📔 C++ Primer 0x07 练习题解
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7.1 定义抽象数据类型
7.1.1 定义抽象数据类型
7.1 使用2.6.1节定义的Sales_data类为 1.6节 的交易处理程序编写一个新版本。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data {
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
};
int main(){
Sales_data total,item;
double price = 0;
if (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> price){
total.revenue = total.units_sold * price;
while (std::cin >> item.bookNo >> item.units_sold >> price){
item.revenue = item.units_sold * price;
if (total.bookNo == item.bookNo) {
total.units_sold += item.units_sold;
total.revenue += item.revenue;
}else {
std::cout << total.bookNo << " "
<< total.units_sold << " "
<< total.revenue << std::endl;
total = item;
}
}
std::cout << total.bookNo << " "
<< total.units_sold << " "
<< total.revenue << std::endl;
}else {
std::cerr << "No data?!" << std::endl;
return -1;
}
return 0;
}
7.1.2 定义改进的 Salses_data 类
7.2 曾在2.6.2节的练习中编写了一个Sales_data类，请向这个类添加combine函数和isbn成员。
7.3 修改7.1.1节的交易处理程序，令其使用这些成员。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data {
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn(){return bookNo;}
};
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
int main(){
Sales_data total,item;
double price = 0;
if (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> price){
total.revenue = total.units_sold * price;
while (std::cin >> item.bookNo >> item.units_sold >> price){
item.revenue = item.units_sold * price;
if (total.isbn() == item.isbn()) {
total.combine(item);
}else {
std::cout << total.bookNo << " "
<< total.units_sold << " "
<< total.revenue << std::endl;
total = item;
}
}
std::cout << total.bookNo << " "
<< total.units_sold << " "
<< total.revenue << std::endl;
}else {
std::cerr << "No data?!" << std::endl;
return -1;
}
return 0;
}
7.4 编写一个名为Person的类，使其表示人员的姓名和地址。使用string对象存放这些元素，接下来的练习将不断充实这个类的其他特征。
struct Person{
std::string name;
std::string address;
};7.5 在你的Person类中提供一些操作使其能够返回姓名和地址。 这些函数是否应该是const的呢？解释原因。
struct Person{
std::string name;
std::string address;
std::string get_name()const{return name;}
std::string get_address()const{return address;}
};应该加，考虑常量对象可能也要使用这些操作
7.1.3 定义类相关的非成员函数
7.6 对于函数add、read和print，定义你自己的版本。
7.7 使用这些新函数重写7.1.2节练习中的程序。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data {
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
};
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "<< item.revenue;
return os;
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
Sales_data total,item;
if (read(std::cin,total)){
while (read(std::cin,item)){
if (total.isbn() == item.isbn()) {
total.combine(item);
}else {
print(std::cout,total);
std::cout << std::endl;
total = item;
}
}
print(std::cout,total);
std::cout << std::endl;
}else {
std::cerr << "No data?!" << std::endl;
return -1;
}
return 0;
}
7.8 为什么read函数将其Sales_data参数定义成普通的引用，而print函数将其参数定义成常量引用？
read 会改变Sales_data item的内容，print不会
7.9 对于7.1.2节练习中代码，添加读取和打印Person对象的操作。
#include <iostream>
#include <string>
struct Person{
std::string name;
std::string address;
std::string get_name()const{return name;}
std::string get_address()const{return address;}
};
std::istream& read(std::istream &is,Person &p){
is >> p.name >> p.address;
return is;
}
std::ostream& print(std::ostream &os,const Person &p){
os << p.get_name() << " " << p.get_address();
return os;
}
int main(){
Person p;
read(std::cin,p);
print(std::cout,p);
return 0;
}
7.10 在下面这条if语句中，条件部分的作用是什么？
if (read(read(cin, data1), data2)) //连续读入 data1 data2 的数据
7.1.4 构造函数
7.11 在你的Sales_data类中添加构造函数， 然后编写一段程序令其用到每个构造函数。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data {
Sales_data() = default;
Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){}
Sales_data(std::istream &);
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
double avg_price()const;
};
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
Sales_data::Sales_data(std::istream &is){
read(is,*this);
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
Sales_data A;
print(std::cout,A) << std::endl;
Sales_data B("bookB");
print(std::cout,B) << std::endl;
Sales_data C("bookC",12,3.0);
print(std::cout,C) << std::endl;
Sales_data D(std::cin);
print(std::cout,D) << std::endl;
return 0;
}
7.12 把只接受一个istream作为参数的构造函数移到类的内部。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data;
std::istream &read(std::istream&,Sales_data&);
struct Sales_data {
Sales_data() = default;
Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){}
Sales_data(std::istream &is){read(is,*this);}
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
double avg_price()const;
};
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
Sales_data A;
print(std::cout,A) << std::endl;
Sales_data B("bookB");
print(std::cout,B) << std::endl;
Sales_data C("bookC",12,3.0);
print(std::cout,C) << std::endl;
Sales_data D(std::cin);
print(std::cout,D) << std::endl;
return 0;
}
7.13 使用istream构造函数重写第229页的程序。
#include <iostream>
#include <string>
struct Sales_data;
std::istream &read(std::istream&,Sales_data&);
struct Sales_data {
Sales_data() = default;
Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){}
Sales_data(std::istream &is){read(is,*this);}
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
double avg_price()const;
};
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
Sales_data total(std::cin);
if (!total.isbn().empty()){
std::istream &is = std::cin;
while (is){
Sales_data item(is);
if (total.isbn() == item.isbn()) {
total.combine(item);
}else {
print(std::cout,total) << std::endl;
total = item;
}
}
print(std::cout,total) << std::endl;
}else {
std::cerr << "No data?!" << std::endl;
return -1;
}
return 0;
}
7.14 编写一个构造函数，令其用我们提供的类内初始值显式地初始化成员。
Sales_data():bookNo(0),revenue(0){}7.15 为你的Person类添加正确的构造函数。
#include <iostream>
#include <string>
struct Person;
std::istream& read(std::istream &,Person &);
struct Person{
Person() = default;
Person(const std::string n,const std::string a)
:name(n),address(a){}
Person(std::istream& is){read(is,*this);}
std::string name;
std::string address;
std::string get_name()const{return name;}
std::string get_address()const{return address;}
};
std::istream& read(std::istream &is,Person &p){
is >> p.name >> p.address;
return is;
}
std::ostream& print(std::ostream &os,const Person &p){
os << p.get_name() << " " << p.get_address();
return os;
}
int main(){
Person p(std::cin);
print(std::cout,p) << std::endl;
Person p2("fishingrod","zj");
print(std::cout,p2) << std::endl;
return 0;
}
7.2 访问控制与封装
7.16 在类的定义中对于访问说明符出现的位置和次数有限定吗？ 如果有，是什么？什么样的成员应该定义在public说明符之后？ 什么样的成员应该定义在private说明符之后？
没有限制
public说明符之后的成员在整个程序内可以被访问，public成员定义类的接口
private说明符之后的成员可以被类的成员函数访问，但是不能使用该类的代码访问，private封装了类的实现细节
7.17 使用class和struct时有区别吗？如果有，是什么？
使用class和struct定义类的唯一区别就是默认的访问权限，struct默认所有成员是public，class默认所有成员是private
7.18 封装是何含义？它有什么用处？
封装实现了类的接口和实现的分离，隐藏了实现细节，类的用户只能使用接口而无法访问实现部分
封装的两个重要优点
- 确保用户代码不会无意间破坏封装对象的状态
- 被封装的类的具体实现可以随时改变，无需调整用户级别的代码
7.19 在你的Person类中，你将把哪些成员声明成public的？ 哪些声明成private的？ 解释你这样做的原因。
修改了一下
struct Person{
private://数据设为私有，用户不可见
std::string name;
std::string address;
public://get_name、get_address、构造函数公有
std::string get_name()const{return name;}
std::string get_address()const{return address;}
Person() = default;
Person(const std::string n,const std::string a)
:name(n),address(a){}
Person(std::istream& is){read(is,*this);}
};7.2.1 友元
7.20 友元在什么时候有用？请分别举出使用友元的利弊。
友元声明让类允许其他类或函数访问它的非公有成员
实际上破坏了封装性和可维护性
7.21 修改你的Sales_data类使其隐藏实现的细节。 你之前编写的关于Sales_data操作的程序应该继续使用，借助类的新定义重新编译该程序，确保其正常工作。
#include <iostream>
#include <string>
class Sales_data;
std::istream &read(std::istream&,Sales_data&);
class Sales_data {
friend std::istream & read(std::istream &,Sales_data &);
friend std::ostream & print(std::ostream &,const Sales_data &);
friend Sales_data add(const Sales_data &,const Sales_data &);
private:
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
public:
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
double avg_price()const;
Sales_data() = default;
Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){}
Sales_data(std::istream &is){read(is,*this);}
};
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
Sales_data total(std::cin);
if (!total.isbn().empty()){
std::istream &is = std::cin;
while (is){
Sales_data item(is);
if (total.isbn() == item.isbn()) {
total.combine(item);
}else {
print(std::cout,total) << std::endl;
total = item;
}
}
print(std::cout,total) << std::endl;
}else {
std::cerr << "No data?!" << std::endl;
return -1;
}
return 0;
}
7.22 修改你的Person类使其隐藏实现的细节。
#include <iostream>
#include <string>
class Person;
std::istream& read(std::istream &,Person &);
class Person{
friend std::istream& read(std::istream &,Person &);
friend std::ostream& print(std::ostream &,const Person &);
private:
std::string name;
std::string address;
public:
std::string get_name()const{return name;}
std::string get_address()const{return address;}
Person() = default;
Person(const std::string n,const std::string a)
:name(n),address(a){}
Person(std::istream& is){read(is,*this);}
};
std::istream& read(std::istream &is,Person &p){
is >> p.name >> p.address;
return is;
}
std::ostream& print(std::ostream &os,const Person &p){
os << p.get_name() << " " << p.get_address();
return os;
}
int main(){
Person p(std::cin);
print(std::cout,p) << std::endl;
Person p2("fishingrod","zj");
print(std::cout,p2) << std::endl;
return 0;
}
7.3 类的其他特性
7.3.1 类成员再探
7.23 编写你自己的Screen类型。
class Screen{
public:
typedef std::string::size_type pos;
Screen() = default;
Screen(pos ht,pos wd,char c)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,c){}
char get()const{return contents[cursor];}
char get(pos r,pos c)const{return contents[r*width+c];}
Screen &move (pos r,pos c);
private:
pos cursor = 0;
pos height = 0, width = 0;
std::string contents;
};
inline Screen& Screen::move(pos r,pos c){
pos row = r * width;
cursor = row + c;
return *this;
}7.24 给你的Screen类添加三个构造函数：一个默认构造函数；另一个构造函数接受宽和高的值，然后将contents初始化成给定数量的空白；第三个构造函数接受宽和高的值以及一个字符，该字符作为初始化后屏幕的内容。
class Screen{
public:
typedef std::string::size_type pos;
public:
Screen() = default;
Screen(pos ht,pos wd)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,' '){}
Screen(pos ht,pos wd,char c)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,c){}
public:
char get()const{return contents[cursor];}
char get(pos r,pos c)const{return contents[r*width+c];}
Screen &move (pos r,pos c);
private:
pos cursor = 0;
pos height = 0, width = 0;
std::string contents;
};
inline Screen& Screen::move(pos r,pos c){
pos row = r * width;
cursor = row + c;
return *this;
}7.25 Screen能安全地依赖于拷贝和赋值操作的默认版本吗？ 如果能，为什么？如果不能？为什么？
可以，采用了string能够管理必要的存储空间
- 某些类不能依赖于合成的版本，当类需要分配类对象之外的资源时，合成的版本常常会失效
- 很多动态内存的类能（而且应该）使用
vector 对象或者 string 对象管理必要的存储空间，这能避免分配和释放内存带来的复杂性 - 当含有
vector成员对象执行拷贝或赋值操作时，vector会设法拷贝或赋值成员中的元素。销毁时也会一次销毁vector中的每一个元素。这点与 string是非常类似的
7.26 将Sales_data::avg_price定义成内联函数。
inline
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
7.3.2 返回 *this 的成员函数
7.27 给你自己的Screen类添加move、set 和display函数，通过执行下面的代码检验你的类是否正确。
int main()
{
Screen myScreen(5, 5, 'X');
myScreen.move(4, 0).set('#').display(std::cout);
std::cout << "\n";
myScreen.display(std::cout);
std::cout << "\n";
return 0;
}
#include <iostream>
#include <string>
class Screen{
public:
typedef std::string::size_type pos;
public:
Screen() = default;
Screen(pos ht,pos wd)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,' '){}
Screen(pos ht,pos wd,char c)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,c){}
public:
char get()const{return contents[cursor];}
char get(pos r,pos c)const{return contents[r*width+c];}
Screen& move(pos r,pos c);
Screen& set(char c);
Screen& set(pos r,pos col,char ch);
Screen& display(std::ostream &os){
do_display(os);return *this;
}
const Screen& display(std::ostream &os)const{
do_display(os);return *this;
}
private:
pos cursor = 0;
pos height = 0, width = 0;
std::string contents;
private:
void do_display(std::ostream& os)const{os << contents;}
};
inline
Screen& Screen::set(char c){
contents[cursor] = c;
return *this;
}
inline
Screen& Screen::set(pos r,pos col,char ch){
contents[r * width + col] = ch;
return *this;
}
inline
Screen& Screen::move(pos r,pos c){
pos row = r * width;
cursor = row + c;
return *this;
}
int main(){
Screen myScreen(5, 5, 'X');
myScreen.move(4, 0).set('#').display(std::cout);
std::cout << "\n";
myScreen.display(std::cout);
std::cout << "\n";
return 0;
}
7.28 如果move、set和display函数的返回类型不是Screen& 而是Screen，则在上一个练习中将会发生什么？
7.29 修改你的Screen类，令move、set和display函数返回Screen并检查程序的运行结果，在上一个练习中你的推测正确吗？
myScreen.move(4, 0).set('#').display(std::cout);//move返回副本，set在副本上修改，display展示set修改后的另一个副本
//没有在同一对象上操作#include <iostream>
#include <string>
class Screen{
public:
typedef std::string::size_type pos;
public:
Screen() = default;
Screen(pos ht,pos wd)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,' '){}
Screen(pos ht,pos wd,char c)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,c){}
public:
char get()const{return contents[cursor];}
char get(pos r,pos c)const{return contents[r*width+c];}
Screen move(pos r,pos c);
Screen set(char c);
Screen set(pos r,pos col,char ch);
Screen display(std::ostream &os){
do_display(os);return *this;
}
const Screen display(std::ostream &os)const{
do_display(os);return *this;
}
private:
pos cursor = 0;
pos height = 0, width = 0;
std::string contents;
private:
void do_display(std::ostream& os)const{os << contents;}
};
inline
Screen Screen::set(char c){
contents[cursor] = c;
return *this;
}
inline
Screen Screen::set(pos r,pos col,char ch){
contents[r * width + col] = ch;
return *this;
}
inline
Screen Screen::move(pos r,pos c){
pos row = r * width;
cursor = row + c;
return *this;
}
int main(){
Screen myScreen(5, 5, 'X');
myScreen.move(4, 0).set('#').display(std::cout);
std::cout << "\n";
myScreen.display(std::cout);
std::cout << "\n";
return 0;
}
输出
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX#XXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7.30 通过this指针使用成员的做法虽然合法，但是有点多余。讨论显示使用指针访问成员的优缺点。
优点：
1、使程序意图明确，更易读；
2、可以使形参名和要赋值的成员名相同。
std::string& setName(const string& name) { this->name = name; }缺点：有些场景下比较多余
std::string const& getName() const { return this->name; }7.3.3 类类型
7.31 定义一对类X和Y，其中X包含一个指向Y的指针，而Y包含一个类型为X的对象。
class Y;
class X{
Y* point_y;
};
class Y{
X x_in_y;
};
7.3.4 友元再探
7.32 定义你自己的Screen和Window_mgr，其中clear是Window_mgr的成员，是Screen的友元。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
class Screen;
class Window_mgr{
public:
using ScreenIndex = std::vector<Screen>::size_type;
public:
void clear(ScreenIndex);
private:
std::vector<Screen> screens;
};
class Screen{
public:
typedef std::string::size_type pos;
friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);
public:
Screen() = default;
Screen(pos ht,pos wd)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,' '){}
Screen(pos ht,pos wd,char c)
:height(ht),width(wd),contents(ht*wd,c){}
public:
char get()const{return contents[cursor];}
char get(pos r,pos c)const{return contents[r*width+c];}
Screen move(pos r,pos c);
Screen set(char c);
Screen set(pos r,pos col,char ch);
Screen display(std::ostream &os){
do_display(os);return *this;
}
const Screen display(std::ostream &os)const{
do_display(os);return *this;
}
private:
pos cursor = 0;
pos height = 0, width = 0;
std::string contents;
private:
void do_display(std::ostream& os)const{os << contents;}
};
inline
Screen Screen::set(char c){
contents[cursor] = c;
return *this;
}
inline
Screen Screen::set(pos r,pos col,char ch){
contents[r * width + col] = ch;
return *this;
}
inline
Screen Screen::move(pos r,pos c){
pos row = r * width;
cursor = row + c;
return *this;
}
void Window_mgr::clear(ScreenIndex i){
Screen& s = screens[i];
s.contents = std::string(s.height*s.width,' ');
}
- 首先定义
Window_mgr类，其中声明clear函数但不定义，在clear使用Screen的成员之前必须先声明Screen
- 接下来定义
Screen，包括对于clear的友元声明 - 最后定义
clear此时它才可以使用Screen的成员
7.4 类的作用域
7.33 如果我们给Screen添加一个如下所示的size成员将发生什么情况？如果出现了问题，请尝试修改它。
pos Screen::size() const
{
return height * width;
}
如果类内定义报错
extra qualification on member 'size' pos Screen::size()const{return height*width;}改为
pos size() const
{
return height * width;
}
如果类外定义报错
error: unknown type name 'pos'pos Screen::size()const
改为
Screen::pos Screen::size()const{
return height*width;
}7.4.1 名字查找与类的作用域
7.34 如果我们把Screen类中的pos的typedef放在类的最后一行会发生什么情况？
找不到 pos,提示未知类型
7.35 解释下面代码的含义，说明其中的Type和initVal分别使用了哪个定义。如果代码存在错误，尝试修改它。
typedef string Type;
Type initVal();
class Exercise {
public:
typedef double Type;
Type setVal(Type);
Type initVal();
private:
int val;
};
Type Exercise::setVal(Type parm) {
val = parm + initVal();
return val;
}
- 在类中，如果成员函数使用了外层作用域中的某个名字，而该名字代表一种类型，则类不能在之后重新定义该名字
7.5 构造函数再探
7.5.1 构造函数初始值列表
7.36 下面的初始值是错误的，请找出问题所在并尝试修改它
struct X {
X (int i, int j): base(i), rem(base % j) {}
int rem, base;
};- 构造函数列表只说明用于初始化成员的值，而不限定初始化的具体顺序
- 成员的初始化顺序与它们在类定义中的出现顺序一致
struct X {
X (int i, int j): base(i), rem(base % j) {}
int base,rem;
};7.37 使用本节提供的Sales_data类，确定初始化下面的变量时分别使用了哪个构造函数，然后罗列出每个对象所有的数据成员的值。
Sales_data first_item(cin); //Sales_data(std::istream &is){read(is,*this);}
int main() {
Sales_data next;
//Sales_data() = default;
//bookNo = "", cnt = 0, revenue = 0.0
Sales_data last("9-999-99999-9");
// Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
// bookNo = "9-999-99999-9", cnt = 0, revenue = 0.0
}7.38 有些情况下我们希望提供cin作为接受istream&参数的构造函数的默认实参，请声明这样的构造函数。
Sales_data(std::istream &is = std::cin){read(is,*this);}7.39 如果接受string的构造函数和接受istream&的构造函数都使用默认实参，这种行为合法吗？如果不，为什么？
不能，一个函数不能既作为重载函数，又作为有默认参数的函数。没法区分
7.40 从下面的抽象概念中选择一个（或者你自己指定一个），思考这样的类需要哪些数据成员，提供一组合理的构造函数并阐明这样做的原因。
(a) Book
(b) Data
(c) Employee
(d) Vehicle
(e) Object
(f) Tree
(a) Book
class Book{
private:
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
public:
Sales_data() = default;
Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){}
};7.5.2 委托构造函数
7.41 使用委托构造函数重新编写你的Sales_data类，给每个构造函数体添加一条语句，令其一旦执行就打印一条信息。用各种可能的方式分别创建Sales_data对象，认真研究每次输出的信息直到你确实理解了委托构造函数的执行顺序。
#include <iostream>
#include <string>
class Sales_data;
std::istream &read(std::istream&,Sales_data&);
class Sales_data {
friend std::istream & read(std::istream &,Sales_data &);
friend std::ostream & print(std::ostream &,const Sales_data &);
friend Sales_data add(const Sales_data &,const Sales_data &);
private:
std::string bookNo;
unsigned units_sold = 0;
double revenue = 0.0;
public:
Sales_data& combine(const Sales_data &rhs);
std::string isbn()const{return bookNo;}
double avg_price()const;
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
:bookNo(s),units_sold(u),revenue(u*p){
std::cout << "Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)" << std::endl;
}
Sales_data() : Sales_data("",0,0){
std::cout << "Sales_data()" << std::endl;
}
Sales_data(const std::string &s):Sales_data(s,0,0){
std::cout << "Sales_data(const std::string &s)" << std::endl;
}
Sales_data(std::istream &is):Sales_data(){
read(is,*this);
}
};
double Sales_data::avg_price()const{
return units_sold?(revenue/units_sold):0;
}
Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
units_sold += rhs.units_sold;
revenue += rhs.revenue;
return *this;
}
std::istream & read(std::istream &is,Sales_data &item){
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = item.units_sold * price;
return is;
}
std::ostream & print(std::ostream &os,const Sales_data &item){
os << item.isbn() << " "<< item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
Sales_data add(const Sales_data &lhs,const Sales_data &rhs){
Sales_data sum = lhs;
sum.combine(rhs);
return sum;
}
int main(){
std::cout << "create A" << std::endl;
Sales_data A;
std::cout << "create B" << std::endl;
Sales_data B(std::cin);
std::cout << "create C" << std::endl;
Sales_data C("123-456-789");
std::cout << "create D" << std::endl;
Sales_data D("789-456-123",10,2.5);
return 0;
}
输出
create A
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
Sales_data()
create B
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
Sales_data()
create C
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
Sales_data(const std::string &s)
create D
Sales_data(const std::string &s,unsigned u,double p)
7.42 对于你在练习7.40中编写的类，确定哪些构造函数可以使用委托。如果可以的话，编写委托构造函数。如果不可以，从抽象概念列表中重新选择一个你认为可以使用委托构造函数的，为挑选出的这个概念编写类定义。
见练习7.41
7.5.3 默认构造函数的作用
7.43 假定有一个名为NoDefault的类，它有一个接受int的构造函数，但是没有默认构造函数。定义类C，C有一个 NoDefault类型的成员，定义C的默认构造函数。
class NoDefault{
public:
NoDefault(int i){}
};
class C{
public:
C():nd(0){}
private:
NoDefault nd;
};7.44 下面这条声明合法吗？如果不，为什么？
vector<NoDefault> vec(10);
不合法，NoDefault没有默认构造函数
7.45 如果在上一个练习中定义的vector的元素类型是C，则声明合法吗？为什么？
合法，有默认构造函数
7.46 下面哪些论断是不正确的？为什么？
- (a) 一个类必须至少提供一个构造函数。
- (b) 默认构造函数是参数列表为空的构造函数。
- © 如果对于类来说不存在有意义的默认值，则类不应该提供默认构造函数。
- (d) 如果类没有定义默认构造函数，则编译器将为其生成一个并把每个数据成员初始化成相应类型的默认值。
(a) 不正确，编译器会隐式定义一个合成默认构造函数。
(b) 不正确，给所有参数提供了默认值的构造函数也是默认构造函数。
© 不正确，没意义也要提供初始值
(d) 不正确，要没有定义任何构造函数的时候才会自动生成
7.5.4 隐式的类类型转换
7.47 说明接受一个string参数的Sales_data构造函数是否应该是explicit的，并解释这样做的优缺点。
看情况，这节里没有大问题，需要注意的是string参数可能给了一个不存在的bookNo
优点：explicit可以抑制构造函数定义的隐式转换
缺点：如果要转换的话要显示使用构造函数或强制类型转换
7.48 假定Sales_data的构造函数不是explicit的，则下述定义将执行什么样的操作？
string null_isbn("9-999-9999-9");
Sales_data item1(null_isbn);//直接初始化
Sales_data item2("9-999-99999-9");//不合法，只允许一步隐式类类型转换7.49 对于combine函数的三种不同声明，当我们调用i.combine(s)时分别发生什么情况？其中i是一个Sales_data，而s是一个string对象。
(a) Sales_data &combine(Sales_data);
//合法
(b) Sales_data &combine(Sales_data&);
//不合法，std::string到Sales_data隐式类类型转换超过1次
(c) Sales_data &combine(const Sales_data&) const;
//常量成员函数，不符合combine的用途，要修改
7.50 确定在你的Person类中是否有一些构造函数应该是explicit 的。
explicit Person(std::istream& is){read(is,*this);}7.51 vector将其单参数的构造函数定义成explicit的，而string则不是，你觉得原因何在？
- 如果
vecotr但参数构造函数不定义成explicit那一个数字转为vecotr<T>就会很奇怪 -
string基本上可以被const char*替换，所以不设为explicit
假如我们有一个这样的函数：
int getSize(const std::vector<int>&);
如果vector没有将单参数构造函数定义成explicit的，我们就可以这样调用：
getSize(34);
很明显这样调用会让人困惑，函数实际上会初始化一个拥有34个元素的vector的临时量，然后返回34。但是这样没有任何意义。而string则不同，string的单参数构造函数的参数是const char *，因此凡是在需要用到string的地方都可以用const char *来代替（字面值就是const char *）。如：
void print(std::string);
print("hello world");
7.5.5 聚合类
7.52 使用2.6.1节的 Sales_data 类，解释下面的初始化过程。如果存在问题，尝试修改它。
Sales_data item = {"987-0590353403", 25, 15.99};聚合类才能采用花括号列表初始值的方法初始化，我们可以吧Sales_data改为聚合类
struct Sales_data {//struct 默认public
std::string bookNo;
unsigned units_sold;
double revenue;
};7.5.6 字面值常量类
7.53 定义你自己的Debug。
class Debug{
public:
constexpr Debug(bool b = true):hw(b),io(b),other(b){}
constexpr Debug(bool h,bool i ,bool o)
:hw(h),io(i),other(o){}
constexpr bool any(){return hw || io || other;}
void set_io(bool b){io = b;}
void set_hw(bool b){hw = b;}
void set_other(bool b){other = b;}
private:
bool hw;
bool io;
bool other;
};7.54 Debug中以 set_ 开头的成员应该被声明成constexpr 吗？如果不，为什么？
不应该，constexpr函数必须有且仅有一个return
7.55 7.5.5节的Data类是字面值常量类吗？请解释原因。
不是，std::string不是字面值类型
字面值类型：常量表达式的值需要在编译时就得到计算，因此对声明constexpr时用到的类型必须有所限制。这些类型统称为字面值类型（literal type）。
算数类型、引用、指针是字面值类型
constexpr int a = 0；//算数类型int是字面值类型；
某些类也是字面值类型，这些类叫做字面值常量类假设类Debug是字面值常量类。那么：
constexpr Debug debug(args)；//生成一个constexpr对象-debug；
- 数据成员都是字面值类型的聚合类是字面值常量类
- 如果一个类不是聚合类但它符合下述要求，则它也是一个字面值常量类
- 数据成员必须都是字面值类型
- 类必须至少包含一个
constexpr构造函数 - 如果一个数据成员含有类内初始值，则内置类型成员的初始值必须是一条常量表达式；或者如果成员属于某种类类型，则初始值必须使用成员自己的
constexpr构造函数 - 类必须使用析构函数的默认定义，该成员负责销毁类的对象
7.6 类的静态成员
7.56 什么是类的静态成员？它有何优点？静态成员与普通成员有何区别？
通过加上关键字static声明类的静态成员，和具体对象不相关，和类相关
静态成员可以用于一些普通成员没法做的场景
- 静态数据成员可以是不完全类型
- 静态数据成员的类型可以是它所属的类类型，非静态数据成员只能声明成它所属类的指针或引用
- 可以使用静态成员作为默认实参，非静态数据成员不可以
7.57 编写你自己的Account类。
class Account{
public:
void calculate(){amount += amount*interestRate;}
static double rate(){return interestRate;}
static void rate(double){interestRate = newRate;}
private:
std::string owner;
double amount;
static double interestRate;
static constexpr double Rate=13.5;
static double initRate(){return Rate;}
};
double Account::interestRate = initRate();7.58 下面的静态数据成员的声明和定义有错误吗？请解释原因。
// example.h
class Example {
public:
static double rate = 6.5;//静态成员类内初始化，初始值必须是常量表达式
//static constexpr double rate = 6.5;
static const int vecSize = 20;
static vector<double> vec(vecSize);/// vector不需要在类内就定义大小
//static vector<double> vec;
};
// example.C
#include "example.h"
constexpr double Example::rate;
vector<double> Example::vec(Example::vecSize);
