大学c 习题答案习题13答案

习题13答案一、简答题 1什么是运算符重载？实现运算符重载有几种方法？如何实现？答案：C+提供的运算符重载机制能够实现将已有运算符应用到新的数据类型变量上，赋予运算符新的含义。C+对运算符重载有一些限制，见13.2.1节。有两种方法可以实现运算符重载，它们是：类的成员函数方式和有友元函数方式。定义友元的目的是在友元函数中直接访问类的私有成员。实际上，可以通过类的公有函数接口访问类的私有成员，所以实现运算符重载，可以使用非成员、非友元实现运算符的重载。但是这种实现方法增加了访问私有数据成员的公有函数的调用时间，不值得提倡。见13.2.2节。2如何实现本类对象与其它类对象之间的相互类型转换？答案：可以使用“类型转换函数”将本类对象转换成其他类对象。而“类型转换函数”本质上就是运算符的重载。另外，可以使用“构造函数”将其他类对象转换成本类对象。3什么是虚函数？什么是纯虚函数？它们的作用是什么？答案：多态性是面向对象程序设计的重要特性，它与前面讲的封装性和继承性构成面向对象程序设计的三大特性。这三大特性是互相关联的，封装性是基础，继承性是关键，而多态性是补充。多态分为静态多态和动态多态。函数重载和运算符重载属于静态多态。动态多态是运行时的多态，如某些函数的调用关系在运行阶段才能确定。为了实现函数调用关系的动态多态，可以将函数定义成虚函数。将一个成员函数定义成虚函数的方法是，在函数定义的返回值类型前加virtual。在抽象类中，有时无法实现某一功能（即无法决定某一函数的具体实现），只能将函数定义成纯虚函数。虚函数具有函数实现的函数体，而纯虚函数没有函数体，即没有函数实现。对纯虚函数，只能在其派生类中实现该函数的功能。4试比较虚函数与虚基类的概念及作用。答案：虚函数用于实现动态多态。而虚基类用于实现在多重继承情况下，基类数据成员在派生类中保留一个副本，见12.6节。二、选择题 答案：1. C 2. D3. A4. D5. B6. C7. D8. C三、运行结果、完善程序1 运行结果：n=4 n=3 2, 3 2答案：先看虚线框中的程序，运行结果为： D:show( ) called. 8 若将A行的virtual去掉，则结果为： B:show( ) called. 5 对本题，若将虚线框中的fun( )和main( )函数同时修改成右侧实线框中的对应函数，则若A行有virtural时，结果为： D:show( ) called. 8 ；若A行无virtual时，结果为： B:show( ) called. 5 。3运行结果为：The B version BThe D1 info: 4 version 1The D2 info: 100 version BThe D3 info: -25 version 3去掉A行的virtual，则运行结果为：The B version BThe B version 1The B version BThe B version 34答案：（1）operator char *( )（2）return s; （3）str = num; 四、编程题1 答案：/ 实现1，赋值运算符重（=和+=）载函数的返回值为对象的引用。/ 缺点：不可实现对象的连续赋值，只能 c1= c2 #includeclass Complexfloat Real, Image;public:Complex(float r=0,float i=0)Real=r;Image=i;void show( )cout(Real,Image)n;void operator=(Complex &); /用成员实现，注意：=不能用友元实现void operator+=(Complex &); /用成员实现，+=可以用友元实现friend Complex operator+(Complex &,Complex &); /用友元实现friend Complex operator-(Complex &,Complex &); /用友元实现;void Complex: operator=(Complex &c) /返回值 void Real=c.Real;Image=c.Image;void Complex: operator+=(Complex &c) /返回值 void Real=Real+c.Real;Image=Image+c.Image;Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2)Complex t;t.Real=c2.Real+c1.Real;t.Image=c2.Image+c1.Image;return t;Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2)Complex t;t.Real=c1.Real-c2.Real;t.Image=c1.Image-c2.Image;return t;void main( )Complex c1(1,2),c2(3,4),c3;c3=c1;c3.show( );c3=c1+c2;c3.show( );c3+=c2;c3.show( );c3=c1-c2;c3.show( );/ 实现2，赋值运算符重（=和+=）载函数的返回值为对象的引用。/ 优点：可实现对象的连续赋值，如 c1=c2=c3 #includeclass Complexfloat Real, Image;public:Complex(float r=0,float i=0)Real=r;Image=i;void show( )cout(Real,Image)n;Complex & operator=(Complex &); /用成员实现，注意：=不能用友元实现Complex & operator+=(Complex &); /用成员实现，+=可以用友元实现friend Complex operator+(Complex &,Complex &); /用友元实现friend Complex operator-(Complex &,Complex &); /用友元实现;Complex & Complex: operator=(Complex &c) /返回值为对象的引用 Real=c.Real;Image=c.Image;return *this;Complex & Complex: operator+=(Complex &c) /返回值为对象的引用 Real=Real+c.Real;Image=Image+c.Image;return *this;Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2)Complex t;t.Real=c2.Real+c1.Real;t.Image=c2.Image+c1.Image;return t;Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2)Complex t;t.Real=c1.Real-c2.Real;t.Image=c1.Image-c2.Image;return t;void main( )Complex c1(1,2),c2(3,4),c3;c3=c2=c1;c3.show( );c3=c1+c2;c3.show( );c3+=c2; c3.show( );c3=c1-c2;c3.show( );2 答案：#include #include class Fraction int m, n; / m 是分子，n 是分母public:Fraction(int im=0,int in=1) int t=gcd(im,in); m=im/t; n=in/t; if(m*n0) / 若分子和分母同号 m=abs(m); n=abs(n); else / 若分子和分母异号 m=-abs(m); n=abs(n); ; int gcd(int x,int y); Fraction & operator= ( Fraction b ) m=b.m; n=b.n; return *this; Fraction operator+ ( Fraction b ) return Fraction(m*b.n+n*b.m,n*b.n); Fraction operator- ( Fraction b ) return Fraction(m*b.n-n*b.m,n*b.n); friend Fraction operator* ( Fraction a, Fraction b ); friend Fraction operator/ ( Fraction a, Fraction b );void Show() coutm/nendl; ;int Fraction:gcd(int x,int y ) /返回的最大公约数是正数 int r; if(x0) x= -x; if(y0) y= -y;while( r=x%y ) x=y; y=r; return y;Fraction operator* ( Fraction a, Fraction b ) return Fraction(a.m*b.m, a.n*b.n); Fraction operator/ ( Fraction a, Fraction b ) return Fraction(a.m*b.n, a.n*b.m); void main( ) Fraction a(1,3),b(3,-12),c;couta=; a.Show( );coutb=; b.Show( );c=a+b;couta+b=; c.Show();c=a-b;couta-b=; c.Show();c=a*b;couta*b=; c.Show();c=a/b;couta/b=; c.Show();3答案：#includeclass Pointfloat x,y;public:Point(float a=0,float b=0)x=a;y=b; void show( )coutx=xty=yn; Point & operator+( ); /用成员函数实现前置，返回引用Point operator+(int); /用成员函数实现后置，返回对象friend Point & operator-(Point &); /用友元函数实现前置，返回引用friend Point operator-(Point & ,int);/用友元函数实现后置，返回对象/ 前置或后置，一般应返回对象或引用，否则只能单独使用/ 既 a+ 合法，而 b=a+; 非法;Point & Point:operator+( )/前置，成员实现x+;y+;return *this;Point Point:operator+(int)/后置，成员实现Point t=*this;x+;y+;return t;Point & operator-(Point &p)/前置，友元实现p.x-; p.y-;return p;Point operator-(Point &p,int)/后置，友元实现Point temp=p;p.x-;p.y-;return temp;void main( )Point m(1,2), c;c=m+; / 如果只写 m+; m.show( ); 则无法测出是前置还是后置c.show( );m.show( );c=+m;c.show( );m.show( );c=m-;c.show( );m.show( );c=-m;c.show( );m.show( );4 答案：#include#includeclass stringchar *str;int len;public:string(char *s=0)/构造函数，含缺省构造函数if(s) /此处必须判断s是否为空指针。len=strlen(s); /若s为空指针，则strlen(s)报运行错。 str=new charlen+1; strcpy(str,s);elselen=0,str=0; /注意逗号string(string &st) /拷贝构造函数，必须要定义，想一想为什么？if(st.str)len=st.len;str=new charlen+1; strcpy(str,st.str);elselen=0,str=0;string( ) /析构函数if(str)delete str; void set(char *s) /置值if(str)delete str; /必须先删除原空间if(s)len=strlen(s);str=new charstrlen(s)+1; strcpy(str,s);elsestr=0,len=0;void show(void) /显示串if(str)coutstrendl;else coutThe string is empty!endl;int getlen(void) /获取长度return len;/解 1void delchar(char ch) /删除字符（删除所有参数指定的字符）int i, j; for(i=j=0; stri; i+) if( stri!=ch ) strj+=stri; strj=0;char *t=str;/使字符串长度与成员len的值保持一致str=new charstrlen(t)+1;strcpy(str,t);len=strlen(str);delete t;/* 解 2void delchar(char ch) /删除字符（删除所有参数指定的字符）int i=0;if(str)/while(ilen)while(stri)/删除若干字符后,len与str指向的空间长度不一致if(stri=ch)/可处理成一致，亦可忽略这种不一致strcpy(str+i, str+i+1);len-;/注意else i+;*/*解 3void delchar(char ch)int i=0,j=0;if(str)for(;ilen;i+)if(stri=ch)j=i;for(;jlen;j+)/循环将后面的字符向前挪动一位strj=strj+1;len-;i-;*/string& operator=(string &s) / 赋值运算只能用成员实现if(str)delete str;len=s.len;if(s.str)str=new charlen+1;strcpy(str,s.str);elsestr=0;return *this;string & operator+=(string &s) /字符串拼接+=string t=*this; /调用拷贝构造函数，初始化t(保存老串)if(str)delete str; /删除老串len=len+s.len;if(len)str = new charlen+1;strcpy(str,t.str);strcat(str,s.str);return *this;friend string operator+(string &s1, string &s2); /字符串拼接 +，类外实现int operator=(string &s) /字符串比较 if(strcmp(str,s.str)=0)return 1;elsereturn 0;/或 return(!strcmp(str, s.str);string operator+(string &s1, string &s2) /字符串拼接 +，类外实现string t;t.len=s1.len+s2.len;if(t.len)t.str=new chart.len+1;strcpy(t.str,s1.str);strcat(t.str,s2.str);elset.str=0;return t; /因为返回对象(动态申请空间)，所以要定义拷贝构造函数void main( )char *a=C plus plus ;string s1(a), s2(language), s3;/测试两种构造函数s1.show( );s2.show( );s3.show( );cout Befor assign:n;if(s1=s2) /测试比较运算符 = = couts1 and s2 is same!endlendl;if(!(s1=s2)couts1 and s2 is different!endlendl;s1=s2; /测试赋值运算符 = cout After assign s1=s2:n;if(s1=s2)couts1 and s2 is same!endlendl;if(!(s1=s2)couts1 and s2 is different!endlendl;s3=s1+s2; /测试加法及赋值运算符 +=，=s3.show( );s3+=s2; /测试运算符 +=s3.show( );s3.delchar(e); /想一想，能否处理成 s3-e/测试删除字符串函数s3.show( );s3.delchar(a);s3.show( );s3.delchar(g);s3.show( );5 答案：#includeclass Matrixint *p, m, n;public:Matrix(int mm, int nn )m=mm, n=nn;p=new intm*n;Matrix(Matrix &b)m=b.m; n=b.n;p=new intm*n;for(int i=0; im*n; i+)pi = (b.p)i;void input( )int i;for(i=0; ipi; Matrix operator+(Matrix &b) / ?if(m!=b.m | n!=b.n)coutThe two matrix are not same size!n;return *this;for(int i=0; im*n; i+)pi += (b.p)i;return *this;void operator =( Matrix &b) if(m!=b.m | n!=b.n)coutThe two matrix are not same size!n;for(int i=0; im*n; i+)pi = (b.p)i; void show( )int i,j;int *p1=p;for(i=0; im; i+)for(j=0; jn; j+)cout(*p1+)t;coutendl;coutendl;Matrix( )if(p) delete p;void main(void)int m,n;coutmn;Matrix A(m,n), B(m,n);coutPlease input the first matrix : ;A.input();B = A;B.show( );Matrix C(A);C.show( );C=A+B;C.show();6 答案：#include class Shapepublic:virtual double Area()=0;virtual void Setdata(double,dou