c 面向对象程序设计课后习题解答-谭浩强

第1章

++的初步知识

第1章C

1．请根据你的了解，叙述C++ 的特点。C++ 对C有哪些发展？

【解】略。

2．一个C++的程序是由哪几部分构成的？其中的每一部分起什么作用？

【解】略。

3．从拿到一个任务到得到最终结果，一般要经过几个步骤？

【解】略。

4．请说明编辑、编译、连接的作用。在编译后得到的目标文件为什么不能直接运行？

【解】编译是以源程序文件为单位进行的，而一个完整的程序可能包含若干个程序文件，在分别对它们编译之后，得到若干个目标文件（后缀一般为.obj），然后要将它们连接为一个整体。此外，还需要与编译系统提供的标准库相连接，才能生成一个可执行文件（后缀为.exe）。不能直接运行后缀为.obj的目标文件，只能运行后缀为.exe的可执行文件。

5．分析下面程序运行的结果。

#include

using namespace std;

int main( )

{

cout<<" This "<<" is ";

cout<<" a "<<" C++ ";

cout<<"program. " << endl;

return 0;

}

【解】输出的结果为

ThisisaC++program.

C++面向对象程序设计题解与上机指导

4

6．分析下面程序运行的结果。

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b,c;

a=10;

b=23;

c=a+b;

cout<<" a+b=";

cout<

cout<

return 0;

}

【解】前两个cout语句在输出数据后不换行，第3个cout语句输出一个换行，因此输出的结果为

a+b=33

7．分析下面程序运行的结果。请先阅读程序写出程序运行时应输出的结果，然后上机运行程序，验证自己分析的结果是否正确。以下各题同。

#include

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<

return 0;

}

int f(int x,int y,int z)

{

int m;

if (x

else m=y;

if (z

return(m);

}

【解】程序的作用是：输入3个整数，然后输出其中值最小的数。在主函数中输入3个整数，然后调用f函数，在f函数中实现找最小的整数，用if语句比较两个数，将

第1章C++ 的初步知识

5 小者存放在变量m中，经过两个if语句的比较，m中存放的是3个整数中最小的数。运

行情况如下：

1 5 3↙(输入3个整数)

1 (输出其中最小的数)

8．在你所用的C++系统上，输入以下程序，进行编译，观察编译情况，如果有错

误，请修改程序，再进行编译，直到没有错误，然后进行连接和运行，分析运行结果。

int main( );

{

int a,b;

c=a+b;

cout >>" a+b=" >> a+b;

}

【解】上机编译出错，编译出错信息告知在第2行出错，经检查，发现第1行的末

尾多了一个分号，编译系统无法理解第2行的花括号，导致报告第2行出错。将第1行

的末尾的分号去掉，重新编译，编译出错信息告知在第5行和第6行出错。第5行出错

原因是cout未经声明，因为cout不是C++语言提供的系统的关键字，而是输出流的对

象，必须使用头文件iostream。第6行出错原因是main是int型函数，应返回一个整型

值。将程序改为

#include

int main( )

{

int a,b;

c=a+b;

cout >>" a+b=" >> a+b;

return 0;

}

重新编译。编译出错信息告知在第5行和第6行出错。第5行出错原因是变量c未定义，

第6行出错原因是cout未经声明，说明#include 命令行未能起作用，原因是未

指明命名空间。将程序改为

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b,c;

c=a+b;

cout>>" a+b=" >>a+b;

return 0;

}

C++面向对象程序设计题解与上机指导

6

重新编译。编译出错信息告知在第7行出错，经检查，是“>>”用得不当，“>>”是提取运算符，应与cin联合使用，用来从输入流中提取数据，输出时应该用插入运算符“<<”。

把两处“>>”都改为“<<”，再重新编译，发现没有error错误，但有两个警告（warning），原因是定义了a和b，但未对它们赋值。应增加赋值语句或输入语句，使a和b获得值，将程序改为

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b,c;

cin>>a>>b;

c=a+b;

cout>>" a+b=" >>a+b;

return 0;

}

重新编译，没有编译错误，能通过编译和连接，可以正常运行，在Visual C++ 6.0环境下运行时屏幕显示如下：

5 9↙

a+b=14Press any key to continue

显然这样的输出不理想，“Press any key to continue”是Visual C++系统在输出了运行结果后自动显示的一个信息，告诉用户“如果想继续工作，请按任何一个键”。当用户按任何一个键后，显示运行结果的窗口消失，屏幕显示回到Visual C++的主窗口，显示出源程序和编译信息。

为了解决以上输出不理想的情况，可以在最后一个输出语句中增加输出一个换行符。最后的程序如下：

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b,c;

cin>>a>>b;

c=a+b;

cout<<"a+b="<

return 0;

}

运行时屏幕显示如下：

5 9↙

a+b=14

第1章C++ 的初步知识

7 Press any key to continue

这就完成了程序的调试。

这里对本题的调试过程作了比较详细的分析，以便使读者对如何调试程序有比较具

体而清晰的了解。需要说明：

（1）编译系统给出的编译出错信息，只是提示性的，引导用户去检查错误，用户必

须根据程序的上下文和编译出错信息，全面考虑，找出真正出错之处。例如编译出错信

息通知第2行出错，其实可能是第1行出错。

（2）有时，有的错误开始时未被检查出来并告知用户（例如未定义变量c），由于

其他错误未解决，掩盖了这个错误。当解决了其他错误后，这个错误会被检查出来。有

时在调试过程中会不断检查出新的错误，这是不奇怪的。一一处理，问题会迎刃而解。

（3）为了说明调试过程，这里全部依靠计算机系统来检查错误，其实有些明显的错

误，完全可以由人工查出，这样可以提高调试效率。由人工在纸面或屏幕上检查错误，

称为静态查错，用计算机编译系统检查错误，称为动态查错。建议尽量先用静态查错的

方法排除错误，只有人工检查不出来的错误才让计算机检查。

9．输入以下程序，进行编译，观察编译情况，如果有错误，请修改程序，再进行

编译，直到没有错误，然后进行连接和运行，分析运行结果。

#include

using namespace std;

int main( )

{

int a,b;

c=add(a,b)

cout<<"a+b="<

return 0;

}

int add(int x,int y);

{

z=x+y;

retrun(z);

}

【解】发现7个错误：

（1）对add函数未声明就调用，应在main函数中对add函数进行声明。

（2）定义add函数时，函数首行末尾不应有分号。

（3）变量c未经定义。

（4）add函数中的变量z未经定义。

（5）第6行末尾少了一个分号。

（6）add函数中的retrun拼写错误，应为return。编译系统把retrun作为未声明的标

识符而报错，因为retrun（z）会被认为是函数调用的形式。

C++面向对象程序设计题解与上机指导

8

（7）变量a和b未被赋值。

改正后的程序如下：

#include

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 <

return 0;

}

int add(int x,int y)

{int z;

z=x+y;

return(z);

}

运行情况如下：

5 8↙

13

10．输入以下程序，编译并运行，分析运行结果。

#include

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;} //{ }内3个语句的作用是将x和y的值互换

if (z

else if (z

else cout << x << ',' << y << ',' << z << endl;

}

第1章C++ 的初步知识

9 请分析此程序的作用。sort函数中的if语句是一个嵌套的if语句。

运行时先后输入以下几组数据，观察并分析运行结果。

① 3 6 10↙

② 6 3 10↙

③10 6 3↙

④10，6，3↙

【解】程序的作用是对输入的3个整数按由小到大的顺序进行排序。sort函数中的

第1个if语句的作用是先将x和y排序，使x小于或等于y。第2个if语句是一个嵌套

的if语句，先比较z和x，如果z

如果z不小于x，而小于y，显然由小到大的顺序应当是x,z,y，按此顺序输出；如果z

既不小于x，又不小于y，显然由小到大的顺序应当是x,y,z，按此顺序输出。

按题目要求分别输入以下几组数据，运行结果如下：

① 3 6 10↙

3，6，10

② 6 3 10↙

3，6，10

③10 6 3↙

3，6，10

④10，6，3↙

-858993460，-858993460，10

以上是在Visual C++ 6.0环境下运行的情况，前3次运行正常，表明当输入不同的

数据时，程序能实现由小到大的排序功能。第4次运行的结果显然不正常，这是由于输

入数据时出了问题，本来要求在输入数据时，数据之间以空格或换行相隔，而现在却以

逗号相隔，只有第一个整数能正常赋给变量x，第二和第三个数据均无法正常赋给变量y

和z，y和z的值来自输入流中相应字节的内容。

11．求2个或3个正整数中的最大数，用带有默认参数的函数实现。

【解】可以编写出以下程序：

#include

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)= " <

return 0;

}

C++面向对象程序设计题解与上机指导

10

int max(int a,int b,int c)

{if(b>a) a=b;

if(c>a) a=c;

return a;

}

运行情况如下：

13 5 76↙

max(a，b，c)=76 （从3个数中找最大者）

max(a，b)=13 （从前2个数中找最大者）

如果想从3个数中找大者，可以在调用时写成“max(a,b,c)”形式，如果只想从2个数中找大者，则在调用时写成“max(a,b)”形式，此时c自动取默认值0，由于0比任何正整数都小，因此从14，5，0中选最大者和从14，5中选大者的结果是一样的。

12．输入两个整数，将它们按由大到小的顺序输出。要求使用变量的引用。

【解】可以编写出以下程序：

#include

using namespace std;

int main( )

{ void change(int &,int &);

int a,b;

cin>>a>>b;

if(a

cout<<"max="<

cin>>a>>b>>c;

a1=a;b1=b;c1=c;

sort(a1,b1,c1);

cout<

cout<

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;

}

运行情况如下：

Please enter 3 integers:23 67 -55↙

23 67 –55 in sorted order is –55 23 67

这个程序很容易理解，不易出错。由于在调用sort函数时虚实结合使形参i,j,k成为

实参a1,b1,c1的引用（别名），因此通过调用函数sort（a1,b1,c1）既实现了对i,j,k排序，

也就同时实现了对a1,b1,c1排序。同样，执行change（i,j）函数，可以实现对实参i和j

的互换。

14．编一程序,将两个字符串连接起来,结果取代第一个字符串。要求用string方法。

【解】可以编写出以下程序：

#include

#include //程序中若使用字符串变量，必须包含头文件string

using namespace std;

int main( )

{string s1= " week "，s2= " end ";

cout << " s1= " << s1 << endl;

cout << "s2=" << s2 << endl;

C++面向对象程序设计题解与上机指导

12

s1=s1+s2;

cout<<" The new string is: "<

return 0;

}

运行情况如下：

s1=week

s2=end

The new string is: weekend

15．输入一个字符串，把其中的字符按逆序输出。如输入LIGHT，输出THGIL。

要求用string方法。

【解】可以编写出以下程序：

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{ string str; //定义字符串变量str

int i,n;

char temp; //定义字符变量temp

cout<<" please input a string: ";

cin>>str; //输入一个字符串赋给字符串变量str

n=str.size( ); //测量str的长度n

for(i=0;i

{temp=str[i];str[i]=str[n-i-1];str[n-i-1]=temp;}

cout << str << endl;

return 0;

}

运行情况如下：

please input a string:

LIGHT↙

THGIL

注意：输入的字符串中不能含有空格。

16．有5个字符串，要求将它们按由小到大的顺序排列，用string方法。

【解】可以编写出以下程序：

#include

#include

using namespace std;

int main( )

{ int i;

第1章C++ 的初步知识

13

string str[5]={" BASIC"," C"," FORTRAN"," C++","PASCAL"};

void sort(string [ ]);

sort(str); //对字符串排序

cout<<" the sorted strings : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

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;}

}

运行结果如下：

the sorted strings :

BASIC C C++ FORTRAN PASCAL

17．编一个程序，用同一个函数名对n个数据进行从小到大排序，数据类型可以是

整型、单精度型、双精度型。用重载函数实现。

【解】可以编写出以下两个程序：

（1）建立3个函数，分别用于处理整型、单精度型、双精度型数据的排序，在3个

函数中都采用选择法排序方法。

#include

#include

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;

C++面向对象程序设计题解与上机指导

14

}

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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

运行结果如下：

the sorted numbers :

-123567 -165654 10100 3456 1198783 （长整型数据排序）

第1章C++ 的初步知识

15

the sorted numbers : （整型数据排序）

-45 0 1 9 23

the sorted numbers :

-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （单精度型数据排序）

（2）在第1种方法中，3个函数的函数体基本上是相同的，都是采用选择法排序，

在下面的程序中，3个函数的函数体不全相同，前两个函数采用选择法排序，最后一个

函数采用起泡法排序。

#include

#include

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); //对长整型数据排序

sort(b); //对整型数据排序

sort(c); //对单精度型数据排序

return 0;

}

void sort(long a[ ]) //对长整型数据用选择法排序的函数

{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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

void sort(int a[ ]) //对整型数据用选择法排序的函数

{int i, j, t;

for (j=0; j<5; j++)

C++面向对象程序设计题解与上机指导

16

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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

void sort(float a[ ]) //对单精度型数据用起泡法排序的函数

{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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

运行结果如下：

the sorted numbers :

-123567 -165654 10100 3456 1198783 （长整型数据排序结果）

the sorted numbers : （整型数据排序结果）

-45 0 1 9 23

the sorted numbers :

-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （单精度型数据排序结果）

对比两种方法，可以看到，并不要求重载函数的函数体相同，在本例中，采用不同的排序方法，结果是相同的。从理论上说，重载的函数可以用来实现完全不同的功能，但是应该注意：同一个函数名最好用来实现相近的功能，而不要用来实现完全不相干的功能，以方便用户理解和使用。

18．对第17题改用函数模板实现。并与17题程序进行对比分析。

#include

#include

using namespace std;

template

void sort(T a[ ]) //函数模板，采用选择法排序

{int i, j, min;

第1章C++ 的初步知识

17

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 : "<

for(i=0;i<5;i++)

cout<

cout<

}

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;

}

运行结果如下：

the sorted numbers :

-123567 -165654 10100 3456 1198783 （长整型数据排序）

the sorted numbers : （整型数据排序）

-45 0 1 9 23

the sorted numbers :

-2.3 2.4 5.5 6.6 7.6 （单精度型数据排序）

对比第17题和18题，可以看到，如果重载函数的函数体基本相同的话，用函数模

板显然更方便，可以压缩程序篇幅，使用方便。