学习C/C++V感谢曾经努力的百己程序设计（二）实验指导书C++语言习题集作者：陈哲组织：南京航空航天大学计算机科学与技术学院时间：2022年2月20日The best way to learn a new programming language is by writing programs in it.DennisRitchie（C语言发明者）
程序设计（二）实验指导书 C++ 语言习题集 作者：陈哲 组织：南京航空航天大学 计算机科学与技术学院 时间：2022 年 2 月 20 日 The best way to learn a new programming language is by writing programs in it. —— Dennis Ritchie（C 语言发明者）
目录11C++程序设计基础11.1绪论21.2cout/cin和格式化输出/输入31.3布尔类型（bool)1.4引用类型（&）41.5函数的默认参数41.6函数重载51.7内存的动态分配和释放（new/delete）6第1章作业82文件操作82.1文件流类型（fstream）82.2打开文件和关闭文件（open、close）82.3读写文本文件（流操作符、成员函数）92.4读写二进制文件（read、write）92.5随机读写文件（seep、seekg）102.6流对象作为函数参数10第2章作业11类的基础部分3113.1类（成员变量、成员函数、私有公有）113.2对象（类的实例/变量）133.3内联函数133.4构造函数143.5析构函数163.6对象数组和对象指针第3章作业17194类的高级部分194.1静态成员（static）204.2友元（friend）4.3拷贝构造函数21234.4运算符重载274.5对象组合
目录 1 C++ 程序设计基础 1 1.1 绪论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 cout/cin 和格式化输出/输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 布尔类型（bool） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4 引用类型（&） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.5 函数的默认参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.6 函数重载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.7 内存的动态分配和释放（new/delete） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 第 1 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 文件操作 8 2.1 文件流类型（fstream） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 打开文件和关闭文件（open、close） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3 读写文本文件（流操作符、成员函数） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.4 读写二进制文件（read、write） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.5 随机读写文件（seep、seekg） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6 流对象作为函数参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 第 2 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 类的基础部分 11 3.1 类（成员变量、成员函数、私有公有） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2 对象（类的实例/变量） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.3 内联函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.4 构造函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.5 析构函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.6 对象数组和对象指针 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 第 3 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 类的高级部分 19 4.1 静态成员（static） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2 友元（friend） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.3 拷贝构造函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.4 运算符重载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.5 对象组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
目录作者：陈哲第4章作业28305继承、多态和虚函数305.1继承、多重继承305.2继承中的私有/保护/公有成员305.3继承中的构造函数和析构函数325.4覆盖基类的成员函数（静态绑定）5.5虚函数（动态绑定）3234多继承5.635第5章作业36异常处理66.1抛出异常（throw）36366.2处理异常（try-catch）36第6章作业7模板37377.1函数模板7.2类模板3738第7章作业：
作者：陈哲 目录 第 4 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5 继承、多态和虚函数 30 5.1 继承、多重继承 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.2 继承中的私有/保护/公有成员 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.3 继承中的构造函数和析构函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.4 覆盖基类的成员函数（静态绑定） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.5 虚函数（动态绑定） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.6 多继承 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 第 5 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6 异常处理 36 6.1 抛出异常（throw） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.2 处理异常（try-catch） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 第 6 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 7 模板 37 7.1 函数模板 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 7.2 类模板 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 第 7 章作业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ii
第1章C++程序设计基础内容提要口函数的默认参数口cout/cin和格式化输出/输入口布尔类型（bool)口函数重载口引用类型（&）口内存的动态分配和释放（new/delete）所有声称“兼容标准”的C/C++编译器都遵循同样的C/C++语言标准，因此任意C/C++编译器都能够编译书中的C/C++程序。常见的C/C++编译器和集成开发环境（IDE）包括：。Dev-C++5.11：Windows下基于GCC编译器的开源C/C++集成开发环境。（请到官网下载，原作者于Dev-C++4.9.9.2后停止更新，推荐使用OrwellDev-C++5.11或EmbarcaderoDev-C++)。VisualStudio2022Community：Windows下基于微软cl编译器的商业C/C++集成开发环境。（请到官网下载，社区版免费）。GCC或Clang：跨平台（Windows/Linux/MacOS）的开源C/C++编译器，可结合Emacs、Vim、VisualStudioCode等编辑器组装集成开发环境。常见的集成开发环境通常通过源文件的扩展名来判定所使用的编程语言，从而选择相应语言的编译器对源代码进行编译。因此，C程序源文件的扩展名必须为“.c”，而C++程序源文件的扩展名必须为“.cpp”，否则可能因语法不一致导致编译错误。1.1 绪论4练习1.1面向对象程序设计的三大特点是什么？提示：封装、继承、多态。练习12封装的含义是什么？有哪些具体的实现机制？七提示：封装是指将数据和操作数据的函数放到同一个类中。封装的实现机制主要包括类和访问权限。练习1.3多态的含义是什么？有哪些具体的实现机制？白提示：多态是指相同的行为可以产生不同形式的效果，具体而言，某个函数调用（根据类或类型）对不同的对象调用不同的函数、进行不同的计算。编译时多态的实现机制主要包括函数重载、操作符重载，运行时多态的实现机制主要是虚函数。练习1.4面向过程程序设计和面向对象程序设计的区别和优点分别是什么？提示：面向过程程序设计就是用“函数”把解决问题所需要的步骤逐一实现，并依次调用。。优点：比面向对象程序设计性能更好，因为面向对象特性的实现需要消耗额外的时间和空间资源。因此单片机/嵌入式软件、Linux/Unix等一般采用面向过程程序设计语言。。缺点：比面向对象程序设计更难于维护、复用、扩展
第 1 章 C++ 程序设计基础 内容提要 h cout/cin 和格式化输出/输入 h 布尔类型（bool） h 引用类型（&） h 函数的默认参数 h 函数重载 h 内存的动态分配和释放（new/delete） 所有声称“兼容标准”的 C/C++ 编译器都遵循同样的 C/C++ 语言标准，因此任意 C/C++ 编译器都能够编译书中的 C/C++ 程序。常见的 C/C++ 编译器和集成开发环境（IDE）包括： Dev-C++ 5.11：Windows 下基于 GCC 编译器的开源 C/C++ 集成开发环境。（请到官网下 载，原作者于 Dev-C++ 4.9.9.2 后停止更新，推荐使用 Orwell Dev-C++ 5.11或 Embarcadero Dev-C++） Visual Studio 2022 Community：Windows 下基于微软 cl 编译器的商业 C/C++ 集成开发环 境。（请到官网下载，社区版免费） GCC 或 Clang：跨平台（Windows/Linux/MacOS）的开源 C/C++ 编译器，可结合 Emacs、 Vim、Visual Studio Code 等编辑器组装集成开发环境。 常见的集成开发环境通常通过源文件的扩展名来判定所使用的编程语言，从而选择相应语言 的编译器对源代码进行编译。因此，C 程序源文件的扩展名必须为“.c”，而 C++ 程序源文件 的扩展名必须为“.cpp”，否则可能因语法不一致导致编译错误。 1.1 绪论 练习 1.1 面向对象程序设计的三大特点是什么？ 提示： 封装、继承、多态。 练习 1.2 封装的含义是什么？有哪些具体的实现机制？ 提示： 封装是指将数据和操作数据的函数放到同一个类中。封装的实现机制主要包括类和访 问权限。 练习 1.3 多态的含义是什么？有哪些具体的实现机制？ 提示： 多态是指相同的行为可以产生不同形式的效果，具体而言，某个函数调用（根据类或 类型）对不同的对象调用不同的函数、进行不同的计算。编译时多态的实现机制主要包括函 数重载、操作符重载，运行时多态的实现机制主要是虚函数。 练习 1.4 面向过程程序设计和面向对象程序设计的区别和优点分别是什么？ 提示： 面向过程程序设计就是用“函数”把解决问题所需要的步骤逐一实现，并依次调用。 优点：比面向对象程序设计性能更好，因为面向对象特性的实现需要消耗额外的时间和 空间资源。因此单片机/嵌入式软件、Linux/Unix 等一般采用面向过程程序设计语言。 缺点：比面向对象程序设计更难于维护、复用、扩展
作者：陈哲1.2cout/cin和格式化输出/输入面向对象程序设计就是用“类”把问题相关的事物及其操作逐一实现，并通过构造类的对象来解决问题。其中，建立类和对象的目的不是为了实现一个步骤，而是为了描述某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。。优点：比面向过程程序设计更易于维护、复用、扩展，因为面向对象的封装、继承、多态的特性可以设计出低耦合的系统。因此大型软件一般采用面向对象程序设计语言。。缺点：比面向过程程序设计性能更低。1.2cout/cin和格式化输出/输入练习1.5熟悉C/C++编译器和集成开发环境，编辑、编译并运行以下程序，并分析结果。#include<iostream>using namespace std;int mainO (int x = 6, y;cout <<"x ="<<x <<" y =" <<y <<endl;X = 6; y = ++x;cout <<"x ="<<x <<" y ="<<y <<endl;cout<<"input x:";cin >>x; y = x++;cout <<"x ="<<x <<" y ="<<y <<endl;X = 6; y = x--;cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;cout <<"input x:";cin >>x; y = --x;cout <<"x ="<<x <<" y ="<<y <<endl;return o;练习1.6（求平均值）编写一个程序，提示用户输入3个数，然后在屏幕上输出这3个数以及它们的平均值。练习1.7（求中值）编写一个程序求一组整数的中值。如果这组整数的个数为奇数，那么中值就是排序后的中间那个数：如果这组整数的个数为偶数，那么中值就是排序后的中间两个数的平均值。编写一个函数接受如下两个参数：整型数组、代表该数组元素个数的一个整数。该函数应当返回数组的中值。注：为了练习指针的使用，请采用指针访问数组。练习1.8（口令检验）在许多软件中，都需要有口令。一个口令至少需要如下几个原则：（1）口令至少由6个字符构成：（2）口令中至少包含一个大写字母：（3）口令中至少包含一个小写字母；（4）口令中至少包含一个数字。编写一个口令检验程序，验证用户输入的口令是否
作者：陈哲 1.2 cout/cin 和格式化输出/输入 面向对象程序设计就是用“类”把问题相关的事物及其操作逐一实现，并通过构造类的 对象来解决问题。其中，建立类和对象的目的不是为了实现一个步骤，而是为了描述某个事 物在整个解决问题的步骤中的行为。 优点：比面向过程程序设计更易于维护、复用、扩展，因为面向对象的封装、继承、多 态的特性可以设计出低耦合的系统。因此大型软件一般采用面向对象程序设计语言。 缺点：比面向过程程序设计性能更低。 1.2 cout/cin 和格式化输出/输入 练习 1.5 熟悉 C/C++ 编译器和集成开发环境，编辑、编译并运行以下程序，并分析结果。 #include <iostream> using namespace std; int main() { int x = 6, y; cout << "x = " << x << " y = " << y << endl; x = 6; y = ++x; cout << "x = " << x << " y = " << y << endl; cout << " input x: " ; cin >> x; y = x++; cout << "x = " << x << " y = " << y << endl; x = 6; y = x−−; cout << "x = " << x << " y = " << y << endl; cout << " input x: " ; cin >> x; y = −−x; cout << "x = " << x << " y = " << y << endl; return 0; } 练习 1.6（求平均值）编写一个程序，提示用户输入 3 个数，然后在屏幕上输出这 3 个数以及 它们的平均值。 练习 1.7（求中值）编写一个程序求一组整数的中值。如果这组整数的个数为奇数，那么中值 就是排序后的中间那个数；如果这组整数的个数为偶数，那么中值就是排序后的中间两个数 的平均值。编写一个函数接受如下两个参数：整型数组、代表该数组元素个数的一个整数。该 函数应当返回数组的中值。注：为了练习指针的使用，请采用指针访问数组。 练习 1.8（口令检验） 在许多软件中，都需要有口令。一个口令至少需要如下几个原则：（1） 口令至少由 6 个字符构成；（2）口令中至少包含一个大写字母；（3）口令中至少包含一个小 写字母；（4）口令中至少包含一个数字。编写一个口令检验程序，验证用户输入的口令是否 2