關於獲取0~9共10個數字的測試程序——防禦性編程超進化

前言

“防禦性編程超進化”，標題似乎有點中二，但是這更能體現我苦思冥想終於解決這一問題時激動的心情，索性就不改了。
注：我終於還是把名字改了，閱讀數量實在是太低了，標題也沒有說出這篇博文的關鍵信息。

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目的和目標

相信大家有有過這種體驗，我希望用戶輸入數字，用戶偏要輸入一個英文字符或其他標點符號，成功導致程序崩潰。這個用戶也許是自己，也許是其他測試人員，也許是老師等等。
今天我給大家介紹一下我關於防禦性編程的一點體會和心得。下面的代碼是一個遞進的過程，不斷更新後一定程度上已經可以正確獲取用戶輸入的0到9以內的數字，而不會使程序崩潰，提高了程序的健壯性。

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近期在學軟件構造，學到了防禦性編程的概念，應用到了數據結構課程設計中，在此記錄。

C語言程序中常常使用用戶輸入的整數確定程序調用的功能模塊，但用戶輸入的選項多種多樣，你讓用戶輸入一個整數，用戶也許會輸入一串字符，這常常會引起程序的崩潰，現在分享一下我的解決思路，“請慢用”。

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程序

測試數據有：{1, 2, 3, 4, 。, 3a, a3, 0} (共八個測試數據)。

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第一次嘗試

1. 剛開始時，我們通過scanf("%d", &option)；獲取用戶的選項。

#include <stdio.h>

int main (void)
{
	int option;			// 選項 
	int endFlag = 0;	// 結束標誌，1退出程序，0繼續程序 
	while(1) {
		scanf("%d", &option);
		switch (option) {
			case 1: printf("功能1\n");break;
			case 2: printf("功能2\n");break;
			case 3: printf("功能3\n");break;
			case 0: printf("退出\n");endFlag=1;break;
			default :break;
		}
		if (endFlag != 0) {
			break;
		}
	}
	return 0;
}

測試結果：

可以看出，輸入“。”後程序進入無限循環，重複輸出“功能3”，程序出錯。

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第二次嘗試

2. 之後的簡單演變不說了，跳到近期實現的獲取選項的代碼，單獨定義一個函數用於輸入選項。

#include <stdio.h>
int selectOption(int smaller, int bigger); 
int main (void)
{
	int option;			// 選項 
	int endFlag = 0;	// 結束標誌，1退出程序，0繼續程序 
	while(1) {
		option = selectOption(0,3); // 取值0,1,2,3 
		switch (option) {
			case 1: printf("功能1\n");break;
			case 2: printf("功能2\n");break;
			case 3: printf("功能3\n");break;
			case 0: printf("退出\n");endFlag=1;break;
			default :break;
		}
		if (endFlag != 0) {
			break;
		}
	}
	return 0;
}

int selectOption(int smaller, int bigger)	// 兩個參數表示範圍，要求：smaller < 返回值 < bigger
{
	int option = 0;
	char cOption; 
	printf ("請輸入選項(%d~%d):", smaller, bigger);
	scanf ("%c", &cOption);						// 輸入選擇的操作，字符錄入，防禦性編程 
	getchar();                                  // 提取回車符
	option = cOption-'0';                       // 得出數字 
	while (option<smaller || option>bigger)		// 當輸入的選擇不在smaller到bigger時，重新選擇 
	{
		printf ("該選項不存在，請重新輸入：");
		scanf ("%d", &option);					//輸入選項 
		getchar();
	}
	
	return option;
}

測試結果：

測試分析：

測試用例	預期結果	是否符合預期
1	功能1	是
2	功能2	是
3	功能3	是
4	重新輸入	是
。	重新輸入	否，在下一次輸入時把上次的回車符錄入了
3a	功能3	是
a3	無效輸入	否，把a和3分別錄入了
0	退出	是

—輸入“a3”，程序判斷選項“a”不存在，並且將“3”當成了下一次循環輸入的字符，所以在原先輸入選項的位置輸出了“功能3”；

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第三次嘗試

3. 超進化

// 這是防禦性編程超進化 
int selectOption(int smaller, int bigger)	// 兩個參數表示範圍，要求： smaller < 返回值 < bigger
{
	int maxsize = 100; 
	int option = 0;	// 選項 
	int i;
	int length;     // 字符串長度 
	char sOption[maxsize];  // 存儲字符串的數組 
	int trueOptionFlag = 0; 
	printf ("請輸入選項(%d~%d):", smaller, bigger);
	
	while (1) {
		gets(sOption);	// gets() 不獲取回車符，需不需要getchar()一下呢？經驗證不需要，似乎已經處理掉了回車符 
		// gets()函數用來從標準輸入設備（鍵盤）讀取字符串直到回車結果，但回車不屬於這個字符串，系統自動用'\0'代替最後的換行符。
		length = strlen(sOption);   // #include <string.h>
	    if (sOption[0] == '\000') { // 即length=0，也就是隻輸入了回車符，沒有輸入其他字符的情況 
	    	continue;
		}
		// 遍歷一遍字符串，過濾掉無效字符，直到查找到符合條件的字符才停止遍歷，並標記 
		for (i=0; i<length; i++) {
			if (sOption[i] >= '0'+smaller && sOption[i] <= '0'+bigger) {
				// 已過濾掉無效字符，你輸入的選項是：... 
				option = sOption[i]-'0'; 
				trueOptionFlag = 1;
				break;
			}
		}
		if (trueOptionFlag != 1) {
			printf ("該選項不存在，請重新輸入(%d~%d):", smaller, bigger);
		} else {
			int j;
			if (i > 0) {  // 第一個字符無效時輸出 
				printf("已過濾無效字符:");
				for (j=0; j<i; j++) {
					putchar(sOption[j]);
				} 
				putchar('\n');
			}
			printf("你輸入的選項是%d\n", option);
			break;
		}
	}
	return option;
}

測試結果：

測試分析：

測試用例	預期結果	是否符合預期
1	功能1	是
2	功能2	是
3	功能3	是
4	選項不存在，重新輸入	是
。	選項不存在，重新輸入	是
3a	功能3	是
a3	過濾掉無效字符，功能3	是
0	退出	是

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後記

以上就是我根據對防禦性編程的理解進行的應用實踐了，到這裏就和大家說再見了，如果感覺收穫滿滿，記得贊一個啦；如果有什麼值得改進的地方，歡迎大家留言，謝謝。