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c++面向对象程序设计 谭浩强 答案 第一章

 

第1章  C++?的初步知识

1．请根据你的了解，叙述C++?的特点。C++?对C有哪些发展？

【解】 略。

2．一个C++的程序是由哪几部分构成的？其中的每一部分起什么作用？

【解】 略。

3．从拿到一个任务到得到最终结果，一般要经过几个步骤？

【解】 略。

4．请说明编辑、编译、连接的作用。在编译后得到的目标文件为什么不能直接运行？

【解】 编译是以源程序文件为单位进行的，而一个完整的程序可能包含若干个程序文件，在分别对它们编译之后，得到若干个目标文件（后缀一般为.obj），然后要将它们连接为一个整体。此外，还需要与编译系统提供的标准库相连接，才能生成一个可执行文件（后缀为.exe）。不能直接运行后缀为.obj的目标文件，只能运行后缀为.exe的可执行文件。

谭浩强 c++面向对象程序设计 课后答案

5．分析下面程序运行的结果。

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

cout" This "" is ";

cout" a "" C++ ";

cout"program. " 

return 0;

}

 

【解】 输出的结果为

 

ThisisaC++program.

 

 

 谭浩强

6．分析下面程序运行的结果。

 

  #include

  using namespace std;

  int main( )

 {

int a,b,c;

a=10;

b=23;

c=a+b;

cout" a+b=";

cout

cout

return 0;

}

 

【解】 前两个cout语句在输出数据后不换行，第3个cout语句输出一个换行，因此输出的结果为

 

a+b=33

 

7．分析下面程序运行的结果。请先阅读程序写出程序运行时应输出的结果，然后上机运行程序，验证自己分析的结果是否正确。以下各题同。

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b,c;

int f(int x,int y,int z);

cin>>a>>b>>c;

c=f(a,b,c);

cout

return 0;

}

int f(int x,int y,int z)

{

 int m;

 if (x

 　else m=y;

 if (z

 return(m);              

}

 c++面向对象程序设计

【解】 程序的作用是：输入3个整数，然后输出其中值最小的数。在主函数中输入3个整数，然后调用f函数，在f函数中实现找最小的整数，用if语句比较两个数，将小者存放在变量m中，经过两个if语句的比较，m中存放的是3个整数中最小的数。运行情况如下：

 

1 5 3↙                        (输入3个整数)

1                             (输出其中最小的数)

 

8．在你所用的C++系统上，输入以下程序，进行编译，观察编译情况，如果有错误，请修改程序，再进行编译，直到没有错误，然后进行连接和运行，分析运行结果。

 

int main( );

{

 int a,b;

 c=a+b;

 cout >>" a+b=" >> a+b;

 }

 

【解】 上机编译出错，编译出错信息告知在第2行出错，经检查，发现第1行的末尾多了一个分号，编译系统无法理解第2行的花括号，导致报告第2行出错。将第1行的末尾的分号去掉，重新编译，编译出错信息告知在第5行和第6行出错。第5行出错原因是cout未经声明，因为cout不是C++语言提供的系统的关键字，而是输出流的对象，必须使用头文件iostream。第6行出错原因是main是int型函数，应返回一个整型值。将程序改为

 

#include

int main( )

{

 int a,b;

 c=a+b;

 cout >>" a+b=" >> a+b;

 return 0;

 }

 

重新编译。编译出错信息告知在第5行和第6行出错。第5行出错原因是变量c未定义，第6行出错原因是cout未经声明，说明#include 命令行未能起作用，原因是未指明命名空间。将程序改为

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

 int a,b,c;

 c=a+b;

 cout>>" a+b=" >>a+b;

 return 0;

 }

重新编译。编译出错信息告知在第7行出错，经检查，是“>>”用得不当，“>>”是提取运算符，应与cin联合使用，用来从输入流中提取数据，输出时应该用插入运算符“”。把两处“>>”都改为“”，再重新编译，发现没有error错误，但有两个警告（warning），原因是定义了a和b，但未对它们赋值。应增加赋值语句或输入语句，使a和b获得值，将程序改为

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

 int a,b,c;

 cin>>a>>b;

 c=a+b;

 cout>>" a+b=" >>a+b;

return 0;

}

 

重新编译，没有编译错误，能通过编译和连接，可以正常运行，在Visual C++ 6.0环境下运行时屏幕显示如下：

 

5 9↙

a+b=14Press any key to continue

 

显然这样的输出不理想，“Press any key to continue”是Visual C++系统在输出了运行结果后自动显示的一个信息，告诉用户“如果想继续工作，请按任何一个键”。当用户按任何一个键后，显示运行结果的窗口消失，屏幕显示回到Visual C++的主窗口，显示出源程序和编译信息。

为了解决以上输出不理想的情况，可以在最后一个输出语句中增加输出一个换行符。最后的程序如下：

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

 int a,b,c;

 cin>>a>>b;

 c=a+b;

 cout"a+b="

 return 0;

}

 

运行时屏幕显示如下：

 

5 9↙

a+b=14

Press any key to continue

 

这就完成了程序的调试。

这里对本题的调试过程作了比较详细的分析，以便使读者对如何调试程序有比较具体而清晰的了解。需要说明：

（1）编译系统给出的编译出错信息，只是提示性的，引导用户去检查错误，用户必须根据程序的上下文和编译出错信息，全面考虑，找出真正出错之处。例如编译出错信息通知第2行出错，其实可能是第1行出错。

（2）有时，有的错误开始时未被检查出来并告知用户（例如未定义变量c），由于其他错误未解决，掩盖了这个错误。当解决了其他错误后，这个错误会被检查出来。有时在调试过程中会不断检查出新的错误，这是不奇怪的。一一处理，问题会迎刃而解。

（3）为了说明调试过程，这里全部依靠计算机系统来检查错误，其实有些明显的错误，完全可以由人工查出，这样可以提高调试效率。由人工在纸面或屏幕上检查错误，称为静态查错，用计算机编译系统检查错误，称为动态查错。建议尽量先用静态查错的方法排除错误，只有人工检查不出来的错误才让计算机检查。

9．输入以下程序，进行编译，观察编译情况，如果有错误，请修改程序，再进行编译，直到没有错误，然后进行连接和运行，分析运行结果。

 

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b;

c=add(a,b)

cout"a+b="

return 0;

 }

 int add(int x,int y);

  {

z=x+y;

retrun(z);

}

 

【解】 发现7个错误：

（1）对add函数未声明就调用，应在main函数中对add函数进行声明。

（2）定义add函数时，函数首行末尾不应有分号。

（3）变量c未经定义。

（4）add函数中的变量z未经定义。

（5）第6行末尾少了一个分号。

（6）add函数中的retrun拼写错误，应为return。编译系统把retrun作为未声明的标识符而报错，因为retrun（z）会被认为是函数调用的形式。

（7）变量a和b未被赋值。

改正后的程序如下：

 

#include

using namespace std;

int main( )

{int add(int x,int y);

 int a,b,c;

 cin >> a >> b;

 c=add(a,b);

 cout " a+b=" 

 return 0;

}

 

int add(int x,int y)

{int z;

 z=x+y;

 return(z);

}

 

运行情况如下：

 

5 8↙

13

 

10．输入以下程序，编译并运行，分析运行结果。

 

#include

using namespace std;

int main( )

{ void sort(int x,int y,int z);

int x,y,z;

cin >> x >> y >> z;

sort(x,y,z);

return 0;

}

void sort(int x, int y, int z)

{

 int temp;

 if (x>y) {temp=x;x=y;y=temp;}      //{ }内3个语句的作用是将x和y的值互换

 if (z‘,‘ ‘,‘ 

  else if (z‘,‘ ‘,‘ 

      else cout ‘,‘ ‘,‘ 

}

 

请分析此程序的作用。sort函数中的if语句是一个嵌套的if语句。

运行时先后输入以下几组数据，观察并分析运行结果。

 

① 3  6  10↙

② 6  3  10↙

③ 10  6  3↙

④ 10，6，3↙

 

【解】 程序的作用是对输入的3个整数按由小到大的顺序进行排序。sort函数中的第1个if语句的作用是先将x和y排序，使x小于或等于y。第2个if语句是一个嵌套的if语句，先比较z和x，如果z，显然由小到大的顺序应当是z,x,y，按此顺序输出；如果z不小于x，而小于y，显然由小到大的顺序应当是x,z,y，按此顺序输出；如果z既不小于x，又不小于y，显然由小到大的顺序应当是x,y,z，按此顺序输出。

按题目要求分别输入以下几组数据，运行结果如下：

 

① 3  6  10↙

3，6，10      

② 6  3  10↙

3，6，10

③ 10  6  3↙

3，6，10

④ 10，6，3↙

-858993460，-858993460，10

 

以上是在Visual C++ 6.0环境下运行的情况，前3次运行正常，表明当输入不同的数据时，程序能实现由小到大的排序功能。第4次运行的结果显然不正常，这是由于输入数据时出了问题，本来要求在输入数据时，数据之间以空格或换行相隔，而现在却以逗号相隔，只有第一个整数能正常赋给变量x，第二和第三个数据均无法正常赋给变量y和z，y和z的值来自输入流中相应字节的内容。

11．求2个或3个正整数中的最大数，用带有默认参数的函数实现。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

using namespace std;

int main( )

{int max(int a,int b,int c=0);

 int a,b,c;

 cin >> a >> b >> c;

 cout " max(a,b,c)= " 

 cout " max(a,b)= " 

 return 0;

}

 

int max(int a,int b,int c)

{if(b>a) a=b;

 if(c>a) a=c;

 return a;

}

 

运行情况如下：

 

13  5  76↙

max(a，b，c)=76                  （从3个数中找最大者）

max(a，b)=13                     （从前2个数中找最大者）

 

如果想从3个数中找大者，可以在调用时写成“max(a,b,c)”形式，如果只想从2个数中找大者，则在调用时写成“max(a,b)”形式，此时c自动取默认值0，由于0比任何正整数都小，因此从14，5，0中选最大者和从14，5中选大者的结果是一样的。

12．输入两个整数，将它们按由大到小的顺序输出。要求使用变量的引用。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

using namespace std;

int main( )

{ void change(int &,int &);

 int a,b;

 cin>>a>>b;

 if(a如果

a，使a和b的值互换

 cout"max="" min="

 return 0;

}

 

void change(int &r1,int &r2)          //函数的作用是使r1与r2互换

{ int temp;

  temp=r1;

  r1=r2;

  r2=temp;

}

 

运行情况如下：

 

12　67↙

max=67　min=12

 

13．对3个变量按由小到大顺序排序，要求使用变量的引用。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

using namespace std;

int main( )

{void sort(int &,int &,int &);

 int a,b,c,a1,b1,c1;

 cout" Please enter 3 integers:";

 cin>>a>>b>>c;

 a1=a;b1=b;c1=c;

 sort(a1,b1,c1);

 cout" "" "" in sorted order is ";

 cout" "" "

 return 0;

}

void sort(int &i,int &j,int &k)

{ void change(int &,int &);

  if (i>j) change(i, j);

  if (i>k) change(i, k);

  if (j>k) change(j, k);

}

void change(int &x,int &y)

{  int temp;

  temp=x;

  x=y;

  y=temp;

}

 

运行情况如下：

 

Please enter 3 integers:23  67  -55↙

23 67 –55 in sorted order is –55 23 67

 

这个程序很容易理解，不易出错。由于在调用sort函数时虚实结合使形参i,j,k成为实参a1,b1,c1的引用（别名），因此通过调用函数sort（a1,b1,c1）既实现了对i,j,k排序，也就同时实现了对a1,b1,c1排序。同样，执行change（i,j）函数，可以实现对实参i和j的互换。

14．编一程序,将两个字符串连接起来,结果取代第一个字符串。要求用string方法。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

#include                  //程序中若使用字符串变量，必须包含头文件string

using namespace std;

int main( )

{  string s1= " week "，s2= " end ";

  cout " s1= " 

  cout "s2=" 

  s1=s1+s2;

  cout" The new string is: "

  return 0;

}

 

运行情况如下：

 

s1=week

s2=end

The new string is: weekend

 

15．输入一个字符串，把其中的字符按逆序输出。如输入LIGHT，输出THGIL。要求用string方法。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{ string str;                　　　 //定义字符串变量str

  int i,n;

char temp;                                //定义字符变量temp

  cout" please input a string: ";

  cin>>str;   //输入一个字符串赋给字符串变量str

  n=str.size( );   //测量str的长度n

  for(i=0;i使

str中的字符对称互换

{temp=str[i];str[i]=str[n-i-1];str[n-i-1]=temp;}

  cout

  return 0;

}

 

运行情况如下：

 

please input a string:

LIGHT↙

THGIL

 

注意：输入的字符串中不能含有空格。

16．有5个字符串，要求将它们按由小到大的顺序排列，用string方法。

【解】 可以编写出以下程序：

 

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{ int i;

  string str[5]={" BASIC"," C"," FORTRAN"," C++","PASCAL"};

  void sort(string [ ]);

  sort(str);                                 //对字符串排序

  cout" the sorted strings : "

  for(i=0;i

    cout" ";                        //按已排好的顺序输出字符串

  cout

  return 0;

}

 

void sort(string s[ ])

{int i, j;

 string t;

 for (j=0; j

    for(i=0; i

       if (s[i]>s[i+1])

  {t=s[i];s[i]=s[i+1];s[i+1]=t;}

 }

 

运行结果如下：

 

the sorted strings :

BASIC C C++ FORTRAN PASCAL

 

17．编一个程序，用同一个函数名对n个数据进行从小到大排序，数据类型可以是整型、单精度型、双精度型。用重载函数实现。

【解】 可以编写出以下两个程序：

（1）建立3个函数，分别用于处理整型、单精度型、双精度型数据的排序，在3个函数中都采用选择法排序方法。

 

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{

  long a[5]={10100,-123567, 1198783,-165654, 3456};

  int b[5]={1,9,0,23,-45};

  float c[5]={2.4, 7.6, 5.5, 6.6, -2.3 };

  void sort(long [ ]);

void sort(int [ ]);

  void sort(float [ ]);

  sort(a);

  sort(b);

  sort(c);

  return 0;

}

 

void sort(long a[ ])

{int i, j;

 long t;

 for (j=0; j

    for(i=0;i

       if (a[i]>a[i+1])

  {t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

  cout " ";

  cout

}

 

void sort(int a[ ])

{int i, j, t;

 for (j=0; j

    for(i=0;i

       if (a[i]>a[i+1])

  {t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

  cout " ";

 cout

 }

 

void sort(float a[ ])

{int i, j;

 float t;

 for (j=0;j

    for(i=0;i

       if (a[i]>a[i+1])

  {t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

  cout " ";

  cout

}

 

运行结果如下：

 

the sorted numbers :

-123567  -165654  10100  3456  1198783          （长整型数据排序）

 

the sorted numbers :                                （整型数据排序）

-45  0  1  9  23

 

the sorted numbers :

-2.3  2.4  5.5  6.6  7.6                           （单精度型数据排序）

 

（2）在第1种方法中，3个函数的函数体基本上是相同的，都是采用选择法排序，在下面的程序中，3个函数的函数体不全相同，前两个函数采用选择法排序，最后一个函数采用起泡法排序。

 

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{ long a[5]= {10100,-123567, 1198783,-165654, 3456};

int b[5]={1,9,0,23,-45};

  float c[5]={2.4, 7.6, 5.5, 6.6, -2.3 };

  void sort(int [ ]);

  void sort(float [ ]);

  void sort(long [ ]);

sort(a);                             //对长整型数据排序

  sort(b);                             //对整型数据排序

  sort(c);                             //对单精度型数据排序

  return 0;

}

 

void sort(long a[ ])                     //对长整型数据用选择法排序的函数

{int i,j,min;

 long t;

 for(i=0;i

   {min=i;

    for (j=i+1;j

  if(a[min]>a[j]) min=j;

    {t=a[i]; a[i]=a[min]; a[min]=t; }

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

cout " ";

 cout

}

 

 

void sort(int a[ ])                        //对整型数据用选择法排序的函数

{int i, j, t;

 for (j=0; j

    for(i=0;i

       if (a[i]>a[i+1])

{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

cout " ";

 cout

 }

 

void sort(float a[ ])                     //对单精度型数据用起泡法排序的函数

{int i, j;

 float t;

 for (j=0;j

    for(i=0;i

       if (a[i]>a[i+1])

     {t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

cout " ";

  cout

}

 

运行结果如下：

 

the sorted numbers :

-123567  -165654  10100  3456  1198783           （长整型数据排序结果）

 

the sorted numbers :            （整型数据排序结果）

-45  0  1  9  23

 

the sorted numbers :

-2.3  2.4  5.5  6.6  7.6                            （单精度型数据排序结果）

 

对比两种方法，可以看到，并不要求重载函数的函数体相同，在本例中，采用不同的排序方法，结果是相同的。从理论上说，重载的函数可以用来实现完全不同的功能，但是应该注意：同一个函数名最好用来实现相近的功能，而不要用来实现完全不相干的功能，以方便用户理解和使用。

18．对第17题改用函数模板实现。并与17题程序进行对比分析。

 

#include  

#include  

using namespace std;

template

void sort(T a[ ])                            //函数模板，采用选择法排序

{int i, j, min;

 T  t;

 for(i=0;i

   {min=i;

    for (j=i+1; j

  if(a[min]>a[j]) min=j;

t=a[i]; a[i]=a[min]; a[min]=t;

}

 cout" the sorted numbers : "

 for(i=0;i

cout "  ";

 cout

}

 

int main( )

{ long  a[5]={10100,-123567, 1198783,-165654, 3456};

int  b[5]={1,9,0,23,-45};

  float  c[5]={2.4, 7.6, 5.5, 6.6, -2.3 };

  sort(a);

  sort(b);

  sort(c);

  return 0;

}

 

运行结果如下：

 

the sorted numbers :

-123567  -165654  10100  3456  1198783            （长整型数据排序）

 

the sorted numbers :                                  （整型数据排序）

-45  0  1  9  23

 

the sorted numbers :

-2.3  2.4  5.5  6.6  7.6         （单精度型数据排序）

 

对比第17题和18题，可以看到，如果重载函数的函数体基本相同的话，用函数模板显然更方便，可以压缩程序篇幅，使用方便。

 

c++面向对象程序设计 谭浩强 第一章答案

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