C++，C++/CX に挑戦！

新版明解C++中級編　p.349 演習9-10
　キューを実現するクラステンプレートを作成せよ。キューは FIFO すなわち先入れ先出し（最初に入れたデータが最初に取り出される）の構造をもつ。

// 解答


// SimpleQueue.h
#ifndef ___Class_SimpleQueue
#define ___Class_SimpleQueue

// キュークラステンプレート
template<class Type> class SimpleQueue {
    int size;		// キュー容量
    int ptr;		// 末尾ポインタ
    Type* que;		// 先頭要素へのポインタ

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

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

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

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

    // デストラクタ
    ~SimpleQueue();

    // enqueue追加
    Type& enqueue(const Type& x);

    // dequeue()削除取り出し
    Type dequeue();

    // キューの容量
    int capacity();

    // キューが満杯
    bool is_full();

    // キューが空
    bool is_empty();
};

#include "SimpleQueueImplementation.h"

#endif



// SimpleQueueImplementation.h
#ifndef ___Class_SimpleQueueImplementation
#define ___Class_SimpleQueueImplementation

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

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

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

// dequeue
template<class Type>
Type SimpleQueue<Type>::dequeue() {
    if (ptr <= 0)
        throw Empty();

    Type temp = que[0];

    for (int i = 0; i < ptr; i++)
        que[i] = que[i + 1];
    --ptr;

    return temp;
}

// キューの容量
template<class Type>
int SimpleQueue<Type>::capacity() {
    return size;
}

// キューが満杯
template<class Type>
bool SimpleQueue<Type>::is_full() {
    return size == ptr;
}

// キューが空
template<class Type>
bool SimpleQueue<Type>::is_empty() {
    return ptr == 0;
}

#endif



// SimpleQueueTest.cpp
#include <string>
#include <iostream>
#include "SimpleQueue.h"
using namespace std;

void enqueue_it(SimpleQueue<char>& q, char c) {
    try {
        q.enqueue(c);
    }
    catch (const SimpleQueue<char>::Overflow&) {
        cout << "\a  ！満杯の<char>キューに"
                "enqueue しようとしました。\n";
    }
}

void dequeue_it(SimpleQueue<char>& q) {
    try {
        char c = q.dequeue();
        cout << ' ' << c << '\n';
    }
    catch (const SimpleQueue<char>::Empty&) {
        cout << "\a  ！空の<char>キューから"
                "dequeue しようとしました。\n";
    }
}

void dequeue_all(SimpleQueue<char>& q) {
    if (q.is_empty()) {
        dequeue_it(q); goto L;
    }
    while (!q.is_empty()) {
        cout << ' ' << q.dequeue();
    }
    cout << '\n';
L:;
}

int main() {
    int nn;
    cout << "キューの容量 : "; cin >> nn;
    SimpleQueue<char> q(nn);
    cout << "容量 " << q.capacity()
         << " のキューを準備しました。\n";

    while (1) {
        int f; char c;
        cout << "◆ 1.enqueue  2.dequeue  "
                "3.文字列をenqueue  "
                "4.全dataをdequeue  0.終了 : ";
        cin >> f;

        if (f == 1) {
            cout << "  文字 : "; cin >> c;
            enqueue_it(q, c);
        }
        else if (f == 2)
            dequeue_it(q);
        else if (f == 3) {
            string x;
            cout << "  文字列：";
            cin >> x;

            for (unsigned i = 0; i < x.length(); i++)
                enqueue_it(q, x[i]);
        }
        else if (f == 4) {
            dequeue_all(q);
        }
        else break;

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