Dev Blog

Практика ​

Кожен приклад — окрема повна програма: спочатку умова, потім код і пояснення.

Приклад 1. Банкомат із власним винятком ​

Клас InsufficientFunds є невеликим спеціалізованим винятком. Тут успадкування використовується лише як готовий зразок розширення runtime_error; повне проєктування ієрархій вивчатиметься пізніше. Операція перевіряє всі умови до зміни балансу.

cpp
#include <stdexcept>
#include <iostream>
#include <print>

struct InsufficientFunds : std::runtime_error
{
    InsufficientFunds() : std::runtime_error("Insufficient funds") {}
};

bool valid_amount(int amount) noexcept
{
    return amount > 0 && amount <= 100000;
}

void withdraw(int& balance, int amount)
{
    if (!valid_amount(amount))
        throw std::invalid_argument("Invalid amount");
    if (amount > balance) throw InsufficientFunds{};
    balance -= amount;
}

int main()
{
    int balance = 1000, amount{};
    if (!(std::cin >> amount)) return 1;
    try { withdraw(balance, amount); }
    catch (const InsufficientFunds& error)
    {
        std::println("Rejected: {}", error.what());
    }
    catch (const std::invalid_argument& error)
    {
        std::println("Invalid: {}", error.what());
    }
    std::println("Balance: {}", balance);
}

Введення 200 дає баланс 800,1500 повідомляє про недостатні кошти й залишає 1000, а−1 відхиляється як недопустима сума. Noexcept стоїть лише на простому предикаті; withdraw має право повідомити відмову винятком.

Приклад 2. Перевірка IPv4 ​

Повернути чотири цілі компоненти або повідомлення про помилку. Вхід – один рядок, рівно чотири десяткові частини 0–255 через крапку. Початкові нулі дозволені як десятковий запис; пробіли й знаки не дозволені.

cpp
#include <array>
#include <expected>
#include <string>
#include <string_view>
#include <iostream>
#include <print>

using Address = std::array<int, 4>;
using Result = std::expected<Address, std::string>;

Result parse_ip(std::string_view text)
{
    Address address{};
    std::size_t position{};
    for (int part = 0; part < 4; ++part)
    {
        const auto start = position;
        int value{};
        while (position < text.size() && text[position] != '.')
        {
            const char c = text[position++];
            if (c < '0' || c > '9')
                return std::unexpected("Non-digit");
            if (position - start > 3)
                return std::unexpected("Part too long");
            value = value * 10 + c - '0';
        }
        if (position == start || value > 255)
            return std::unexpected("Empty or out-of-range part");
        address[part] = value;
        if (part < 3)
        {
            if (position == text.size())
                return std::unexpected("Too few parts");
            ++position;
        }
        else if (position != text.size())
            return std::unexpected("Too many parts");
    }
    return address;
}

int main()
{
    std::string text;
    if (!std::getline(std::cin, text)) return 1;
    auto result = parse_ip(text);
    if (!result)
    {
        std::println("Error: {}", result.error());
        return 1;
    }
    const auto& a = *result;
    std::println("{}.{}.{}.{}", a[0], a[1], a[2], a[3]);
}

192.168.001.010 нормалізується до 192.168.1.10. Перевірте також 0.0.0.0,255.255.255.255, 256.1.1.1,1..2.3, 1.2.3,1.2.3.4.5. Межа довжини частини перевіряється до можливого накопичення надто великого цілого значення.

Приклад 3. Знайди помилку накопичення ​

Правильна програма рахує суму від 1 до 10 і перевіряє інваріант після кожної ітерації. У копії перенесіть обнулення total усередину циклу, щоб отримати логічну помилку. Порівняйте значення при i=2 та використайте умовну точку зупинки. Tracepoint може друкувати i і total без ручного зупинення на кожному кроці.

cpp
#include <cassert>
#include <print>

int main()
{
    int total{};
    for (int i = 1; i <= 10; ++i)
    {
        total += i;
        assert(total == i * (i + 1) / 2);
    }
    std::println("Total: {}", total);
}

Результат правильної програми – Total: 55. Assert перевіряє незалежну від циклу формулу для допустимих малих меж. Після збирання з NDEBUG інваріант не перевірятиметься, тому звичайні вхідні перевірки не повинні залежати від assert. Зберігайте навмисно дефектну копію окремо від робочої.