[数据结构与算法]C++Primer第五版 ——— （ch2）课后习题参考答案

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，只需查看是否超过最小单位即可，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;

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
//	练习 2.3
//		读程序写结果。
	unsigned u = 10, u2 = 42;
	std::cout << u2 - u << std::endl;   //32
	std::cout << u - u2 << std::endl;   //-32  2^32-32=4,294,967,264
	int i = 10, i2 = 42;
	std::cout << i2 - i << std::endl;   //32
	std::cout << i - i2 << std::endl;   //-32 
	std::cout << i - u << std::endl;    //0
	std::cout << u - i << std::endl;    //0

	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
( c ) 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。
两组day结果相同，month的八进制错误。

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
( c ) 1024f
( d ) 3.14L

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

2.8 练习

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 <iostream>

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 };
( c ) double salary = wage = 9999.99;
( d ) int i = 3.14;

( a ) 非法，>>运算符后不能定义；
改为 ：

int input_value;
std::cin >> input_value;

( b ) 非法，不能执行强制转换；
改为：
int i = 3.14，但仍旧会丢失信息。
( c ) 非法，同一语句的初始化应该分别进行；wage变量没有被定义，变量定义的形式是在类型说明符后紧跟多个变量名时，以逗号分隔,以分号结束。
改为：

double salary = 9999.99， wage = 9999.99;

( 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;
}

三条性质：1、定义在任何函数体外的变量会被初始化为0。 2、定义在函数体内部的变量不会被初始化。 3、类的对象未被初始化，则初值由类决定。

#include <iostream>
#include <string>

std::string global_str;     //string类构造函数初始化的空字符串
int global_int;     //全局变量自动初始化为0

int main()
{
    int local_int;      //局部变量未定义
    std::string local_str;     //string类构造函数初始化的空字符串

    std::cout << global_str << std::endl;
    std::cout << global_int << std::endl;
    std::cout << local_int << std::endl;
    std::cout << local_str << std::endl;

    return 0;
}

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;
( c ) 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 _;
( c ) int catch-22;
( d ) int 1_or_2 = 1;
( e ) double Double = 3.14;

(a) 非法，double是关键字，不能被用作标识符;
(b)可以;
(c)非法，由数字下划线字母组成，“-”不属于其中;
(d)非法，不能以数字开头;
(e)可以。

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;
}

j = 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;
( c ) 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;

都合法，第一个d的值为3.14159，其他的都会发生类型转换。

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 为引用ri赋值，是把值赋给了与引用绑定的i

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。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 0, b = 0;
	int* pr = nullptr, * pr0 = nullptr;
	a = 10;
	pr = &a;
	cout << "a = " << a << " pr = " << pr << endl;
	*pr = 20;
	cout << "a = " << a << " pr = " << pr << endl;
	pr0 = &b;
	pr = pr0;
	cout << "pr = " << pr << " pr0 = " << pr0 << endl;
	
	return 0；
}

练习 2.19

说明指针和引用的主要区别

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型
   实体
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占
   4个字节)
5. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
8. 引用比指针使用起来相对更安全

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;

1. 定义一个 int 类型的对象 i ，并赋值为 42；
2. 定义一个 int 类型的指针 p1 指向 i；
3. 原表达式可看作 *p1 = （ *p1 ） *（ *p1 ），即两个指针 p1 作解指针操作，为 42，然后再相乘（42 * 42），最后将结果赋值给指针 p1 所指的对象 i 。

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;

int i = 0;
( a ) 非法，double* 和 int* 类型不同;
( b ) 非法，int* 和 int 类型不同;
( 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) // ...

1.判断条件是指针 p 是否为空指针；
2.判断条件是指针所指的对象是否为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。

需要更多的消息判断指针是否有效。

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;

p 是一个 void* 指针可以表示任何类型的对象；而 pl 是 long 类型与 &i 声明的对象的类型 int 不同。

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;
( c ) int *ip, ip2;

(a) 指向 int 类型的指针，int 类型，int引用;
(b) int 类型，指向 int 类型的空指针;
( c ) 指向 int 类型的指针，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对象一旦创建其值就不能改变，所以const对象必须初始化。

(b)合法。

(c)合法，可以在运行时初始化。

(d)不合法，sz不可以改变。

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;

0是常量，&r不是对常量的引用；
合法；
合法；
合法；
合法；
非法，没有初始化；
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;

不合法，常量指针 cp 没有初始化；
不合法，常量指针 p2 没有初始化；
不合法，常量 ic 没有初始化；
不合法，指向常量的常量指针 p3 没有初始化；
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 = ⁣
p3 = ⁣
p2 = p1;
ic = *p3;

合法；
非法，p3 是指向 const int 的指针；
非法，ic 是 const int；
非法，p3 是常量指针，不能再次赋值；
非法，p2 是常量指针，不能再次赋值；
非法，ic 是const int ，不能改变。

github部分代码

https://github.com/Sunfann/C-_Primer_key

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