C++，C++/CX に挑戦！

新版明解C++中級編　p.349 演習9-9
　下記のスタッククラステンプレート SimpleStack<> は、インクルードモデルで実現されています。このクラステンプレートに、以下のメンバ関数を追加せよ。
　　　Type& peek()　　… 頂上のデータを削除することなく返す。
　　　int capacity()　… スタックの容量を返す。
　　　bool is_full()　… スタックが満杯であるかどうかを返す。
　　　bool is_empty() … スタックが空であるかどうかを返す。
　なお、例外が送出・捕捉されるような利用例のプログラムもあわせて作ること。

// SimpleStack.h
#ifndef ___Class_SimpleStack
#define ___Class_SimpleStack

// スタッククラステンプレート
template<class Type> class SimpleStack {
    int size;       // スタック容量
    int ptr;        // スタックポインタ
    Type* stk;      // 先頭要素へのポインタ

    // コピーコンストラクタの無効化
    SimpleStack(const SimpleStack<Type>&);

    // 代入演算子の無効化
    SimpleStack& operator=(const SimpleStack<Type>&);

public:
    class Overflow { };     // Overflow例外
    class Empty { };        // Empty例外

    // コンストラクタ
    explicit SimpleStack(int sz);

    // デストラクタ
    ~SimpleStack();

    // push
    Type& push(const Type& x);

    // pop
    Type pop();
};

#include "SimpleStackImplementation.h"

#endif



// SimpleStackImplementation.h
#ifndef ___Class_SimpleStackImplementation
#define ___Class_SimpleStackImplementation

// コンストラクタ
template<class Type>
SimpleStack<Type>::SimpleStack(int sz)
    : size(sz), ptr(0) {
    stk = new Type[size];
}

// デストラクタ
template<class Type>
SimpleStack<Type>::~SimpleStack() {
    delete[] stk;
}

// push
template<class Type>
Type& SimpleStack<Type>::push(const Type& x) {
    if (ptr >= size)
        throw Overflow();
    return stk[ptr++] = x;
}

// pop
template<class Type>
Type SimpleStack<Type>::pop() {
    if (ptr <= 0)
        throw Empty();
    return stk[--ptr];
}

#endif

// 解答


// SimpleStack.h
#ifndef ___Class_SimpleStack
#define ___Class_SimpleStack

// スタッククラステンプレート
template<class Type> class SimpleStack {
    int size;		// スタック容量
    int ptr;		// スタックポインタ
    Type* stk;		// 先頭要素へのポインタ

    // コピーコンストラクタの無効化
    SimpleStack(const SimpleStack<Type>&);

    // 代入演算子の無効化
    SimpleStack& operator=(const SimpleStack<Type>&);

public:
    class Overflow { };     // Overflow例外
    class Empty { };        // Empty例外

    // コンストラクタ
    explicit SimpleStack(int sz);

    // デストラクタ
    ~SimpleStack();

    // push
    Type& push(const Type& x);

    // pop
    Type pop();

    // ★頂上のデータを削除することなく返す。
    Type& peek();

    // ★スタックの容量を返す。
    int capacity();

    // ★スタックが満杯であるかどうかを返す。
    bool is_full();

    // ★スタックが空であるかどうかを返す。
    bool is_empty();
};

#include "SimpleStackImplementation.h"

#endif



// SimpleStackImplementation.h
#ifndef ___Class_SimpleStackImplementation
#define ___Class_SimpleStackImplementation

// コンストラクタ
template<class Type>
SimpleStack<Type>::SimpleStack(int sz)
    : size(sz), ptr(0) {
    stk = new Type[size];
}

// デストラクタ
template<class Type>
SimpleStack<Type>::~SimpleStack() {
    delete[] stk;
}

// push
template<class Type>
Type& SimpleStack<Type>::push(const Type& x) {
    if (ptr >= size)
        throw Overflow();
    return stk[ptr++] = x;
}

// pop
template<class Type>
Type SimpleStack<Type>::pop() {
    if (ptr <= 0)
        throw Empty();
    return stk[--ptr];
}

// ★頂上のデータを削除することなく返す。
template<class Type>
Type& SimpleStack<Type>::peek() {
    if (ptr <= 0)
        throw Empty();
    int temp = ptr - 1;
    return stk[temp];
}

// ★スタックの容量を返す。
template<class Type>
int SimpleStack<Type>::capacity() {
    return size;
}

// ★スタックが満杯であるかどうかを返す。
template<class Type>
bool SimpleStack<Type>::is_full() {
    return size == ptr;
}

// ★スタックが空であるかどうかを返す。
template<class Type>
bool SimpleStack<Type>::is_empty() {
    return ptr == 0;
}    

#endif



// SimpleStackTest.cpp
#include <string>
#include <iostream>
#include "SimpleStack.h"
using namespace std;

void push_it(SimpleStack<char>& s, char c) {
    try {
        s.push(c);
    }
    catch (const SimpleStack<char>::Overflow&) {
        cout << "\a  ！満杯の<char>スタックに"
                "プッシュしようとしました。\n";
    }
}

void pop_it(SimpleStack<char>& s) {
    try {
        char c = s.pop();
        cout << ' ' << c << '\n';
    }
    catch (const SimpleStack<char>::Empty&) {
        cout << "\a  ！空の<char>スタックから"
                "ポップしようとしました。\n";
    }
}

void pop_all(SimpleStack<char>& s) {
    if (s.is_empty()) {
        pop_it(s); goto L;
    }
    while (!s.is_empty()) {
        cout << ' ' << s.pop();
    }
    cout << '\n';
L:;
}

int main() {
    int nn;
    cout << "スタックの容量 : "; cin >> nn;
    SimpleStack<char> s(nn);
    cout << "容量 " << s.capacity() 
         << " のスタックを準備しました。\n";

    while (1) {
        int f; char c;
        cout << "◆ 1.push  2.pop  3.文字列をpush  "
                "4.頂上のデータ  5.全データをpop  "
                "0.終了 : "; cin >> f;
        if (f == 1) {
            cout << "  文字 : "; cin >> c;
            push_it(s, c);
        }
        else if (f == 2)
            pop_it(s);
        else if (f == 3) {
            string x;
            cout << "  文字列：";
            cin >> x;

            for (unsigned i = 0; i < x.length(); i++)
                push_it(s, x[i]);
        }
        else if (f == 4)
            cout << ' ' << s.peek() << '\n';
        else if (f == 5) {
            pop_all(s);
        }
        else break;

        if (s.is_full()) cout  << "  ※満\n";
        if (s.is_empty()) cout << "  ※空\n";
    }
}