c++面向對象程序設計 譚浩強 答案 第一章
目錄：
第1章 C++ 的初步知識
1．請根據你的了解，敘述C++ 的特點。C++ 對C有哪些發展？
【解】 略。
2．一個C++的程序是由哪幾部分構成的？其中的每一部分起什么作用？
【解】 略。
3．從拿到一個任務到得到最終結果，一般要經過幾個步驟？
【解】 略。
4．請說明編輯、編譯、連接的作用。在編譯后得到的目標文件為什么不能直接運行？
【解】 編譯是以源程序文件為單位進行的，而一個完整的程序可能包含若干個程序文件，在分別對它們編譯之后，得到若干個目標文件（后綴一般為.obj），然后要將它們連接為一個整體。此外，還需要與編譯系統提供的標准庫相連接，才能生成一個可執行文件（后綴為.exe）。不能直接運行后綴為.obj的目標文件，只能運行后綴為.exe的可執行文件。
譚浩強 c++面向對象程序設計 課后答案
5．分析下面程序運行的結果。
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 int main() 4 { 5 cout << "This" << "is"; 6 cout << "a" << "C++"; 7 cout << "program." << endl; 8 return 0; 9 }
【解】 輸出的結果為
ThisisaC++program.
譚浩強
6．分析下面程序運行的結果。
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 int main() 4 { 5 int a, b, c; 6 a = 10; 7 b = 23; 8 c = a + b; 9 cout << "a+b="; 10 cout << c; 11 cout << endl; 12 return 0; 13 }
【解】 前兩個cout語句在輸出數據后不換行，第3個cout語句輸出一個換行，因此輸出的結果為
a+b=33
7．分析下面程序運行的結果。請先閱讀程序寫出程序運行時應輸出的結果，然后上機運行程序，驗證自己分析的結果是否正確。以下各題同。
#include <iostream> 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<<c<<endl; return 0; } int f(int x,int y,int z) { int m; if (x<y) m=x; else m=y; if (z<m) m=z; return(m); }
c++面向對象程序設計
【解】 程序的作用是：輸入3個整數，然后輸出其中值最小的數。在主函數中輸入3個整數，然后調用f函數，在f函數中實現找最小的整數，用if語句比較兩個數，將小者存放在變量m中，經過兩個if語句的比較，m中存放的是3個整數中最小的數。運行情況如下：
1 5 3↙ (輸入3個整數)
1 (輸出其中最小的數)
8．在你所用的C++系統上，輸入以下程序，進行編譯，觀察編譯情況，如果有錯誤，請修改程序，再進行編譯，直到沒有錯誤，然后進行連接和運行，分析運行結果。
int main( );
{
int a,b;
c=a+b;
cout >>" a+b=" >> a+b;
}
【解】 上機編譯出錯，編譯出錯信息告知在第2行出錯，經檢查，發現第1行的末尾多了一個分號，編譯系統無法理解第2行的花括號，導致報告第2行出錯。將第1行的末尾的分號去掉，重新編譯，編譯出錯信息告知在第5行和第6行出錯。第5行出錯原因是cout未經聲明，因為cout不是C++語言提供的系統的關鍵字，而是輸出流的對象，必須使用頭文件iostream。第6行出錯原因是main是int型函數，應返回一個整型值。將程序改為
#include <iostream>
int main( )
{
int a,b;
c=a+b;
cout >>" a+b=" >> a+b;
return 0;
}
重新編譯。編譯出錯信息告知在第5行和第6行出錯。第5行出錯原因是變量c未定義，第6行出錯原因是cout未經聲明，說明#include <iostream>命令行未能起作用，原因是未指明命名空間。將程序改為
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
int a,b,c;
c=a+b;
cout>>" a+b=" >>a+b;
return 0;
}
重新編譯。編譯出錯信息告知在第7行出錯，經檢查，是“>>”用得不當，“>>”是提取運算符，應與cin聯合使用，用來從輸入流中提取數據，輸出時應該用插入運算符“<<”。把兩處“>>”都改為“<<”，再重新編譯，發現沒有error錯誤，但有兩個警告（warning），原因是定義了a和b，但未對它們賦值。應增加賦值語句或輸入語句，使a和b獲得值，將程序改為
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
int a,b,c;
cin>>a>>b;
c=a+b;
cout>>" a+b=" >>a+b;
return 0;
}
重新編譯，沒有編譯錯誤，能通過編譯和連接，可以正常運行，在Visual C++ 6.0環境下運行時屏幕顯示如下：
5 9↙
a+b=14Press any key to continue
顯然這樣的輸出不理想，“Press any key to continue”是Visual C++系統在輸出了運行結果后自動顯示的一個信息，告訴用戶“如果想繼續工作，請按任何一個鍵”。當用戶按任何一個鍵后，顯示運行結果的窗口消失，屏幕顯示回到Visual C++的主窗口，顯示出源程序和編譯信息。
為了解決以上輸出不理想的情況，可以在最后一個輸出語句中增加輸出一個換行符。最后的程序如下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
int a,b,c;
cin>>a>>b;
c=a+b;
cout<<"a+b="<<a+b<<endl;
return 0;
}
運行時屏幕顯示如下：
5 9↙
a+b=14
Press any key to continue
這就完成了程序的調試。
這里對本題的調試過程作了比較詳細的分析，以便使讀者對如何調試程序有比較具體而清晰的了解。需要說明：
（1）編譯系統給出的編譯出錯信息，只是提示性的，引導用戶去檢查錯誤，用戶必須根據程序的上下文和編譯出錯信息，全面考慮，找出真正出錯之處。例如編譯出錯信息通知第2行出錯，其實可能是第1行出錯。
（2）有時，有的錯誤開始時未被檢查出來並告知用戶（例如未定義變量c），由於其他錯誤未解決，掩蓋了這個錯誤。當解決了其他錯誤后，這個錯誤會被檢查出來。有時在調試過程中會不斷檢查出新的錯誤，這是不奇怪的。一一處理，問題會迎刃而解。
（3）為了說明調試過程，這里全部依靠計算機系統來檢查錯誤，其實有些明顯的錯誤，完全可以由人工查出，這樣可以提高調試效率。由人工在紙面或屏幕上檢查錯誤，稱為靜態查錯，用計算機編譯系統檢查錯誤，稱為動態查錯。建議盡量先用靜態查錯的方法排除錯誤，只有人工檢查不出來的錯誤才讓計算機檢查。
9．輸入以下程序，進行編譯，觀察編譯情況，如果有錯誤，請修改程序，再進行編譯，直到沒有錯誤，然后進行連接和運行，分析運行結果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
int a,b;
c=add(a,b)
cout<<"a+b="<<c<<endl;
return 0;
}
int add(int x,int y);
{
z=x+y;
retrun(z);
}
【解】 發現7個錯誤：
（1）對add函數未聲明就調用，應在main函數中對add函數進行聲明。
（2）定義add函數時，函數首行末尾不應有分號。
（3）變量c未經定義。
（4）add函數中的變量z未經定義。
（5）第6行末尾少了一個分號。
（6）add函數中的retrun拼寫錯誤，應為return。編譯系統把retrun作為未聲明的標識符而報錯，因為retrun（z）會被認為是函數調用的形式。
（7）變量a和b未被賦值。
改正后的程序如下：
#include <iostream>
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=" << c <<endl;
return 0;
}
int add(int x,int y)
{int z;
z=x+y;
return(z);
}
運行情況如下：
5 8↙
13
10．輸入以下程序，編譯並運行，分析運行結果。
#include <iostream>
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;} //{ }內3個語句的作用是將x和y的值互換
if (z<x) cout << z << ',' << x << ',' << y << endl;
else if (z<y) cout << x <<',' << z << ',' << y << endl;
else cout << x << ',' << y << ',' << z << endl;
}
請分析此程序的作用。sort函數中的if語句是一個嵌套的if語句。
運行時先后輸入以下幾組數據，觀察並分析運行結果。
① 3 6 10↙
② 6 3 10↙
③ 10 6 3↙
④ 10，6，3↙
【解】 程序的作用是對輸入的3個整數按由小到大的順序進行排序。sort函數中的第1個if語句的作用是先將x和y排序，使x小於或等於y。第2個if語句是一個嵌套的if語句，先比較z和x，如果z<x，顯然由小到大的順序應當是z,x,y，按此順序輸出；如果z不小於x，而小於y，顯然由小到大的順序應當是x,z,y，按此順序輸出；如果z既不小於x，又不小於y，顯然由小到大的順序應當是x,y,z，按此順序輸出。
按題目要求分別輸入以下幾組數據，運行結果如下：
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環境下運行的情況，前3次運行正常，表明當輸入不同的數據時，程序能實現由小到大的排序功能。第4次運行的結果顯然不正常，這是由於輸入數據時出了問題，本來要求在輸入數據時，數據之間以空格或換行相隔，而現在卻以逗號相隔，只有第一個整數能正常賦給變量x，第二和第三個數據均無法正常賦給變量y和z，y和z的值來自輸入流中相應字節的內容。
11．求2個或3個正整數中的最大數，用帶有默認參數的函數實現。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include <iostream>
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)= " << max(a,b,c) << endl;
cout << " max(a,b)= " <<max(a,b) << endl;
return 0;
}
int max(int a,int b,int c)
{if(b>a) a=b;
if(c>a) a=c;
return a;
}
運行情況如下：
13 5 76↙
max(a，b，c)=76 （從3個數中找最大者）
max(a，b)=13 （從前2個數中找最大者）
如果想從3個數中找大者，可以在調用時寫成“max(a,b,c)”形式，如果只想從2個數中找大者，則在調用時寫成“max(a,b)”形式，此時c自動取默認值0，由於0比任何正整數都小，因此從14，5，0中選最大者和從14，5中選大者的結果是一樣的。
12．輸入兩個整數，將它們按由大到小的順序輸出。要求使用變量的引用。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include<iostream>
using namespace std;
int main( )
{ void change(int &,int &);
int a,b;
cin>>a>>b;
if(a<b) change(a,b); //如果a<b，使a和b的值互換
cout<<"max="<<a<<" min="<<b<<endl;
return 0;
}
void change(int &r1,int &r2) //函數的作用是使r1與r2互換
{ int temp;
temp=r1;
r1=r2;
r2=temp;
}
運行情況如下：
12 67↙
max=67 min=12
13．對3個變量按由小到大順序排序，要求使用變量的引用。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include <iostream>
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<<a<<" "<<b<<" "<<c<<" in sorted order is ";
cout<<a1<<" "<<b1<<" "<<c1<<endl;
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;
}
運行情況如下：
Please enter 3 integers:23 67 -55↙
23 67 –55 in sorted order is –55 23 67
這個程序很容易理解，不易出錯。由於在調用sort函數時虛實結合使形參i,j,k成為實參a1,b1,c1的引用（別名），因此通過調用函數sort（a1,b1,c1）既實現了對i,j,k排序，也就同時實現了對a1,b1,c1排序。同樣，執行change（i,j）函數，可以實現對實參i和j的互換。
14．編一程序,將兩個字符串連接起來,結果取代第一個字符串。要求用string方法。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include <iostream>
#include <string> //程序中若使用字符串變量，必須包含頭文件string
using namespace std;
int main( )
{ string s1= " week "，s2= " end ";
cout << " s1= " << s1 << endl;
cout << "s2=" << s2 << endl;
s1=s1+s2;
cout<<" The new string is: "<<s1<<endl;
return 0;
}
運行情況如下：
s1=week
s2=end
The new string is: weekend
15．輸入一個字符串，把其中的字符按逆序輸出。如輸入LIGHT，輸出THGIL。要求用string方法。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main( )
{ string str; //定義字符串變量str
int i,n;
char temp; //定義字符變量temp
cout<<" please input a string: ";
cin>>str; //輸入一個字符串賦給字符串變量str
n=str.size( ); //測量str的長度n
for(i=0;i<n/2;i++) //使str中的字符對稱互換
{temp=str[i];str[i]=str[n-i-1];str[n-i-1]=temp;}
cout << str << endl;
return 0;
}
運行情況如下：
please input a string:
LIGHT↙
THGIL
注意：輸入的字符串中不能含有空格。
16．有5個字符串，要求將它們按由小到大的順序排列，用string方法。
【解】 可以編寫出以下程序：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main( )
{ int i;
string str[5]={" BASIC"," C"," FORTRAN"," C++","PASCAL"};
void sort(string [ ]);
sort(str); //對字符串排序
cout<<" the sorted strings : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<str[i]<<" "; //按已排好的順序輸出字符串
cout<<endl;
return 0;
}
void sort(string s[ ])
{int i, j;
string t;
for (j=0; j<5; j++)
for(i=0; i<5-j; i++)
if (s[i]>s[i+1])
{t=s[i];s[i]=s[i+1];s[i+1]=t;}
}
運行結果如下：
the sorted strings :
BASIC C C++ FORTRAN PASCAL
17．編一個程序，用同一個函數名對n個數據進行從小到大排序，數據類型可以是整型、單精度型、雙精度型。用重載函數實現。
【解】 可以編寫出以下兩個程序：
（1）建立3個函數，分別用於處理整型、單精度型、雙精度型數據的排序，在3個函數中都采用選擇法排序方法。
#include <iostream>
#include <string>
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<5; j++)
for(i=0;i<5-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
void sort(int a[ ])
{int i, j, t;
for (j=0; j<5; j++)
for(i=0;i<5-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
void sort(float a[ ])
{int i, j;
float t;
for (j=0;j<5;j++)
for(i=0;i<5-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
運行結果如下：
the sorted numbers :
-123567 -165654 10100 3456 1198783 （長整型數據排序）
the sorted numbers : （整型數據排序）
-45 0 1 9 23
the sorted numbers :
-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （單精度型數據排序）
（2）在第1種方法中，3個函數的函數體基本上是相同的，都是采用選擇法排序，在下面的程序中，3個函數的函數體不全相同，前兩個函數采用選擇法排序，最后一個函數采用起泡法排序。
#include <iostream>
#include <string>
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); //對長整型數據排序
sort(b); //對整型數據排序
sort(c); //對單精度型數據排序
return 0;
}
void sort(long a[ ]) //對長整型數據用選擇法排序的函數
{int i,j,min;
long t;
for(i=0;i<5;i++)
{min=i;
for (j=i+1;j<5;j++)
if(a[min]>a[j]) min=j;
{t=a[i]; a[i]=a[min]; a[min]=t; }
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
void sort(int a[ ]) //對整型數據用選擇法排序的函數
{int i, j, t;
for (j=0; j<5; j++)
for(i=0;i<5-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
void sort(float a[ ]) //對單精度型數據用起泡法排序的函數
{int i, j;
float t;
for (j=0;j<5;j++)
for(i=0;i<5-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{t=a[i];a[i]=a[i+1];a[i+1]=t;}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
運行結果如下：
the sorted numbers :
-123567 -165654 10100 3456 1198783 （長整型數據排序結果）
the sorted numbers : （整型數據排序結果）
-45 0 1 9 23
the sorted numbers :
-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （單精度型數據排序結果）
對比兩種方法，可以看到，並不要求重載函數的函數體相同，在本例中，采用不同的排序方法，結果是相同的。從理論上說，重載的函數可以用來實現完全不同的功能，但是應該注意：同一個函數名最好用來實現相近的功能，而不要用來實現完全不相干的功能，以方便用戶理解和使用。
18．對第17題改用函數模板實現。並與17題程序進行對比分析。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
template <typename T >
void sort(T a[ ]) //函數模板，采用選擇法排序
{int i, j, min;
T t;
for(i=0;i<5;i++)
{min=i;
for (j=i+1; j<5; j++)
if(a[min]>a[j]) min=j;
t=a[i]; a[i]=a[min]; a[min]=t;
}
cout<<" the sorted numbers : "<<endl;
for(i=0;i<5;i++)
cout<<a[i]<< " ";
cout<<endl<<endl;
}
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;
}
運行結果如下：
the sorted numbers :
-123567 -165654 10100 3456 1198783 （長整型數據排序）
the sorted numbers : （整型數據排序）
-45 0 1 9 23
the sorted numbers :
-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （單精度型數據排序）
對比第17題和18題，可以看到，如果重載函數的函數體基本相同的話，用函數模板顯然更方便，可以壓縮程序篇幅，使用方便。