[c++] 13장 연습문제 풀이 + 최종과제 풀이

[2201042 장성진]

[13장 연습문제]

// 1

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    int sum(int a, int b);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    try {

    cout << sum(2, 5) <<endl;

    cout << sum(-2, 5) <<endl;

    }

    catch(const char* s) {cout << s << endl;}

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    int sum(int a, int b) {

        if(a>b) throw "잘못된 입력";

        if(a<0||b<0) throw "음수 처리 안됨";

        int sum = 0;

        for(int i = a; i <= b; i++) {

            sum += i;

        }

        return sum;

    }

}

// 2

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    char scoreToGrade(int a) throw(char*);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    int score;

    while(true) {

        cout << "점수 입력>> ";

        cin >> score;

        try {

        cout << score << "점은 ";

        cout << scoreToGrade(score); }

        catch(char* s) { cout << s; }

        cout << endl;

    }

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    char scoreToGrade(int a) throw(char*) {

        if(a < 0 || a > 100) throw "오류";

        a /= 10;

        if(a ==10 || a == 9 ) return 'A';

        if(a == 8) return 'B';

        if(a == 7) return 'C';

        else return 'F';

    }

}

// 3

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    int get() throw(const char*);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    while(true) {

        try {

            int x = get(), y = get();

            cout << x * y << endl;

        }

        catch(const char* s) { cout << s << endl; }

    }

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    int get() throw(const char*) {

        cout << "정수 입력(1~9)>>";

        int x; cin >> x;

        if (x < 1 || x > 9) { throw "input fault"; }

        return x;

    }

}

// 4

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    int getfilesize(const char* file) throw(int);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    try {

        int n = getfilesize("파일경로");

        cout << "파일크기 = " << n << endl;

    }

    catch(int a) {

        if(a == -1) cout << "파일명이 NULL입니다." << endl;

        else if(a == -2) cout << "파일을 열기 실패했습니다." << endl;

    }

    try {

        int m = getfilesize(NULL);

        cout << "파일크기 = " << m << endl;

    }

    catch(int a) {

        if(a == -1) cout << "파일명이 NULL입니다." << endl;

        else if(a == -2) cout << "파일을 열기 실패했습니다." << endl;

    }

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    int getfilesize(const char* file) throw(int) {

        if (file == nullptr) throw -1;

        ifstream in(file, ios::binary | ios::ate);

        if (!in.is_open()) throw -2;

        int size = static_cast<int>(in.tellg());

        in.close();

        return size;

    }

}

// 5

// 13.h

// X

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    int n;

    cin.exceptions(ios::failbit);

    while(true) {

        try {

            cout << "양수 입력>> ";

            cin >> n;

            if(n < 1 || n > 9) throw -1;

            for(int i = 1; i < 10; i++) cout << n << 'x' << i << '=' << n*i << ' ';

            cout << endl;

        }

        catch(ios_base::failure& e) {

            cout << "숫자 형식이 아닙니다!" << endl;

            cin.clear();

            cin.ignore(100, '\n');

        }

        catch(int a) {

            cout << "잘못된 입력입니다. 1~9 사이의 정수만 입력하세요" << endl;

        }

    }

}

// 13_func.cpp

// X

// 6

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    int* concat(int a[] ,int sizea, int b[], int sizeb);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5}, b[] = {6, 7, 8, 9, 0};

    try {

        int* c = concat(a, 5, b, 5);

        for(int i = 0; i < size(a) + size(b); i++) cout << c[i] << ' ';

        delete[] c;

    }

    catch(int a) { cout << "오류 코드 : " << a << endl; }

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    int* concat(int a[] ,int sizea, int b[], int sizeb) throw(int) {

        if(a == NULL || b == NULL) throw 1;

        if(sizea == 0 || sizeb == 0) throw 0;

        int* arr = new int[sizea+sizeb];

        for (int i = 0; i < sizea; i++) arr[i] = a[i];

        for (int i = 0; i < sizeb; i++) arr[sizea + i] = b[i];

        return arr;

    }

}

// 7

// 13.h

// X

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    try {

        ifstream fin("origin.txt", ios::binary);

        if (!fin.is_open()) throw -1;

        ofstream fout("copy.txt", ios::binary);

        if (!fout.is_open()) throw -2;

        char ch;

        while (fin.get(ch)) fout.put(ch);

        fin.close(); fout.close();

        cout << "파일 복사 완료" << endl;

    }

    catch (int e) {

        if (e == -1) cout << "원본 파일을 열 수 없습니다." << endl;

        else if (e == -2) cout << "복사할 파일을 생성할 수 없습니다." << endl;

    }

}

// 13_func.cpp

// X

// 8

// 13.h

#ifndef HEADER_13_HPP

#define HEADER_13_HPP

namespace header_13 {

    int* copy(int* src, int size);

}

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

int main() {

    int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    try {

        int* arr = copy(a, 5);

        for(int i = 0; i < 5; i++) cout << arr[i] << ' ';

        cout << endl;

        delete[] arr;

    }

    catch(int a) {

        if(a == -1) {cout << "배열의 크기가 너무 작습니다." << endl; }

        if(a == -2) {cout << "배열의 크기가 너무 큽니다." << endl;}

        if(a == -3) {cout << "배열 할당에 실패했습니다." << endl;}

        if(a == -4) {cout << "복사할 배열이 비어있습니다." << endl;}

    }

}

// 13_func.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_13 {

    int* copy(int* src, int size) {

        if(size < 0)  throw -1; if(size < 100) throw -2;

        int* p = new int [size];

        if(p == NULL) throw -3; if(src == NULL) throw -4;

        for(int i = 0; i < size; i++) p[i] = src[i];

        return p;

    }

}

// 9

// 13.h

// X

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

#include "get.c"

int main() {

    int n1 = get2(), n2 = get2();

    cout << "곱은 " << n1 * n2 << "입니다." << endl;

    return 0;

}

// 13_func.cpp

#include <stdio.h>

int get2() {

    int c;

    printf("숫자를 입력하세요>> ");

    scanf("%d", &c);

    return c;

}

// 10

// 13.h

// X

// 13_main.cpp

#include "13.hpp"

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

#include <cmath>

using namespace std;

using namespace header_13;

#include "print.c"

int main() {

    printline(1);

    printline(2);

    printline(3);

}

// print.c

#include <stdio.h>

void printline(int count) {

    int i;

    for(i = 0; i< count; i++) printf("*");

    printf("\n");

}

// [13장 정리문제]

// 1) 예외처리가 무엇인가

// 예외처리는 단순히 문법적 오류인 컴파일 에러와 달리 런타임 중에 발생하는 0 나누기나 메모리 할당 실패 같은 프로그램의 정상적인 실행 흐름을 방해하는 예외적 상황이 발생했을 때

// 이것을 감지하고 적절히 대응하여 시스템의 비정상 종료를 방지하여 소프트웨어의 견고성과 신뢰성을 확보하는 제어

메커니즘이다.

// 2) C 언어에서 예외처리 방법은

// C 언어에서의 예외처리는 별도의 키워드 없이 주로 함수의 반환값을 통한 상태 코드 전달이나 전역 변수인 errno를 확인하는 방식으로 이루어진다.

// 예를 들어 호출된 함수가 작업 실패 시 특정 상수를 반환하면 호출 측 if문이 활성화되어 즉각적으로 오류 여부를 판단하고

후속 처리를 수행한다.

// 이러한 방식의 예외처리 방식은 오류 발생 지점마다 조건문을 수동으로 작성해야 하므로 핵심 비즈니스 로직과 에러 처리

코드가 혼재되어 가독성이 떨어지며 실수를 유발할 수 있다.

// 3) C++ 언어에서 예외처리 방법은

// C++은 try, throw, catch라는 전용 키워드를 도입하여 예외 발생 지점과 처리 지점을 분리하는 구조의 메커니즘을 제공한다.

// throw를 통해 예외 객체를 던지면 실행 흐름이 즉시 중단되고 이를 처리할 수 있는 가장 가까운 catch 블록으로 제어권이

넘어가는 방식이며,

// 이 과정에서 스택 해제가 발생하여 지역 객체들의 소멸자가 자동으로 호출되는 등 자원 관리가 체계적으로 이루어진다.

// 그러나 예외 객체 생성 및 스택 해제 과정에서 오버헤드가 발생하며, 예외 안전성을 고려하지 않은 설계 시 메모리 누수가

발생할 수 있다.

// 4) C++ 코드에서 C 언어 함수를 호출하는 방법을 설명하시오

// C++에서 C 언어 함수를 호출하기 위해서는 extern "C" 지시어를 사용하여 C++의 네임 맹글링을 방지해야 한다.

// C++ 컴파일러는 함수 오버로딩을 지원하기 위해 함수 이름을 복잡하게 변환하는 것과 달리 C 컴파일러는 함수명을 그대로 유지하므로, 링크 단계에서 함수를 올바르게 찾을 수 있도록 해당 함수가 C 방식으로 컴파일되었음을 반드시 명시해야 한다.

// 또한 보편적으로 C 헤더 파일 내부에 __cplusplus 매크로를 활용해 조건부 컴파일 문구를 넣어 C와 C++ 환경 모두에서

호환되도록 설계하고,

// 수정 권한이 없는 외부 라이브러리인 경우 #include 문 전체를 extern "C" { ... }로 감싸서 링크 단계의 심볼 불일치 문제를

원천적으로 해결하는 것이 좋다.

[최종과제]

// 1

// final.hpp

// X

// final_main.cpp

#include "final.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

using namespace header_final;

int main() {

    ifstream fin("data.txt");

    string line, n, t, w, h, b;

    while (getline(fin, line)) {

        size_t start = line.find('=') + 2;

        size_t end = line.find("//") - 1;

        string val = line.substr(start, end - start);

        if (line.find("Name") == 0) n = val;

        else if (line.find("Type") == 0) t = val;

        else if (line.find("Width") == 0) w = val;

        else if (line.find("Height") == 0) h = val;

        else if (line.find("Bits") == 0) b = val;

    }

    int pixels = stoi(w) * stoi(h);

    int total_bits = pixels * stoi(b);

    cout << "파일명 : " << n << "." << t << endl;

    cout << "전체픽셀수 : " << w << "x" << h << "=" << pixels << "개" << endl;

    cout << "전체비트수 : " << w << "x" << h << "x" << b << "=" << total_bits << "비트" << endl;

}

// final_func.cpp

// X

// 2

// final.hpp

#ifndef HEADER_final_HPP

#define HEADER_final_HPP

#include <string>

namespace header_final {

    class Student {

        std::string name;

        int eng, math, sum;

        double avg;

    public:

        Student() : name(""), eng(0), math(0), sum(0), avg(0.0) {}

        friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Student& s);

        friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Student& s);

    };

    std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Student& s);

    std::istream& operator>>(std::istream& is, Student& s);

}

#endif

// final_main.cpp

#include "final.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

using namespace header_final;

int main() {

    Student a, b;

    cin >> a >> b;

    cout << a << b;

}

// final_func.cpp

#include "final.hpp"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

namespace header_final {

    istream& operator>>(istream& is, Student& s) {

        cout << "이름 : "; is >> s.name;

        cout << "영어 : "; is >> s.eng;

        cout << "수학 : "; is >> s.math;

        s.sum = s.eng + s.math;

        s.avg = s.sum / 2.0;

        return is;

    }

    ostream& operator<<(ostream& os, const Student& s) {

        os << "이름 : " << s.name << endl << "영어 : " << s.eng << endl;

        os << "수학 : " << s.math << endl << "총점 : " << s.sum << endl;

        os << "평균 : " << s.avg << endl;      

        return os;

    }

}