9.计算模块部分异常处理说明

异常处理设计

• 几种异常

1. 命令行输入异常（参数、文件名）
2. 输入文件异常（输入曲线不符合格式，输入线段数目，“乱码”输入）
3. 直线异常
4. 曲线异常

异常处理测试

1.1. 命令行输入——参数异常

intersect.exe -n
intersect.exe -i input.txt -o output.txt -h

1.2. 命令行输入——文件名异常

intersect.exe -i test.txt -o output.txt
intersect.exe -i input.txt -o out.txt

• 根据以上测试，得到异常处理测试结果

2.1. 输入文件内容——输入曲线不符合格式

## 1. 直线输入错误
R 0 43 9 -3 98

# 2. 输入几何对象参数含有前导0
S 09 12 45 89

# 3.  多个字母
S S 3 2 1 

# 4. 只有数字
3 1 5 2 76

# 5. 字母数字乱序
5 L 1 4 6

# 6. -后不接数字
L - - - -

# 7. 错误数字
L 98-736 92 0 82

2.2. 输入线段数目异常

# 1. 输入线段 < 1
0
-94

# 2. 输入线段与实际线段数不同
1
L 0 10 8 83
R 91 46 2 0

4
L 56 28 82 4
R 19 41 34 56
C 56 168 5

2.3.曲线输入文件无法打开

3.1. 直线不符合标准

## 1. 输入两点重合
L 0 1 0 1 

## 2. 输入数字超范围
R 100000 0 0 0
L -100000 4897 278 1
S -100005 3784 942 61

3.2.有无穷多交点

#1.  正确情况
3
S 1 1 3 3
S 5 5 100 100
R 0 0 -55 -55

# 2. 异常
2
S 0 1 7 8
R -4 -3 -3 -2

2
S 0 1 7 8
L 9 10 100 101

2
R -4 -5 0 -1
L -99 -100 -50 -51

2
S 1 0 3 0
S 2 0 4 0 

2
S 1 0 3 0
S 2 0 3 0 

2
S 1 0 3 0
S 1 0 5 0 

2
S 1 0 3 0
S 0 0 5 0

4.1. 圆不符合标准

## 1. 输入圆半径小于1
C 0 0 0

C 84 72 -23

## 2. 输入数字超范围
C -100000 4897 278

• 对于以上的样例，分别写了测试样例，得到测试结果如下：

10.界面模快的详细设计过程

这次的GUI我们是用Qt实现的。Qt的良好封装机制使得Qt的模块化程度非常高，可重用性较好，对于用户开发来说比较方便。 Qt提供了一种称为signals/slots的安全类型来替代 callback，使得各个元件之间的协同工作变得十分简单。

（1）界面设计

我们先通过集成在 Qt Creator 中的 Qt Designer 对窗体进行可视化设计。

最终界面如下：

为了方便用户操作、减少用户记忆负担、减少用户错误信息，我们的设计做了如下改良：

• 关文件导入：我们实现的“…"按钮可直接浏览文件夹选择文件，无需手动输入路径。
• 添加操作：由于几何对象的参数要求为在（-100000,100000）之间的不含前导零的整数，我们设置了SpinBox，其限制了正确的参数形式，避免手动输入带来的参数格式错误问题。对于几何体的类型，我们实现了下拉选框。
• 删除操作：为了减少用户的记忆负担，我们在listWidget中实时呈现了当前几何图形。为了避免删除操作的错误信息和比较过程的繁琐，我们设置了复选框。用户选择列表中的几何图形，点击“删除几何图形”即可。这样既方便了用户，也减少了我们异常处理的负担。
• 求解交点：点击“求解交点”按钮，则会计算出所有交点的左边，并在下方显示求解的交点数。
• 绘制：在用户完成全部对当前几何图形的修改和求解交点后，点击“绘制几何图形和交点”按钮，我们将统一更新画布。这样避免了用户频繁的阶段性操作带来的无用计算。

界面使用注意点：

在点击求解交点后，方有交点的数据，才能绘制出交点。

在点击绘制几何图形和交点后，才会更新当前几何图形的绘制。

（2）主要代码说明

Qt使用了信号和槽来代替回调函数，实现对象间的通信。当一个特定的事件发生时，信号会被发送出去。Qt的窗体部件（widget）拥有众多预先定义好的信号。槽，则是对一个特定的信号进行的反馈。我们这次的实现主要是创建窗体部件（widget）的子类并添加自定义槽，以便对感兴趣的信号进行处理。

我们实现的类中，有两个重要的属性vector figures和vector points,分别存放当前几何对象和当前交点。

a.文件导入

//点击"..."按钮，浏览文件夹
void IntersectGUI::on_findFileButton_clicked()
{
    filePath =
        QDir::toNativeSeparators(QFileDialog::getOpenFileName(this, tr("Save path"), QDir::currentPath()));  //文件路径
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        if (ui.fileBox->findText(filePath) == -1)
            ui.fileBox->addItem(filePath);//在comboBox中显示文件路径
    }
}
//点击"输入文件"按钮,导入文件数据
void IntersectGUI::on_infileButton_clicked()
{
    QFile* file = new QFile;   //申请一个文件指针
    file->setFileName(filePath);   //设置文件路径
    bool ok = file->open(QIODevice::ReadOnly);
    if (ok)
    {
    ……//读入文件并将文件中的数据处理后存入figures中
        }
        file->close();
    }
}

b.求解交点

点击“求解交点”按钮，将当前几何体的数据转换成相应的接口处的数据，调用dll中的函数，计算交点并返回。具体接口设计，下一部分详细介绍。

int IntersectGUI::on_calcPButton_clicked()
{
    points.clear();
    std::string input;
    size_t n = figures.size();
    ……//将figures中的几何体数据转换成相应的接口中的数据input
    int cnt = 0;
    //cnt = guiProcess(&points,figures);
    try {
        cnt = guiProcess(&points, input);
    }
    catch (std::exception e) {
        QString dlgTitle = QString::fromLocal8Bit("计算出现错误");
        QMessageBox::critical(this, dlgTitle, e.what());
        return 0;

    } {
    }
    ui.lineEdit->setText(QString::number(cnt));//反馈交点数
    return cnt;
}

c.图形绘制

这一部分，我们重写了paintEvent()方法。点击“绘制几何图形和交点”的按钮时，调用update()函数，重新绘制。

void IntersectGUI::paintEvent(QPaintEvent*)
{
    init_canvas(); //初始化画布 (底色和坐标轴)
    if (figures.size() != 0) {
        for (vector<string>::iterator iter = figures.begin(); iter != figures.end(); ++iter) {
            draw_figures_from_str(*iter);//绘制几何图形
        }
        draw_points();//绘制交点
    }
}

void IntersectGUI::on_drawFigureButton_clicked()
{
    update();
}

//将不同的string数据绘制成不同的几何图形
void IntersectGUI::draw_figures_from_str(string str)
{
    QStringList list = (QString::fromStdString(str)).split(" ");
    QString type = list.at(0);
    ……
    if (type == QString::fromLocal8Bit("L")) {
        draw_line(x1, y1, x2, y2);
    }
    else if (type == QString::fromLocal8Bit("S")) {
        draw_seg(x1, y1, x2, y2);
    }
    else if (type == QString::fromLocal8Bit("R")) {
        draw_ray(x1, y1, x2, y2);
    }
    else {
        draw_circle(x1, y1, r);
    }
}

由于Qt中的drawLine()方法，只能绘制两点间的线段。所以在实现绘制直线和射线的时候，我们计算了当前线与画布边界的交点。代码简单，但是很长，在这里就不展示了。

11.界面模块与计算模块的对接。

（1）接口数据格式介绍

计算模块与界面模块的对接，用到了此接口：

int guiProcess(std::vector<std::pair<double, double>> * points, std::string msg);

msg存放的是当前几何图形的信息，数据格式与文件中读取的格式相同。如：

4
C 3 3 3
S 2 4 3 2
L -1 4 5 2
R 2 5 -1 2

points存放求解的交点。

（2）GUI导入dll的方式如下：

#pragma comment(lib,"calcInterface.lib")
_declspec(dllexport)  extern "C"  int guiProcess(std::vector<std::pair<double, double>> * points, std::string msg);

（3）具体代码实现

GUI相关的代码只在求解交点处调用了dll的guiProcess()方法。

int IntersectGUI::on_calcPButton_clicked()
{
    points.clear();
    std::string input;
    size_t n = figures.size();
    //转换数据
    input += std::to_string(n) + "\n";
    for (size_t i = 0; i < n; i++) {
        input += figures.at(i) + "\n";
    }

    int cnt = 0;
    try {
        cnt = guiProcess(&points, input);
    }
    catch (std::exception e) {
        ...
    } {
    }
    ui.lineEdit->setText(QString::number(cnt));//界面反馈交点总数
    return cnt;
}

IntersectGUI类中的vector> points属性存放求解的交点。在调用guiProcess前，清空当前points中的元素，传入points的引用。将figures中的数据转换为接口对应类型的数据传入。guiProcess()会将求解的交点写入points中，并返回交点数。

guiProcess()代码如下：

int guiProcess(std::vector<std::pair<double, double>>* points,
    std::string msg) {
    try {
        vector<Line> lVec;
        vector<Circle> cVec;
        //将msg中的几何信息解析并存入lVec和cVec中
        istringstream input(msg);
        fileExcHandler(input, lVec, cVec);
        //计算交点
        set<Point> pointSet = getAllIntersect(lVec, cVec);
        //将交点信息写入points中
        for (auto iter = pointSet.begin(); iter != pointSet.end(); iter++) {
            Point p = (Point)* iter;
            points->push_back(make_pair(p.getX(), p.getY()));
        }
        //返回交点总数
        return (int)pointSet.size();
    } catch (fileException& fileError) {
        cout << fileError.what() << endl;
    }
    catch (lineException& lineError) {
        cout << lineError.what() << endl;
    }
    catch (CircleException& circleError) {
        cout << circleError.what() << endl;
    }
    return -1;
}

(4)对接相关功能实现

未点击“求解交点”按钮时，绘制的几何图形。

点击“求解交点”按钮后，再绘制

绘制交点并返回交点数。

12.结对过程

时间表

时间

事项

3.12晚

讨论结对编程总体规划

3.12-3.14

独立进行需求分析、学习和设计的工作，辅以资源交流

3.14下午

讨论代码设计，确定最终设计和实际结对编程的各种方法和规范

3.14晚-3.16上午

进行合作编程，完成step1的功能及其测试

3.18-3.21

改进接口设计，并完成GUI部分和异常处理部分

3.23-3.24

完成博客部分

工具使用

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13.结对编程总结

• 结对编程本身

  • 优点

    • 在开发层次，结对编程能提供更好的设计质量和代码质量，两人合作能有更强的解决问题的能力。
    • 对开发人员自身来说，结对工作能带来更多的信心，高质量的产出能带来更高的满足感
    • 在心理上, 当有另一个人在你身边和你紧密配合, 做同样一件事情的时候, 你不好意思开小差, 也不好意思糊弄
    • 在企业管理层次上，结对能更有效地交流，相互学习和传递经验，能更好地处理人员流动。因为一个人的知识已经被其他人共享

  • 缺点

    • 两人合作需要磨合，并不一定合得来。
    • 开发者之间可能就某一问题发生分歧，产生矛盾，造成不必要的内耗

• 本人在结对编程中的表现

  • 优点

    • 能积极完成工作
    • 善于寻求帮助。(在这里要特别感谢zwx大佬和助教，被我问了很多问题，帮我解决了不少困惑~谢谢！)
    • 学习能力较强。这次作业让我学会了用Qt写GUI，虽然熬了不少夜，但能学习新知识，还是蛮开心的！

  • 缺点

    • 相比于我的队友，我的计划性就没那么强了。ddl玩家，这次就被我的队友拿着计划表一次次push。
    • 比较执着，不太会让步。这应该是我性格中的缺点了，认定了就很偏执，得改。
    • 深层次的问题不了解，解决问题的能力有待提高。这次开发过程中碰到的跟编译器有关的问题不是很懂，debug花了很长时间。

• 队友在结对编程中的表现

  • 优点

    • 她比较积极主动，也经常担任项目中的领导工作。在作业发布后不久，我们就联系交流作业了。
    • 计划性强，在开发初期对各个部分有清晰的时间安排，做事有条理。
    • 善于沟通，结识的人广。她在项目初期就联系了合作小组。我们早早沟通商量，减少了很多对接工作的负担。

  • 缺点

    由于疫情原因，我们并不能在编程时实时保持交流，加上我电脑有一天晚上坏了。所以对于接口的设计部分她与合作小组确定了方案，却未能与我及时沟通。这也不是缺点，只是结对过程中的一点小矛盾。里面也有我的错，我太执着己见了。不过好在我们愉快得解决了这个问题，最终达成共识。

14. PSP表回填（见2）

• 和我们（A组）进行松耦合对接的是16021088 和 17373439的结对编程（B）小组
• dll导出，即新建dll导出项目，在pch.h 文件中导入头文件，并在每一个*.cpp文件中include "pch.h文件，之后生成dll即可
• 之后与GUI和cmd程序分别对接，其中有一个需要注意的问题，就是dll导出的编译器需要和导入文件的编译器相同，否则就会出现无法导入的情况，我们两个小组都采用的VS IDE上的release x64版本的编译器，下面展示松耦合实际测试

cmd松耦合

• B组dll导入A组cmd程序

• A组dll导入B组cmd程序

• B组dll导入A组GUI程序

• A组dll导入B组GUI程序

由于我们两个小组在项目初期就确定了合作，所以接口设计是在双方商量好的情况下早早决定了的。对接过程中，碰到的唯一问题是编译版本问题。B组的dll是Release X64编译的，而我们是Debug X64编译的，导致开始对接时总是导入不成功。后来我们统一了编译版本（Release X64）,问题也就解决了。

由于我们之前没有将dll同名，现已经改成统一名字。只需互换dll无需再编译即可运行，更改后的GUI版本和dll已经发布到github上了。