C++Primer第五版 习题答案 第二章 变量和基本类型(variables and basic types)

练习2.1

类型 int、long、long long 和 short 的区别是什么?无符号类型和带符号类型的区别是什么?float 和 double的区别是什么?

C++语言规定一个int至少和一个short一样大,一个long至少和一个int一样大,一个long long至少和一个long一样大。每个的最小尺寸分别为:short,16位;int,16位;long,32位;long long,64位。
除去布尔型和扩展的字符型外,其他整形可以划分为带符号的和无符号的两种。带符号类型可以表示正数、负数或0,无符号类型则仅能表示大于等于0的值。
float最小尺寸为6位有效值,double最小尺寸为10位有效值。

练习2.2

计算按揭贷款时,对于利率、本金和付款分别应选择何种数据类型?说明你的理由。

都选用double,利率4.5%=0.045,本金和付款金额都是以元为单位,钱的最小金额是分,需要精确到小数点后两位,所以都选用double。

练习2.3

读程序写结果。

unsigned u = 10, u2 = 42;
std::cout << u2 - u << std::endl;
std::cout << u - u2 << std::endl;
int i = 10, i2 = 42;
std::cout << i2 - i << std::endl;
std::cout << i - i2 << std::endl;
std::cout << i - u << std::endl;
std::cout << u - i << std::endl;
4294967264
32
32
-32
0
0

练习2.4

编写程序检查你的估计是否正确,如果不正确,请仔细研读本节直到弄明白问题所在。

#include 

int main()
{
    unsigned int u = 10, u2 = 42;
    std::cout << u - u2 << std::endl;
    std::cout << u2 - u << std::endl;

    int i = 10, i2 = 42;
    std::cout << i2 - i << std::endl;
    std::cout << i - i2 << std::endl;
    std::cout << i - u << std::endl;
    std::cout << u - i << std::endl;

    return 0;
}

练习2.5

指出下述字面值的数据类型并说明每一组内几种字面值的区别:

  • (a) ‘a’, L’a’, “a”, L"a"
  • (b) 10, 10u, 10L, 10uL, 012, 0xC
  • © 3.14, 3.14f, 3.14L
  • (d) 10, 10u, 10., 10e-2

(a)字符字面值,宽字符字面值,字符串字面值,宽字符串字面值;
(b)整形字面值,无符号整形字面值,长整形字面值,无符号长整形字面值,八进制整形字面值,十六进制整形字面值;
(c)浮点型字面值,单精度浮点型字面值,扩展精度浮点型字面值;
(d)整形字面值,无符号整形字面值,浮点型字面值,浮点型字面值。

练习2.6

下面两组定义是否有区别,如果有,请叙述之:

int month = 9, day = 7;
int month = 09, day = 07;

(a)十进制整形;
(b)八进制整形,八进制总没有09。

练习2.7

下述字面值表示何种含义?它们各自的数据类型是什么?

  • (a) “Who goes with F\145rgus?\012”
  • (b) 3.14e1L
  • © 1024f
  • (d) 3.14L

(a)string;
(b)long double;
©非法,整形字面值不可加后缀f;
(d)long double。

练习2.8

请利用转义序列编写一段程序,要求先输出 2M,然后转到新一行。修改程序使其先输出 2,然后输出制表符,再输出 M,最后转到新一行。

#include 

int main()
{
    std::cout << 2 << "\115\012";
    std::cout << 2 << "\011\115\012";
    
    return 0;
}

练习2.9

解释下列定义的含义,对于非法的定义,请说明错在何处并将其改正。

  • (a) std::cin >> int input_value;
  • (b) int i = { 3.14 };
  • © double salary = wage = 9999.99;
  • (d) int i = 3.14;

(编译时记得使用C++11标准编译"-std=c++11”)
(a)非法,>>运算符后不能定义;
(b)非法,不能执行强制转换;
©非法,同一语句的初始化应该分别进行;
(d)合法,已强制转换。

练习2.10

下列变量的初值分别是什么?

std::string global_str;
int global_int;
int main()
{
    int local_int;
    std::string local_str;
}

global_str,local_str为空字符串;
global_int为0;
local_int未初始化,没有初始值(测试下来也是0,最好都初始化掉)。

练习2.11

指出下面的语句是声明还是定义:

  • (a) extern int ix = 1024;
  • (b) int iy;
  • © extern int iz;

(a)定义;
(b)定义;
(c)声明。

练习2.12

请指出下面的名字中哪些是非法的?

  • (a) int double = 3.14;
  • (b) int _;
  • © int catch-22;
  • (d) int 1_or_2 = 1;
  • (e) double Double = 3.14;

(a)非法,关键词;
(b)合法;
(c)非法;
(d)非法,字母、下划线开头;
(e)合法。

练习2.13

下面程序中 j 的值是多少?

int i = 42;
int main()
{
    int i = 100;
    int j = i;
}

100

练习2.14

下面的程序合法吗?如果合法,它将输出什么?

    int i = 100, sum = 0;
    for (int i = 0; i != 10; ++i)
        sum += i;
    std::cout << i << " " << sum << std::endl;

100 45

练习2.15

下面的哪个定义是不合法的?为什么?

  • (a) int ival = 1.01;
  • (b) int &rval1 = 1.01;
  • © int &rval2 = ival;
  • (d) int &rval3;

(a)合法;(b)不合法,引用类型的初始值必须是一个对象;
(c)合法;(d)不合法,引用类型必须初始化。

练习2.16

考察下面的所有赋值然后回答:哪些赋值是不合法的?为什么?哪些赋值是合法的?它们执行了哪些操作?

int i = 0, &r1 = i; double d = 0, &r2 = d;
- (a) r2 = 3.14159;
- (b) r2 = r1;
- (c) i = r2;
- (d) r1 = d;

(a)合法;
(b)合法;
(c)合法;
(d)合法。

练习2.17

执行下面的代码段将输出什么结果?

int i, &ri = i;
i = 5; ri = 10;
std::cout << i << " " << ri << std::endl;

10 10

练习2.18

编写代码分别改变指针的值以及指针所指对象的值。

int a = 0, b = 1;
int *p1 = &a, *p2 = p1;

// change the value of a pointer.
p1 = &b;
// change the value to which the pointer points
*p2 = b;

练习2.19

说明指针和引用的主要区别

1.指针本身就是一个对象,允许对指针赋值和拷贝,而且在指针的生命周期内它可以先后指向几个不同的对象;2.指针无须在定义时赋初值。

练习2.20

请叙述下面这段代码的作用。

int i = 42;
int *p1 = &i; 
*p1 = *p1 * *p1;

p指向i,i最后的值为1746(42*42)。

练习2.21

请解释下述定义。在这些定义中有非法的吗?如果有,为什么?

int i = 0;
(a) double* dp = &i;
(b) int *ip = i;
(c) int *p = &i;

(a)非法,一个是double*,一个是int*;
(b)非法,一个是int*,一个是int;
(c)合法。

练习2.22

假设 p 是一个 int 型指针,请说明下述代码的含义。

if (p) // ...
if (*p) // ...

指针是不是空指针;
指针所指的对象是不是0。

练习2.23

给定指针 p,你能知道它是否指向了一个合法的对象吗?如果能,叙述判断的思路;如果不能,也请说明原因。

不能,不能判断指针是否有效。

练习2.24

在下面这段代码中为什么 p 合法而 lp 非法?

int i = 42;
void *p = &i;
long *lp = &i;

类型不一样,void*可以表示任何类型的对象。

练习2.25

说明下列变量的类型和值。

  • (a) int* ip, i, &r = i;
  • (b) int i, *ip = 0;
  • © int* ip, ip2;

(a)指向int的指针,int类型,int的引用;
(b)int类型,int类型的指针;
(c)int类型指针,int类型。

练习2.26

下面哪些语句是合法的?如果不合法,请说明为什么?

const int buf;
int cnt = 0;
const int sz = cnt;
++cnt; ++sz;

(a)不合法,const int必须初始化;
(b)合法;
(c)合法;
(d)++cnt,合法;++sz,不合法,const int不能改变。

练习2.27

下面的哪些初始化是合法的?请说明原因。

int i = -1, &r = 0;
int *const p2 = &i2;
const int i = -1, &r = 0;
const int *const p3 = &i2;
const int *p1 = &i2;
const int &const r2;
const int i2 = i, &r = i;

(a)0是常量,&r不是对常量的引用,所以可以改变,这显然是不对的;
(b)如果i2是const int,这是不对的;
(c)合法;
(d)合法;
(e)合法;
(f)不合法,没有初始化;
(g)合法。

练习2.28

说明下面的这些定义是什么意思,挑出其中不合法的。

int i, *const cp;
int *p1, *const p2;
const int ic, &r = ic;
const int *const p3;
const int *p;

(a)不合法,常量指针未初始化;
(b)不合法,常量指针未初始化;
(c)不合法,常量ic未初始化;
(d)不合法,常量指针未初始化;
(e)合法,指向常量的指针可以不初始化。

练习2.29

假设已有上一个练习中定义的那些变量,则下面的哪些语句是合法的?请说明原因。

i = ic;
p1 = p3;
p1 = &ic;
p3 = &ic;
p2 = p1;
ic = *p3;

(a)合法;
(b)非法,p3是指向const int的指针;
(c)非法,ic是const int;
(d)非法,p3是常量指针,不能再次赋值;
(e)非法,p2是常量指针,不能再次赋值;
(f)非法,ic是const int。

练习2.30

对于下面的这些语句,请说明对象被声明成了顶层const还是底层const?

const int v2 = 0; int v1 = v2;
int *p1 = &v1, &r1 = v1;
const int *p2 = &v2, *const p3 = &i, &r2 = v2;

v2不能改变,是顶层const;v1都不是;p1都不是,r1都不是;p2所指的对象不能改变,底层const;p3既是顶层,又是底层;r2底层。

练习2.31

假设已有上一个练习中所做的那些声明,则下面的哪些语句是合法的?请说明顶层const和底层const在每个例子中有何体现。

r1 = v2;
p1 = p2;
p2 = p1;
p1 = p3;
p2 = p3;
r1 = v2; // 合法,v2为顶层const
p1 = p2; // 非法,p2为底层const
p2 = p1; // 合法
p1 = p3; // 非法
p2 = p3; // 合法

练习2.32

下面的代码是否合法?如果非法,请设法将其修改正确。

int null = 0, *p = null;

非法, int null = 0, *p = &null;

练习2.33

利用本节定义的变量,判断下列语句的运行结果。

a=42;
b=42;
c=42;
d=42;
e=42;
g=42;

a=42; // 合法
b=42; // 合法
c=42; // 合法
d=42; // 非法
e=42; // 非法
g=42; // 非法

练习2.34

基于上一个练习中的变量和语句编写一段程序,输出赋值前后变量的内容,你刚才的推断正确吗?如果不对,请反复研读本节的示例直到你明白错在何处为止。

#include 

int main()
{
    int i = 0, &r = i;
    auto a = r;   // a is an int (r is an alias for i, which has type int)

    const int ci = i, &cr = ci;
    auto b = ci; // b is an int (top-level const in ci is dropped)
    auto c = cr; // c is an int (cr is an alias for ci whose const is top-level)
    auto d = &i; // d is an int* (& ofan int objectis int*)
    auto e = &ci; // e is const int*(& of a const object is low-level const)

    const auto f = ci; // deduced type of ci is int; f has type const int
    auto &g = ci; // g is a const int& that is bound to ci

    a = 42; b = 42; c = 42; *d = 42; e = &c;

    return 0;
}

练习2.35

判断下列定义推断出的类型是什么,然后编写程序进行验证。

const int i = 42;
auto j = i; const auto &k = i; auto *p = &i; 
const auto j2 = i, &k2 = i;

j int;k 常量int的引用;常量int的指针;j2 常量int;k2常量 int的引用。

练习2.36

关于下面的代码,请指出每一个变量的类型以及程序结束时它们各自的值。

int a = 3, b = 4;
decltype(a) c = a;
decltype((b)) d = a;
++c;
++d;

a int;b int;c int;d int &。
4;4;4;4。

练习2.37

赋值是会产生引用的一类典型表达式,引用的类型就是左值的类型。也就是说,如果 i 是 int,则表达式 i=x 的类型是 int&。根据这一特点,请指出下面的代码中每一个变量的类型和值。

int a = 3, b = 4;
decltype(a) c = a;
decltype(a = b) d = a;

a int 3;
b int 4;
c int 3;
d int & 3。

练习2.38

说明由decltype 指定类型和由auto指定类型有何区别。请举一个例子,decltype指定的类型与auto指定的类型一样;再举一个例子,decltype指定的类型与auto指定的类型不一样。

如果使用引用类型,auto会识别为其引用对象的类型;
decltype会识别为引用的类型;
decltype(())的差别;
顶层const差异。

练习2.39

编译下面的程序观察其运行结果,注意,如果忘记写类定义体后面的分号会发生什么情况?记录下相关的信息,以后可能会有用。

struct Foo { /* 此处为空  */ } // 注意:没有分号
int main()
{
    return 0;
}
struct Foo { /* empty  */ } // Note: no semicolon
int main()
{
    return 0;
}

Error message: [Error] expected ';' after struct definition

练习2.40

根据自己的理解写出 Sales_data 类,最好与书中的例子有所区别。

struct Sale_data
{
    std::string bookNo;
    std::string bookName;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
    double price = 0.0;
    //...
}

练习2.41

使用你自己的Sale_data类重写1.5.1节(第20页)、1.5.2节(第21页)和1.6节(第22页)的练习。眼下先把Sales_data类的定义和main函数放在一个文件里。

1.5.1(这里有3题,我这里只简单实现该类型的输入、相加和输出)

#include 
#include 

struct Sales_data
{
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
};

int main()
{
	Sales_data data1, data2;
	double price = 0;

	std::cin >> data1.bookNo >> data1.units_sold >> price;
	data1.revenue = data1.units_sold * price;
	std::cin >> data2.bookNo >> data2.units_sold >> price;
	data2.revenue = data2.units_sold * price;

	if(data1.bookNo == data2.bookNo)
	{
		unsigned totalCnt = data1.units_sold + data2.units_sold;
		double totalRevenue = data1.revenue + data2.revenue;
		std::cout << data1.bookNo << " " << totalCnt << " " << totalRevenue << " ";
		if(totalCnt != 0)
			std::cout << totalRevenue/totalCnt << std::endl;
		else
			std::cout << "(no sales)" << std::endl;
		return 0;
	}else
	{
		std::cerr << "Data must refer to the same ISBN" << std::endl;
		return -1;
	}

	return 0;
}

1.5.2和1.6(这里也有3题,我这里只实现读取多条销售记录,并统计每个ISBN有几条销售记录,每个ISBN的记录聚在一起)

#include 
#include 

struct Sales_data
{
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
};

int main()
{
    Sales_data total;
    double totalPrice;
    if (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> totalPrice)
    {
        total.revenue = total.units_sold * totalPrice;

        Sales_data trans;
        double transPrice;
        while (std::cin >> trans.bookNo >> trans.units_sold >> transPrice)
        {
            trans.revenue = trans.units_sold * transPrice;

            if (total.bookNo == trans.bookNo)
            {
                total.units_sold += trans.units_sold;
                total.revenue += trans.revenue;
            }
            else
            {
                std::cout << total.bookNo << " " << total.units_sold << " " << total.revenue << " ";
                if (total.units_sold != 0)
                    std::cout << total.revenue / total.units_sold << std::endl;
                else
                    std::cout << "(no sales)" << std::endl;

                total.bookNo = trans.bookNo;
                total.units_sold = trans.units_sold;
                total.revenue = trans.revenue;
            }
        }

        std::cout << total.bookNo << " " << total.units_sold << " " << total.revenue << " ";
        if (total.units_sold != 0)
            std::cout << total.revenue / total.units_sold << std::endl;
        else
            std::cout << "(no sales)" << std::endl;

        return 0;
    }
    else
    {
        std::cerr << "No data?!" << std::endl;
        return -1;  // indicate failure
    }
}

练习2.42

根据你自己的理解重写一个Sales_data.h头文件,并以此为基础重做2.6.2节(第67页)的练习。

Sales_data.h

#ifndef SALES_DATA_H_
#define SALES_DATA_H_

#include 

struct Sales_data
{
    std::string bookNo;
    unsigned units_sold = 0;
    double revenue = 0.0;
};

#endif

1.5.1(这里有3题,我这里只简单实现该类型的输入、相加和输出)

#include 
#include 
#include "Sales_data.h"

int main()
{
	Sales_data data1, data2;
	double price = 0;

	std::cin >> data1.bookNo >> data1.units_sold >> price;
	data1.revenue = data1.units_sold * price;
	std::cin >> data2.bookNo >> data2.units_sold >> price;
	data2.revenue = data2.units_sold * price;

	if(data1.bookNo == data2.bookNo)
	{
		unsigned totalCnt = data1.units_sold + data2.units_sold;
		double totalRevenue = data1.revenue + data2.revenue;
		std::cout << data1.bookNo << " " << totalCnt << " " << totalRevenue << " ";
		if(totalCnt != 0)
			std::cout << totalRevenue/totalCnt << std::endl;
		else
			std::cout << "(no sales)" << std::endl;
		return 0;
	}else
	{
		std::cerr << "Data must refer to the same ISBN" << std::endl;
		return -1;
	}

	return 0;
}

1.5.2和1.6(这里也有3题,我这里只实现读取多条销售记录,并统计每个ISBN有几条销售记录,每个ISBN的记录聚在一起)

#include 
#include 
#include "Sales_data.h"

int main()
{
    Sales_data total;
    double totalPrice;
    if (std::cin >> total.bookNo >> total.units_sold >> totalPrice)
    {
        total.revenue = total.units_sold * totalPrice;

        Sales_data trans;
        double transPrice;
        while (std::cin >> trans.bookNo >> trans.units_sold >> transPrice)
        {
            trans.revenue = trans.units_sold * transPrice;

            if (total.bookNo == trans.bookNo)
            {
                total.units_sold += trans.units_sold;
                total.revenue += trans.revenue;
            }
            else
            {
                std::cout << total.bookNo << " " << total.units_sold << " " << total.revenue << " ";
                if (total.units_sold != 0)
                    std::cout << total.revenue / total.units_sold << std::endl;
                else
                    std::cout << "(no sales)" << std::endl;

                total.bookNo = trans.bookNo;
                total.units_sold = trans.units_sold;
                total.revenue = trans.revenue;
            }
        }

        std::cout << total.bookNo << " " << total.units_sold << " " << total.revenue << " ";
        if (total.units_sold != 0)
            std::cout << total.revenue / total.units_sold << std::endl;
        else
            std::cout << "(no sales)" << std::endl;

        return 0;
    }
    else
    {
        std::cerr << "No data?!" << std::endl;
        return -1;  // indicate failure
    }
}

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