### 练习题：10.6.1

A digital call option with maturity T and strike K. This has a payoff equal to 1 if the stock price at maturity is greater than K and 0 other wise. “Binary option” or even “Boolean option” would perhaps be more logical names, but digital is the standard term. You can get European,American, etc., versions of digital options.

A digital put option has payoff equal to 1 if the stock price at maturity is less than K and 0 otherwise.

Write classes DigitalCallOption and DigitalPutOption. Price them using the MonteCarloPricer. See Appendix A if you do not recall what a digital option is.

为了实现这个功能，写了4个文件：

总体上难度并不是很大，主要还是cpp语法上的问题导致实现耗费时间比较多，在使用vs2022的时候没有使用解决方案，并且添加具体的文件，也没有使用cMake去调整依赖，导致出现问题。

以下答案仅供参考，不保证完全正确。

全部代码上传到了：practice/FMLib10 · 云金杞/learn_cpp_series - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

DigitalCallOption.h

#pragma once
#include "stdafx.h"
#include "BlackScholesModel.h"
#include "PathIndependentOption.h"

class DigitalCallOption : public PathIndependentOption {
public:
    DigitalCallOption();
    double strike;
    double maturity;

    double payoff(double stockAtMaturity) const;

    double getMaturity() const;
};

void testDigitalCallOption();

DigitalCallOption.cpp

#include "DigitalCallOption.h"
#include "MonteCarloPricer.h"
#include "matlib.h"
#include "testing.h"


DigitalCallOption::DigitalCallOption() :
    strike(0.0),
    maturity(0.0) {
}

double DigitalCallOption::payoff(double stockAtMaturity) const {
    if (stockAtMaturity <= strike) {
        return 0.0;
    }
    else {
        return 1.0;
    }
}

double DigitalCallOption::getMaturity() const {
    return maturity;
}


//////////////////////////
//
//  Test the call option class
//
//
//////////////////////////

static void testDigitalCallOptionPrice() {
    rng("default");

    BlackScholesModel m;
    m.volatility = 0.1;
    m.riskFreeRate = 0.05;
    m.stockPrice = 100.0;
    m.drift = 0.1;

    DigitalCallOption dco;
    dco.strike = 1100000;
    dco.maturity = 2;

    DigitalCallOption dco1;
    dco1.strike = 0.1;
    dco1.maturity = dco.maturity;

    // our pricer can price puts and calls
    MonteCarloPricer pricer;
    double price0 = pricer.price(dco, m);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(price0, 0.0, 0.1);
    double price1 = pricer.price(dco1, m);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(price1, 1.0, 0.1);
}

static void testPayoff() {
    DigitalCallOption dco;
    dco.strike = 105.0;
    dco.maturity = 2.0;
    ASSERT_APPROX_EQUAL(dco.payoff(110.0), 1, 0.001);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(dco.payoff(100.0), 0, 0.001);
}



void testDigitalCallOption() {
 
    TEST(testPayoff);
    TEST(testDigitalCallOptionPrice);
}

DigitalPutOption.h

#include "stdafx.h"
#include "BlackScholesModel.h"
#include "PathIndependentOption.h"

class DigitalPutOption : public PathIndependentOption {
public:
    DigitalPutOption();
    double strike;
    double maturity;

    double payoff(double stockAtMaturity) const;

    double getMaturity() const;
};

void testDigitalPutOption();

DigitalPutOption.cpp

#include "DigitalPutOption.h"
#include "MonteCarloPricer.h"
#include "matlib.h"
#include "testing.h"


DigitalPutOption::DigitalPutOption() :
    strike(0.0),
    maturity(0.0) {
}

double DigitalPutOption::payoff(double stockAtMaturity) const {
    if (stockAtMaturity >= strike) {
        return 0.0;
    }
    else {
        return 1.0;
    }
}

double DigitalPutOption::getMaturity() const {
    return maturity;
}


//////////////////////////
//
//  Test the call option class
//
//
//////////////////////////

static void testDigitalPutOptionPayoff() {
    DigitalPutOption dpo;
    dpo.strike = 105.0;
    dpo.maturity = 2.0;
    ASSERT_APPROX_EQUAL(dpo.payoff(110.0), 0, 0.001);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(dpo.payoff(100.0), 1, 0.001);
}

static void testDigitalPutOptionPrice() {
    rng("default");

    BlackScholesModel m;
    m.volatility = 0.1;
    m.riskFreeRate = 0.05;
    m.stockPrice = 100.0;
    m.drift = 0.1;

    DigitalPutOption dpo;
    dpo.strike = 1100000;
    dpo.maturity = 2;

    DigitalPutOption dpo1;
    dpo1.strike = 0.1;
    dpo1.maturity = dpo.maturity;

    // our pricer can price puts and calls
    MonteCarloPricer pricer;
    double price0 = pricer.price(dpo, m);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(price0, 1.0, 0.1);
    double price1 = pricer.price(dpo1, m);
    ASSERT_APPROX_EQUAL(price1, 0.0, 0.1);
}



void testDigitalPutOption() {

    TEST(testDigitalPutOptionPayoff);
    TEST(testDigitalPutOptionPrice);
}