в конце глав. Все упражнения
Упражнения находятся в конце глав. Все упражнения главным образом типа напишите программу. Для решения всегда пишите такую программу, которая будет компилироваться и работать по меньшей мере на нескольких тестовых случаях. Упражнения различаются в основном по сложности, поэтому они помечены оценкой степени сложности. Шкала экспоненциальная, так что если на упражнение (*1) вам потребовалось пять минут, то упражнение (*2) вам может потребоваться час, а на (*3) - день. Время, которое требуется на то, чтобы написать и оттестировать программу, зависит больше от опыта читателя, нежели от самого упражнения. Упражнение (*1) может отнять день, если для того, чтобы запустить ее, читателю сначала придется знакомиться с новой вычислительной системой. С другой стороны, тот, у кого под рукой окажется нужный набор программ, может сделать упражнение (*5) за час. В качестве источника упражнений к Главам 2-4 можно использовать любую книгу по C. У Ахо и др. [1] приведено большое количество общих структур данных и алгоритмов в терминах абстрактных типов данных. Эту книгу также может служить источником упражнений к Главам 5-7. Однако языку, который в этой книге использовался, недостает как функций членов, так и производных классов. Поэтому определенные пользователем типы часто можно выражать в C++ более элегантно.
(*1) Заставьте работать программу с "Hello, world" (1.1.1).
(*1) Для каждого описания в сделайте следующее: Если описание не является определением, напишите для него определение. Если описание является определением, напишите для него описание, которое при этом не является определением.
(*1) Напишите описания для: указателя на символ; вектора из 10 целых; ссылки на вектор из 10 целых; указателя на вектор из символьных строк; указателя на указатель на символ; константного целого; указателя на константное целое; и константного указателя на целое. Каждый из них инициализируйте.
(*1.5) Напишите программу, которая печатает размеры основных и указательных типов. Используйте операцию sizeof.
(*1.5) Напишите программу, которая печатает буквы 'a'...'z' и цифры '0'...'9' и их числовые значения. Сделайте то же для остальных печатаемых символов. Сделайте то же, но используя шестнадцатиричную запись.
(*1) Напечатайте набор битов, которым представляется указатель 0 на вашей системе. Подсказка:
(*1.5) Напишите функцию, печатающую порядок и мантиссу параметра типа double.
(*2) Каковы наибольшие и наименьшие значения, на вашей системе, следующих типов: char, short, int, long, float, double, unsigned, char*, int* и void*? Имеются ли дополнительные ограничения на принимаемые ими значения? Может ли, например, int* принимать нечетное значение? Как выравниваются в памяти объекты этих типов? Может ли, например, int иметь нечетный адрес?
(*1) Какое самое длинное локальное имя можно использовать в C++ программе в вашей системе? Какое самое длинное внешнее имя можно использовать в C++ программе в вашей системе? Есть ли какие-нибудь ограничения на символы, которые можно употреблять в имени?
(*2) Определите one следующим образом:
const one = 1;
Попытайтесь поменять значение one на 2. Определите num следующим образом:
const num[] = { 1, 2 };
Попытайтесь поменять значение num[1] на 2.
(*1) Напишите функцию, переставляющую два целых (меняющую значения). Используйте в качесте типа параметра int*. Напишите другую переставляющую функцию, использующую в качесте типа параметра int.
(*1) Напишите следующие описания: функция, получающая параметр типа указатель на символ и ссылку на целое и не возвращающая значения; указатель на такую функцию; функция, получающая такой указатель в качестве параметра; и функция, возвращающая такой указатель. Напишите определение функции, которая получает такой указатель как параметр и возвращает свой параметр как возвращаемое значение. Подсказка: используйте typedef.
(*1) Что это значит? Для чего это может использоваться?
typedef int (rifii) (int, int);
(*1.5) Напишите программу вроде "Hello, world", которая получает имя как параметр командной строки и печатает "Hello, имя". Модифицируйте эту программу так, чтобы она получала получала любое количество имен и говорила hello каждому из них.
(*1.5) Напишите программу, которая читает произвольное число файлов, имена которых задаются как аргументы командной стоки, и пишет их один за другим в cout. Поскольку эта программа при выдаче конкатенирует свои параметры, вы можете назвать ее cat (кошка).
(*2) Преобразуйте небольшую C программу в C++. Измените заголовочные файлы так, чтобы описывать все вызываемые функции и описывать тип каждого параметра. Замените, где возможно, директивы #define на enum и const или inline. Уберите из .c файлов описания extern и преобразуйте определения функций к синтаксису C++. Замените вызовы malloc() и free() на new и delete. Уберите необязательные приведения типа.
(*2) Реализуйте sort() (#4.6.7) используя эффективный алгоритм сортировки.
(*2) Посмотрите на определение struct tnode в Напишите функцию для введения новых слов в дерево узлов tnode. Напишите функцию для вывода дерева узлов tnode. Напишите функцию для вывода дерева узлов tnode со словами в алфавитном порядке. Модифицируйте tnode так, чтобы в нем хранился (только) указатель на слово произвольной длины, помещенное с помощью new в свободную память. Модифицируйте функции для использования нового определения tnode.
(*2) Напишите "модуль", реализующий стек. Файл .h должен описывать функции push(), pop() и любые другие удобные функции (только). Файл .c определяет функции и данные, необходимые для хранения стека.
(*1) Модифицируйте настольный калькулятор из Главы 3, чтобы использовать класс table.
(*1) Разработайте tnode (#с.8.5) как класс с конструкторами, деструкторами и т.п. Определите дерево из tnode'ов как класс с конструкторами, деструкторами и т.п.
(*1) Преобразуйте класс intset () в множество строк.
(*1) Преобразуйте класс intset в множество узлов node, где node - определяемая вами структура.
(*3) Определите класс для анализа. хранения, вычисления и печати простых арифметических выражений, состоящих из целых констант и операций +, -, * и /. Открытый интерфейс должен выгляедть примерно так:
class expr { // ... public: expr(char*); int eval(); void print(); }
Параметр строка конструктора expr::expr() является выражением. Функция expr::eval() возвращает значение выражение, а expr::print() печатает представление выражения в cout. Программа может выглядеть, например, так:
expr x("123/4+123*4-3"); cout
Определите класс expr два раза: один раз используя в качестве представления связанный список узлов, а другой раз - символьную строку. Поэкспериментируйте с разными способами печати выражения: с полностью расставленными скобками, в постфиксной записи, в ассемблерном коде и т.д.
(*1) Определите класс char_queue (символьная очередь) таким образом, чтобы открытый интерфейс не зависел от представления. Реализуйте char_queue как (1) связанный список и как (2) вектор. О согласованности не заботьтесь.
(*2) Определите класс histogram (гистограмма), в котором ведется подсчет чисел в определенных интервалах, которые задаются как параметры конструктора histogram. Обеспечьте функцию вывода гистограммы на печать. Сделайте обработку значений, выходящих за границы. Подсказка: .
(*2) Определите несколько классов, предоставляющих случайные числа с определенными распределениями. Каждый класс имеет конструктор, задающий параметры распределения, и функцию draw, которая возвращает "следующее" значение. Подсказка: . Посмотрите также класс intset.
(*2) Перепишите пример date (#5.8.2), пример char_stack () и пример intset () не используя функций членов (даже конструкторов и деструкторов). Используйте только class и friend. Сравните с версиями, в которых использовались функции члены.
(*2) Определите итератор для класса string. Определите операцию конкатенации + и операцию "добавить в конец" +=. Какие еще операции над string вы хотели бы осуществлять?
(*1.5) Задайте с помощью перегрузки () операцию выделения подстроки для класса строк.
(*3) Постройте класс string так, чтобы операция выделения подстроки могла использоваться в левой части присваивания. Напишите сначала версию, в которой строка может присваиваться подстроке той же длины, а потом версию, где эти длины могут быть разными.
(*2) Постройте класс string так, чтобы для присваивания, передачи параметров и т.п. он имел семантику по значению, то есть в тех случаях, когда копируется строковое представление, а не просто управляющая структура данных класса sring.
(*3) Модифицируйте класс string из предыдущего примера таким образом, чтобы строка копировалась только когда это необходимо. То есть, храните совместно используемое представление двух строк, пока одна из этих строк не будет изменена. Не пытайтесь одновременно с этим иметь операцию выделения подстроки, которая может использоваться в левой части.
(*4) Разработайте класс string с семантикой по значению, копированием с задержкой и операцией подстроки, которая может стоять в левой части.
(*2) Какие преобразования используются в каждом выражении следующей программы:
struct X { int i; X(int); operator+(int); };
struct Y { int i; Y(X); operator+(X); operator int(); };
X operator* (X,Y); int f(X);
X x = 1; Y y = x; int i = 2;
main() { i + 10; y + 10; y + 10 * y; x + y + i; x * x + i; f(7); f(y); y + y; 106 + y; }
Определите X и Y так, чтобы они оба были целыми типами. Измените программу так, чтобы она работала и печатала значения всех допустимых выражений.
(*2) Определите класс INT, который ведет себя в точности как int. Подсказка: определите INT::operator int().
(*1) Определите класс RINT, который ведет себя в точности как int за исключением того, что единственные возможные операции - это + (унарный и бинарный), - (унарный и бинарный), *, /, %. Подсказка: не определяйте $ (R?)INT::operator int().
(*1) Определите
class base { public: virtual void iam() { cout
Выведите из base два класса и для каждого определите iam() ("я есть"), которая выводит имя класса на печать. Создайте объекты этих классов и вызовите для них iam(). Присвойте адреса объектов производных классов указателям base* и вызовите iam() через эти указатели.
(*2) Реализуйте примитивы экрана () подходящим для вашей системы образом.
(*2) Определите класс triangle (треугольник) и класс circle (круг).
(*2) Определите функцию, которая рисует линию, соединяющую две фигуры, отыскивая две ближайшие "точки соприкосновения" и соединяя их.
(*2) Модифицируйте пример с фигурами так, чтобы line была rectangle и наоборот.
(*2) Придумайте и реализуйте дважды связанный список, который можно использовать без итератора.
(*2) Придумайте и реализуйте дважды связанный список, которым можно пользоваться только посредством итератора. Итератор должен иметь действия для движения вперед и назад, действия для вставления и удаления элементов списка, и способ доступа к текущему элементу.
(*2) Постройте обобщенный вариант дважды связанного списка.
(*4) Сделайте список, в котором вставляются и удаляются сами объекты (а не просто указатели на объекты). Проделайте это для класса X, для которого определены X::X(X), X::~X() X::operator=(X).
(*5) Придумайте и реализуйте библиотеку для написания моделей, управляемых прерываниями. Подсказка: . Только это - старая программа, а вы могли бы написать лучше. Должен быть класс task (- задача). Объект класса task должен мочь сохранять свое состояние и восстанавливаться в это состояние (вы можете определить task::save() и task::restore()), чтобы он мог действовать как сопрограмма. Отдельные задачи можно определять как объекты классов, производных от класса task. Программа, которую должна исполнять задача, модет задаваться как виртуальная функция. Должна быть возможность передавать новой задаче ее параметры как параметры ее конструктора(ов). Там должен быть планировщик, реализующий концепцию виртуального времени. Обеспечьте функцию задержки task::delay(), которая "тратит" виртуальное время. Будет ли планировщик отдельным или частью класса task - это один из основных вопросов, которые надо решить при проектировании. Задача должна передавать данные. Для этого разработайте класс queue (очередь). Придумайте способ, чтобы задача ожидала ввода из нескольких очередей. Ошибки в ходе выполнения обрабатывайте единообразно. Как бы вы отлаживали программы, написанные с помощью такой библиотеки?
*1 К сожалению, об этом присваивании легко забыть. Например, в первом издании этой книги (английском - перев.) вторая строка конструктор derived::derived() читалась так:
if (this == 0) this = (derived*)43;
И следовательно, для d конструктор базового класса base::base() не вызывался. Программа была допустимой и корректно выполнялась, но очевидно делала не то, что подразумевал автор. (прим. автора)
[] [] []
Copyright © CIT
(*1.5) Считайте файл чисел с плавающей точкой, составьте из пар считанных чисел комплексные числа и выведите комплексные числа.
(*1.5) Определите тип name_and_address (имя_и_адрес). Определите для него . Скопируйте поток объектов name_and_address.
(*2) Постройте несколько функций для запроса и чтения различного вида информации. Простейший пример - функция y_or_n() в Идеи: целое, число с плавающей точкой, имя файла, почтовый адрес, дата, личные данные и т.д. Постарайтесь сделать их защищенными от дурака.
(*1.5) Напишите программу, которая печатает (1) все буквы в нижнем регистре, (2) все буквы, (3) все буквы и цифры, (4) все символы, которые могут встречаться в идентификаторах C++ на вашей системе, (5) все символы пунктуации, (6) целые значения всех управляющих символов, (7) все символы пропуска, (8) целые значения всех символов пропуска, и (9) все печатаемые символы.
(*4) Реализуйте стандартную библиотеку ввода/вывода C () с помощью стандартной библиотеки ввода/вывода C++ ().
(*4) Реализуйте стандартную библиотеку ввода/вывода C++ () с помощью стандартной библиотеки ввода/вывода C ().
(*4) Реализуйте стандартные библиотеки C и C++ так, чтобы они могли использоваться одновременно.
(*2) Реализуйте класс, для которого [] перегружено для реализации случайного чтения символов из файла.
(*3) Как Упражнение 8, только сделайте, чтобы [] работало и для чтения, и для записи. Подсказка: сделайте, чтобы [] возвращало объект "дескрипторного типа", для которого присваивание означало бы присвоить файлу через дескриптор, а неявное преобразование в char означало бы чтение из файла через дескриптор.
(*2) Как Упражнение 9, только разрешите [] индексировать записи некоторого вида, а не символы.
(*3) Сделайте обобщенный вариант класса, определенного в Упражнении 10.
(*3.5) Разработайте и реализуйте операцию ввода по сопоставлению с образцом. Для спецификации образца используйте строки формата в духе printf. Должна быть возможность попробовать сопоставить со вводом несколько образцов для нахождения фактического формата. Можно было бы вывести класс ввода по образцу из istream.
(*4) Придумайте (и реализуйте) вид образцов, которые намного лучше.
[] [] []
