Logiksimulator C++ mit Listenimplementierung

Question

Ich arbeite an einem Logiksimulator in C++. Es ist ein Projekt eines Computertechnikkurses. Dieser Simulator empfängt zwei Eingabedateien, die Schaltungsbeschreibung und Eingabemuster. Die Schaltungsbeschreibung enthält die Anzahl von Eingang und Ausgang und die Gatter; Beispiel: AND2 I1, I2, N1 // ist ein UND-Gatter mit zwei Eingängen und einem Knoten N1 als Ausgang. Ich denke, es mit Struktur oder Liste zu implementieren, aber ich weiß nicht, wie alle Knoten verbunden werden und wie eine Funktion geschrieben wird, die die Ausgabe (oder Ausgaben) auswertet.

Answer 1

Sie könnten die Gatter als Klassen modellieren, die Eingänge haben und eine Ausgabe erzeugen. Zum Beispiel:

class Gate 
{ 
public: 
    virtual ~Gate() {} 
    virtual bool read() = 0; 
}; 

class AndGate : public Gate 
{ 
private: 
    Gate *m_Input1; 
    Gate *m_Input2; 

public: 
    AndGate(Gate *input1, Gate *input2) : m_Input1(input1), m_Input2(input2) 
    { 
    } 

    bool read() override 
    { 
     return m_Input1->read() & m_Input2->read(); 
    } 
}; 

class OrGate : public Gate 
{ 
private: 
    Gate *m_Input1; 
    Gate *m_Input2; 

public: 
    OrGate(Gate *input1, Gate *input2) : m_Input1(input1), m_Input2(input2) 
    { 
    } 

    bool read() override 
    { 
     return m_Input1->read() | m_Input2->read(); 
    } 
}; 


class NotGate : public Gate 
{ 
private: 
    Gate *m_Input; 

public: 
    NotGate(Gate *input) : m_Input(input) 
    { 
    } 

    bool read() override 
    { 
     return !m_Input->read(); 
    } 
}; 

class ConstantLine : public Gate 
{ 
private: 
    bool m_State; 

public: 
    ConstantLine(bool state) : m_State(state) 
    { 
    } 

    bool read() override 
    { 
     return m_State; 
    } 
}; 

Dies gibt Ihnen im Grunde ein Diagramm Netzwerk. Sie können jetzt die Tore zusammenstecken. Zum Beispiel ((X | Y) & !Z) berechnen würden Sie tun:

ConstantLine x(true); 
ConstantLine y(false); 
ConstantLine z(true); 

NotGate notGate(&z); 
OrGate orGate(&x, &y); 
AndGate andGate(&orGate, &notGate); 

bool result = andGate.read(); 

In Ihrer Lösung werden Sie dynamisch die Tore zu schaffen, so stattdessen rohen Zeiger zu verwenden, sollten Sie einen Smart-Pointer, wie std::shared_pointer<Gate> verwenden, um die Eingänge zu dem verwalten Tor.