причем они могут включать полное указание пути доступа, например:

#define FILENAME "C:\DATA\CD.DAT"

Отметим, что в этой программе подразумевается, что в одном контейнере может храниться не более 20 дисков, каждый из которых занимает отдельную ячейку. Поэтому стоит определить дополнительную константу, чтобы исключить возможность ввода номера ячейки больше 20:

#define MAX 20

Разумеется, при желании можно увеличить это число.

Все три указателя на файлы определяются в одной инструкции:

FILE *fp, *tp, *printer;

Следующим этапом является определение структуры CD. Для него мы используем инструкцию, приведенную в главе 11:

struct CD { char name[20]; char description[40]; char category[12]; float cost; int number; } disc;

Последнее, что необходимо сделать, это принять меры для исключения возможности размещения в каждой ячейке больше одного компакт-диска. В этой программе мы используем целочисленный массив для хранения сведений о номерах ячеек, которые уже заняты, и целочисленную переменную, определяющую общее количество компакт-дисков в коллекции:

int slots[MAX];int count;

Функция main()

Все основные задачи в программе выполняются нашими собственными функциями. Функция main() позволяет выбрать задачу, которую предстоит выполнить, и вызвать соответствующую функцию. Наиболее удобным способом выбора задачи является указание одного из пунктов представленного на экране меню. Таким образом, функция main() должна выполнять следующие операции:

• предлагать меню до тех пор, пока пользователь не выберет пункт, прекращающий работу программы;
• выводить на экран список задач;
• принимать вводимое с клавиатуры значение выбранного пункта меню;
• вызывать функцию, выполняющую выбранную задачу;
• завершать программу, если пользователь сделал соответствующий выбор.

Для получения выбора из меню в функции main() нужно определить специально предназначенную для этого локальную переменную. При выборе одного из пунктов меню (путем нажатия определенной клавиши) main() будет присваивать соответствующее значение этой переменной и в дальнейшем использовать его для определения функции, которую следует вызвать. Следовательно, функцию main() следует начать с определения

char select;

Далее, прежде чем предоставлять пользователю меню, мы должны знать, какие ячейки в контейнере уже заняты. Чтобы определить это, вызываем функцию getslots(). Эта функция открывает файл, читает все записи и присваивает каждое считанное значение переменной disc.number элементам массива slots[], а также подсчитывает общее количество записей, внесенных в файл:

getslots() { int index; index = 0; count = 0; if ((fp = fopen(FILENAME, "r"))!= NULL) { while (fread(&disc, sizeof(disc), 1, fp) == 1) { slots[index] = disc.number; index++; count++; } fclose(fp); } }

Вывод меню на экран необходимо повторять каждый раз после выполнения любой функции, вызываемой из меню. Если этого не сделать, выполнение программы завершится после выполнения одной функции. В этом случае, если вы захотите выполнить две задачи, например, добавить новую «карточку» и вывести на печать обновленный список, вам придется запустить программу дважды. Так как нам не известно точное количество повторов меню, мы используем цикл do.

Меню будет иметь восемь пунктов, по одному на каждую основную задачу, плюс восьмой для завершения программы. Для вывода меню на экран используются функции puts() или printf(), а ввод ответа, означающего выбор одного из пунктов, осуществляется с помощью функции getchar(). Использование getchar() позволяет избежать необходимости нажатия клавиши Enter при выборе каждой задачи. Если для выбора использовать цифры, а не буквы, мы тем самым избавляем себя от необходимости учитывать регистр вводимого символа. Итак, функция main() будет выглядеть примерно следующим образом:

main() { char select; do { puts(" Моя коллекция компакт-дисков\n"); puts("1 Добавить карточку\n"); puts("2 Удалить карточку\n"); puts("3 Редактировать содержимое карточки\n"); puts("4 Изменить номер п/п\n"); puts("5 Сортировка карточек\n"); puts("6 Найти карточку\n"); puts("7 Вывести на печать\n"); puts("8 Выйти из программы\n"); printf("Пожалуйста, введите номер выбранного пункта: "); select = getchar(); putchar('\n');

После того как выбор пункта меню сделан, main() должна вызвать соответствующую функцию. Восемь вариантов выбора требуют использования семи инструкций if. Для того чтобы работу программы было легче контролировать, а текст ее было легче читать, имеет смысл использовать переключатель switch, который будет проверять введенное значение переменной. Помните о необходимости включить ветвь default на случай, если пользователь введет цифру или букву, не предусмотренную в меню. Дополняем функцию main() следующими инструкциями:

switch(select) { case '1': addcd(); break; case '2': delcd(); break; case '3': chcd(); break; case '4': chloc(); break; case '5': sort(); break; case '6': locate(); break; case '7': plist(); break; case '8': break; default: puts("Ошибка, повторите ввод\n\n"); } } while (select!= '8'); return(0);}

Цикл do...while повторяет меню (в данном случае инструкции switch) до тех пор, пока в ответ на предложение сделать выбор пользователь не введет цифру8, завершающую работу программы. После того как пользователь сделает выбор и выбранная задача будет завершена, меню снова появится на экране, и можно будет попросить программу выполнить другую задачу.