从C++习题中思考

C++ Peimer习题集第5版练习。

一.开始

1.1

编写程序，提示用户输入2个整数，打印出这两个整数指定的范围内的所有整数。

方式1：使用while循环。

#include
using  namespace std;
int main()
{
    cout<<"请输入2个整数:"<<endl;
    int v1,v2;
    cin>>v1>>v2;
    cout<<"输入结束"<<endl;
    if(v1>v2)
    {
        while(v1>=v2)
        {
            cout<<v1<<",";
            v1--;
        }
    }else
    {
        while(v1<=v2)
        {
            cout<<v1<<",";
            v1++;
        }
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

方式2：使用for循环。

#include
using  namespace std;
int main()
{
    cout<<"请输入2个整数:"<<endl;
    int v1,v2;
    cin>>v1>>v2;
    cout<<"输入结束"<<endl;
    if(v1>v2)
    {
        for(;v1>=v2;v1--)
        {
            cout<<v1<<",";
        }
    }else
    {
        for(;v1<=v2;v1++)
        {
            cout<<v1<<",";
        }
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

思考：对比for循环和while循环，两种形式的优缺点是什么？
在循环次数已知的情况下，for循环的形式更加简洁。
在循环次数无法预知时候，用while循环实现更适合。

二.变量和基本类型

1.1

读程序写结果。

#include
using  namespace std;
int main()
{
    unsigned u=10,u2=42;
    cout<<u2-u<<endl;
    cout<<u-u2<<endl;

    int i=10,i2=42;
    cout<<i2-i<<endl;
    cout<<i-i2<<endl;
    cout<<i-u<<endl;
    cout<<u-i<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

32
4294967264
32
-32
0
0

思考：为什么u-u2会等于4294967264？

1. 首先看u2-u，42-10=32没有疑问。
2. u-u2属于无符号数之间的减法，无符号数字做减法，一定要确保结果非负数，否则会输出取模后的值。
3. i2-i=32。
4. i-i2=-32。
5. i-u和u-i，当算术表达式中，既有无符号数值又有int值时，int值被转换为无符号数。具体转换的数值根据对应计算机环境中int的占位数。

因此，为了避免错误，切勿混合使用带符号类型和无符号类型。

1.2

编写代码分别更改指针的值以及指针所指对象的值。

#include
using namespace std;
int main()
{
    int i=5,j=10;
    int *p=&i;
    cout<<p<<" "<<*p<<endl;
    p=&j;
    cout<<p<<" "<<*p<<endl;
    *p=20;
    cout<<p<<" "<<*p<<endl;
    j=30;
    cout<<p<<" "<<*p<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

0xca7b9ff964 5
0xca7b9ff960 10
0xca7b9ff960 20
0xca7b9ff960 30

思考：本题旨在考查指针的含义，指针本身的值和指针所指对象的值的区别。
1.p是一个整型指针，初始的时候令p指向变量i，此时cout< 2. p=&j，会更改指针的值，令p指向整数j，此时cout< 3. *p=20和j=30，都改变了指针所指向对象的值，但是指针所指向的地址没有发生变化。

1.3

解释代码：

#include
using namespace std;
int main()
{
    int i=42;
    int *p1=&i;
    *p1=*p1 * *p1;
    cout<<*p1<<endl;
    return 0;
}

运行结果：

1764

思考：首先定义了一个整形变量i并将其设初值为42，接着定义了一个整型指针p，指向i，然后取出指针p1所指对象的值，计算平方后重新赋给p1所指向对象的值。

1.3

下面的语句在C++中合法吗？

int i=0;
int *ip=i;

非法的，不能直接把int变量赋给int指针，正确的做法是通过取地址运算符得到变量i在内存中的地址，然后将该地址赋给指针。

1.4

假设p是一个int类型指针，请说明下述代码的含义。

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

先来看一段程序：

#include
using namespace std;
int main()
{
    int i=0;
    int *p1= nullptr;//空指针
    int *p=&i;
    if(p1)//检验指针的值(即指针所指向对象的地址)
    {
        cout<<"p1 pass"<<endl;
    }
    if(p) //检验指针的值(即指针所指向对象的地址)
    {
        cout<<"p pass"<<endl;
    }
    if(*p) //检验指针所指对象的值
    {
        cout<<"i pass"<<endl;
    }

    return 0;
}

运行结果：

p pass

对于if语句来说，if(表达式)括号里的表达式为1或者true时，才会满足条件执行。当指针p作为if语句的条件时，实际检验的是指针本身的值，即指针所指向对象的地址。
上面的程序中，p和p1是两个整型指针，其中p1被定义为空指针(nullptr)，p则指向整数i。在三个if判断条件中，p1指向为空，即指向地址为0，条件不满足；p指向i，在内存中有一个实际的地址值且不为0，因此满足条件；p表示所指对象的值，即p=0，因此if条件不满足，所以最终输出结果为p pass。