习题4.16 .txt

c++ primer 答案（第4版） 自己整理的 只有1-5章

习题4.16 

下列程序段实现什么功能？

int i = 42, j = 1024;

int *p1 = &i, *p2 = &j;

*p2 = *p1 * * p2;

*p1 *= *p1;

【解答】

该程序段使得i被赋值为42的平方，j被赋值为42与1024的乘积。

习题4.17 

已知p1和p2指向同一个数组中的元素，下面语句实现什么功能？

p1 += p2 – p1;

当p1和p2具有什么值时这个语句是非法的？

【解答】

此语句使得p1也指向p2原来所指向的元素。原则上说，只要p1和p2的类型相同，则该语句始终是合法的。只有当p1和p2不是同类型指针时，该语句才不合法（不能进行-操作）。

但是，如果p1和p2不是指向同一个数组中的元素，则这个语句的执行结果可能是错误的。因为-操作的结果类型ptrdiff_t只能保证足以存放同一数组中两个指针之间的差距。如果p1和p2不是指向同一个数组中的元素，则-操作的结果有可能超出ptrdiff_t类型的表示范围而产生溢出，从而该语句的执行结果不能保证p1指向p2原来所指向的元素（甚至不能保证p1为有效指针）。

习题4.18 

编写程序，使用指针把一个int型数组的所有元素设置为0。

【解答】

// 使用指针把一个int型数组的所有元素设置为0

int main()

{

    const size_t arr_size = 8;

    int int_arr[arr_size] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };

    // pbegin指向第一个元素，pend指向最后一个元素的下一内存位置

    for (int *pbegin = int_arr, *pend = int_arr + arr_size;

                                pbegin != pend; ++pbegin) 

        *pbegin = 0; // 当前元素置0

    return 0;

}

习题4.19 

解释下列5个定义的含义，指出其中哪些定义是非法的：

(a) int i;

(b) const int ic;

(c) const int *pic;

(d) int *const cpi;

(e) const int *const cpic;

【解答】

(a) 合法：定义了int型对象i。

(b) 非法：定义const对象时必须进行初始化，但ic没有初始化。

(c) 合法：定义了指向int型const对象的指针pic。

(d) 非法：因为cpi被定义为指向int型对象的const指针，但该指针没有初始化。

(e) 非法：因为cpic被定义为指向int型const对象的const指针，但该指针没有初始化。

习题4.20 

下列哪些初始化是合法的？为什么？

(a) int i = -1;

(b) const int ic = i ;

(c) const int *pic = ⁣

(d) int *const cpi = ⁣

(e) const int *const cpic = ⁣

【解答】

(a) 合法：定义了一个int型对象i，并用int型字面值-1对其进行初始化。

(b) 合法：定义了一个int型const对象ic，并用int型对象对其进行初始化。

(c) 合法：定义了一个指向int型const对象的指针pic，并用ic的地址对其进行初始化。

(d) 不合法：cpi是一个指向int型对象的const指针，不能用const int型对象ic的地址对其进行初始化。

(e) 合法：定义了一个指向int型const对象的const指针cpic，并用ic的地址对其进行初始化。 

习题4.21 

根据上述定义，下列哪些赋值运算是合法的？为什么？

(a) i = ic;          (b) pic = ⁣

(c) cpi = pic;       (d) pic = cpic;

(e) cpic = ⁣      (f) ic = *cpic;

【解答】

(a)、(b)、(d)合法。

(c)、(e)、(f)均不合法，因为cpi、cpic和ic都是const变量（常量），常量不能被赋值。

习题4.22 

解释下列两个while循环的差别：

const char *cp = "hello";

int cnt;

while (cp) { ++cnt; ++cp; }

while (*cp) { ++cnt; ++cp; }

【解答】

两个while循环的差别为：前者的循环结束条件是cp为0值（即指针cp为0值）；后者的循环结束条件是cp所指向的字符为0值（即cp所指向的字符为字符串结束符null（即'\0'））。因此后者能正确地计算出字符串"hello"中有效字符的数目（放在cnt中），而前者的执行是不确定的。

注意，题目中的代码还有一个小问题，即cnt没有初始化为0值。

习题4.23 

下列程序实现什么功能？

const char ca[] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};

const char *cp = ca ;

while (*cp) {

    cout << *cp << endl;

    ++cp;

}

【解答】

该程序段从数组ca的起始地址（即字符'h'的存储地址）开始，输出一段内存中存放的字符，每行输出一个字符，直至存放0值（null）的字节为止。（注意，输出的内容一般来说要多于5个字符，因为字符数组ca中没有null结束符。）

习题4.24 

解释strcpy和strncpy的差别在哪里，各自的优缺点是什么？

【解答】

strcpy和strncpy的差别在于：前者复制整个指定的字符串，后者只复制指定字符串中指定数目的字符。

strcpy比较简单，而使用strncpy可以适当地控制复制字符的数目，因此比strcpy更为安全。

习题4.25 

编写程序比较两个string类型的字符串，然后编写另一个程序比较两个C风格字符串的值。

【解答】

比较两个string类型的字符串的程序如下：

//比较两个string 类型的字符串

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

    string str1, str2;

    //输入两个字符串

    cout << "Enter two strings:" << endl;

    cin >> str1 >> str2;

    //比较两个字符串

    if (str1 > str2)

        cout << "\"" << str1 << "\"" << " is bigger than " 

             << "\"" << str2 << "\"" << endl;

    else if (str1 < str2)

        cout << "\"" << str2 << "\"" << " is bigger than " 

             << "\"" << str1 << "\"" << endl;

    else 

        cout << "They are equal" << endl;

    return 0;

}

比较两个C风格字符串的程序如下：

//比较两个C风格字符串的值

#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std;

int main()

{

    //char *str1 = "string1", *str2 = "string2";

    const int str_size = 80;

    char *str1, *str2;

    //为两个字符串分配内存

    str1 = new char[str_size];

    str2 = new char[str_size];

    if (str1 == NULL || str2 == NULL) {

        cout << "No enough memory!" << endl;

        return -1;

    }

    //输入两个字符串

    cout << "Enter two strings:" << endl;

    cin >> str1 >> str2;

    //比较两个字符串

    int result;

    result = strcmp(str1, str2);

    if (result > 0)

        cout << "\"" << str1 << "\"" << " is bigger than " 

              << "\"" << str2 << "\"" << endl;

    else if (result < 0)

        cout << "\"" << str2 << "\"" << " is bigger than " 

              << "\"" << str1 << "\"" << endl;

    else 

        cout << "They are equal" << endl;

    //释放字符串所占用的内存

    delete [] str1 ;

    delete [] str2 ;

    return 0;

}

注意，此程序中使用了内存的动态分配与释放（见4.3.1节）。如果不用内存的动态分配与释放，可将主函数中第2、3两行代码、有关内存分配与释放的代码以及输入字符串的代码注释掉，再将主函数中第一行代码

//char *str1 = "string1", *str2 = "string2";

前的双斜线去掉即可。

习题4.26 

编写程序从标准输入设备读入一个string类型的字符串。考虑如何编程实现从标准输入设备读入一个C风格字符串。

【解答】

从标准输入设备读入一个string类型字符串的程序段：

string str;

cin >> str;

从标准输入设备读入一个C风格字符串可如下实现：

const int str_size = 80;

char str[str_size];

cin >> str;

习题4.27 

假设有下面的new表达式，请问如何释放pa？

int *pa = new int[10];

【解答】

用语句delete [] pa;释放pa所指向的数组空间。

习题4.28 

编写程序由从标准输入设备读入的元素数据建立一个int型vector对象，然后动态创建一个与该vector对象大小一致的数组，把vector对象的所有元素复制给新数组。

【解答】

// 从标准输入设备读入的元素数据建立一个int型vector对象，

// 然后动态创建一个与该vector对象大小一致的数组，

// 把vector对象的所有元素复制给新数组

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

    vector<int> ivec;

    int ival;

    //读入元素数据并建立vector

    cout << "Enter numbers:(Ctrl+Z to end)" << endl;

    while (cin >> ival)

        ivec.push_back(ival);

    //动态创建数组

    int *pia = new int[ivec.size()];

    //复制元素

    int *tp = pia;

    for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin(); 

                               iter != ivec.end(); ++iter, ++tp)

        *tp = *iter;

    //释放动态数组的内存

    delete [] pia;

    return 0;

}

习题4.29 

对本节第5条框中的两段程序：

(a) 解释这两段程序实现的功能。

(b) 平均来说，使用string类型的程序执行速度要比用C风格字符串的快很多，在我们用了5年的PC机上其平均执行速度分别是：

user 0.47 # string class

user 2.55 # C-style character string

你预计的也一样吗？请说明原因。

【解答】

(a) 这两段程序的功能是：执行一个循环次数为1000000的循环，在该循环的循环体中：创建一个新字符串，将一个已存在的字符串复制给新字符串，然后比较两个字符串，最后释放新字符串。

(b) 使用C风格字符串的程序需要自己管理内存的分配和释放，而使用string类型的程序由系统自动进行内存的分配和释放，因此比使用C风格字符串的程序要简短，执行速度也要快一些。

习题4.30 

编写程序连接两个C风格字符串字面值，把结果存储在一个C风格字符串中。然后再编写程序连接两个string类型字符串，这两个string类型字符串与前面的C风格字符串字面值具有相同的内容。

【解答】

连接两个C风格字符串字面值的程序如下：

// 连接两个C风格字符串字面值，

// 把结果存储在一个C风格字符串中

#include <cstring>

int main()

{

    const char *cp1 = "Mary and Linda ";

    const char *cp2 = "are firends.";