c++ - 添加两个大数

Question

我实现了一个名为 bignumber 的类，它将一个大数字作为一个字符串并将其存储在一个数组中。

我交了一个 friend operation + 让它把两个大数相加。运行后出现程序没有响应的错误。有什么问题？

.h文件:

class bignumber
{
        private:
            int *number;
            int size;
            string num;
        public:
        bignumber(int);
        bignumber(string ,int);
        ~bignumber();
        friend bignumber operator+(bignumber,bignumber);
};

定义:

bignumber :: bignumber(int numsize)
{
this->size= numsize;
this->number= new int[size];
};

bignumber :: bignumber(string inputnum,int numsize)
{
int *number = new int[numsize];
size = numsize;
num = inputnum;
for(int i=0;i<numsize;i++){
    number[i] = int(num[i])-48;
    };
};

bignumber :: ~bignumber()
{
delete [] number;
};

bignumber operator+(bignumber num1,bignumber num2)
{
if(num2.size>num1.size){
    int e = num2.size - num1.size - 1;
    int *tempnum = new int [num2.size];
    for(int i=0;i<num1.size;i++){
        tempnum[e+i] = num1.number[i];
    }
    delete [] num1.number;
    num1.number = new int[num2.size];
    for(int i=0;i<num2.size;i++){
        num1.number[i] = tempnum[i];
    }
    delete [] tempnum;
}
else if(num1.size>num2.size){
    int e = num1.size - num2.size - 1;
    int *tempnum = new int [num1.size];
    for(int i=0;i<num2.size;i++){
        tempnum[e+i] = num2.number[i];
    }
    delete [] num2.number;
    num2.number = new int[num1.size];
    for(int i=0;i<num1.size;i++){
        num2.number[i] = tempnum[i];
    }
    delete [] tempnum;
}
bignumber temp(max(num1.size,num2.size));
int carry = 0;
for(int i = 0;i < temp.size;i++){
    temp.number[i] = num1.number[i] + num2.number[i] + carry;
    if (temp.number[i] > 10){
        temp.number[i] -= 10;
        int carry = 1;
    }
};
if(carry = 1){
    int *temp2 = new int[temp.size+1];
    temp2[0] = carry;
    for(int j = 1;j < temp.size+1;j++){
        temp2[j] = temp.number[j-1];
    };
    temp.size += 1;
    delete [] temp.number;
    temp.number = new int[temp.size];
    for(int i=0;i<temp.size;i++){
        temp.number[i] = temp2[i];
    }
    delete [] temp2;
};
};

我也不知道如何定义 operator >> 来输入数字。我作为 friend 写了这个，但它不起作用:

istream& operator>>(string s,int size)
{
bignumber(s,size);

};

Answer 1

1) 你没有提供复制构造函数，所以编译器用浅拷贝制作复制构造函数。运算符=也是如此。当您手动分配内存时，这是非常错误的。

调用按值传递参数的 operator+ 将导致创建两个操作数的浅表临时拷贝。然后修改这些临时对象，删除指针并将它们设置为新值。但是操作数对此一无所知，它们的 number指针仍将指向已删除的内存，因此操作数将变得不可用，并在对它们进行任何访问或销毁时使您的程序崩溃(当它们的析构函数将尝试删除已删除的内存时)。

您不会在您的 operator+ 中返回任何内容，但您必须返回任何内容，并且缺少复制构造函数将导致另一个分配错误。

2) 按值传递复杂对象很少是一个好习惯，只有当你有真正的理由时才这样做。否则，使用 const myclass& param反而。对于您的 operator+，签名为 bignumber operator+(const bignumber& num1, const bignumber& num2) .是的，因为您不能修改 num1 和 num2，您仍然需要需要增长的数字的本地拷贝，但这是一个拷贝，而不是您拥有的两个拷贝。

3) operator+ 最好在你已经实现了更简单的实现之后再做 MyClass& MyClass::operator+=(const MyClass& that);之后，您可以使用

MyClass operator+(const MyClass& first, const MyClass& second)
  {
  MyClass retval(first);
  retval+=second;
  return retval;
  }

您的 operator+ 仍然会比需要的更复杂，因为您没有提供一些基本功能。您调整了 number 的大小好几次——你为什么不把它变成一个成员函数resize(int newsize) ？您可以单独测试和调试它，然后您的运营商将更加简单。

...这一切都引出了一个明显的问题:你为什么不使用 vector<int>数字？它将解决上述所有问题:编译器生成的构造函数和 operator= 可以正常工作，没有分配噩梦，resize()许多其他有用的功能已经提供并经过全面测试。或者，您可以只使用字符串:整数实际上在您的代码中被浪费了，因为您在每个整数中只存储了数字 0..9。定义成员函数，如 int2character 和 character2int，您就摆脱了大部分问题。

4) operator>> 对于流应该有一个签名

istream& operator>>(istream& is, bignumber& num);

成为那样的人:

istream& operator>>(istream& is, bignumber& num)
  {
  string strTmp;
  is>>strTmp;
  //checks for istream state etc
  //...
  //calculate size of number from the extracted string
  //...
  //then construct a temporary
  bignumber tmp(strTmp, calcsize);
  num=tmp;//don't forget assignment operator
  //or
  //just provide a method to reset value of bignumber from string
  //it can be a member function
  num.assign(strTmp);
  //or operator=(const string& str);
  num=strTmp;
  return is;
  }

也就是说，通常为了创建流运算符，您使用已经为其他类型定义的流运算符。

5) 使用后不要在循环中重置进位标志。