C++Primer(第五版）第十二章动态内存章节编程练习答案

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-11-03 00:45 189阅读 0赞

12.1 在此代码的结尾，`b1` 和 `b2` 各包含多少个元素？

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

答：

它们实际操作的是同一个`vector`，都包含4个元素。在代码的结尾，`b2` 被析构了，不影响 `b1` 的元素。

12.2 编写你自己的`StrBlob` 类，包含`const` 版本的 `front` 和 `back`。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

12.3  `StrBlob` 需要`const` 版本的`push_back` 和 `pop_back`吗？如需要，添加进去。否则，解释为什么不需要。

答：

不需要。`push_back` 和 `pop_back` 会改变对象的内容。而 `const` 对象是只读的，因此不需要。

12.4  在我们的 `check` 函数中，没有检查 `i` 是否大于0。为什么可以忽略这个检查？

答：

因为 `size_type` 是一个无符号整型，当传递给 `check` 的参数小于 0 的时候，参数值会转换成一个正整数。

12.5  我们未编写接受一个 `initializer_list explicit` 参数的构造函数。讨论这个设计策略的优点和缺点。

答：

构造函数不是 `explicit` 的，意味着可以从 `initializer_list` 隐式转换为 `StrBlob`。在 `StrBlob` 对象中，只有一个数据成员 `data`，而 `StrBlob` 对象本身的含义，也是一个**管理字符串的序列**。因此，从 `initializer_list` 到 `StrBlob` 的转换，在逻辑上是可行的。而这个设计策略的缺点，可能在某些地方我们确实需要 `initializer_list`，而编译器仍会将之转换为 `StrBlob`。

12.6  编写函数，返回一个动态分配的 `int` 的`vector`。将此`vector` 传递给另一个函数，这个函数读取标准输入，将读入的值保存在 `vector` 元素中。再将`vector`传递给另一个函数，打印读入的值。记得在恰当的时刻`delete vector`。

答：

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

12.7 重做上一题，这次使用 `shared_ptr` 而不是内置指针。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

12.8  下面的函数是否有错误？如果有，解释错误原因。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 11][]

答：

有错误。`p`会被强制转换成`bool`，继而没有释放指针 `p` 指向的对象。

12.9  解释下面代码执行的结果。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 12][]

答：

`r` 和 `q` 指向 42，而之前 `r` 指向的 100 的内存空间并没有被释放，因此会发生内存泄漏。`r2` 和 `q2` 都是智能指针，当对象空间不被引用的时候会自动释放。

12.10  下面的代码调用了第413页中定义的`process` 函数，解释此调用是否正确。如果不正确，应如何修改？

![20210226003043359.png][]

答：

正确。`shared_ptr<int>(p)` 会创建一个临时的智能指针，这个智能指针与 `p` 引用同一个对象，此时引用计数为 2。当表达式结束时，临时的智能指针被销毁，此时引用计数为 1。

12.11 如果我们像下面这样调用 `process`，会发生什么？

答：

这样会创建一个新的智能指针，它的引用计数为 1，这个智能指针所指向的空间与 `p` 相同。在表达式结束后，这个临时智能指针会被销毁，引用计数为 0，所指向的内存空间也会被释放。而导致 `p` 所指向的空间被释放，使得 p\` 成为一个空悬指针。

12.12  `p` 和 `sp` 的定义如下，对于接下来的对 `process` 的每个调用，如果合法，解释它做了什么，如果不合法，解释错误原因：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 13][]

答：

*  (a) 合法。将`sp` 拷贝给 `process`函数的形参，在函数里面引用计数为 2，函数结束后引用计数为 1。
 *  (b) 不合法。不能从内置指针隐式转换为智能指针。
 *  (c) 不合法。不能从内置指针隐式转换为智能指针。
 *  (d) 合法。但是智能指针和内置指针一起使用可能会出现问题，在表达式结束后智能指针会被销毁，它所指向的对象也被释放。而此时内置指针 `p` 依旧指向该内存空间。之后对内置指针 `p` 的操作可能会引发错误。

12.13 如果执行下面的代码，会发生什么？

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 14][]

答：

智能指针 `sp` 所指向空间已经被释放，再对 `sp` 进行操作会出现错误。

12.14  编写你自己版本的用 `shared_ptr` 管理 `connection` 的函数。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 15][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 16][]

12.17 下面的 `unique_ptr` 声明中，哪些是合法的，哪些可能导致后续的程序错误？解释每个错误的问题在哪里。

![20210226133420622.png][]

答：

*  (a) 不合法。在定义一个 `unique_ptr` 时，需要将其绑定到一个`new` 返回的指针上。
 *  (b) 不合法。理由同上。
 *  (c) 合法。但是也可能会使得 `pi2` 成为空悬指针。
 *  (d) 不合法。当 `p3` 被销毁时，它试图释放一个栈空间的对象。
 *  (e) 合法。
 *  (f) 不合法。`p5` 和 `p2` 指向同一个对象，当 `p5` 和 `p2` 被销毁时，会使得同一个指针被释放两次。

12.18 `shared_ptr` 为什么没有 `release` 成员？

答：

`release` 成员的作用是放弃控制权并返回指针，因为在某一时刻只能有一个 `unique_ptr` 指向某个对象，`unique_ptr` 不能被赋值，所以要使用 `release` 成员将一个 `unique_ptr` 的指针的所有权传递给另一个 `unique_ptr`。而 `shared_ptr` 允许有多个 `shared_ptr` 指向同一个对象，因此不需要 `release` 成员。

12.19 定义你自己版本的 `StrBlobPtr`，更新 `StrBlob` 类，加入恰当的 `friend` 声明以及 `begin` 和 `end` 成员。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 17][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 18][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 19][]

12.23  编写一个程序，连接两个字符串字面常量，将结果保存在一个动态分配的`char`数组中。重写这个程序，连接两个标准库`string`对象。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 20][]

12.24  编写一个程序，从标准输入读取一个字符串，存入一个动态分配的字符数组中。描述你的程序如何处理变长输入。测试你的程序，输入一个超出你分配的数组长度的字符串。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 21][]

12.25  给定下面的`new`表达式，你应该如何释放`pa`？

![20210226212153287.png][]

答：

delete [] pa;

12.26  用 `allocator` 重写第427页中的程序。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 22][]

12.27  `TextQuery` 和 `QueryResult` 类只使用了我们已经介绍过的语言和标准库特性。不要提前看后续章节内容，只用已经学到的知识对这两个类编写你自己的版本。

答：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 23][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 24][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 25][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 26][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 27][]

12.28  编写程序实现文本查询，不要定义类来管理数据。你的程序应该接受一个文件，并与用户交互来查询单词。使用`vector`、`map` 和 `set`容器来保存来自文件的数据并生成查询结果。

答:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 28][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5OTM4NjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 29][]

12.31  如果用`vector` 代替 `set` 保存行号，会有什么差别？哪个方法更好？为什么？

答：

如果用 `vector` 则会有单词重复的情况出现。而这里保存的是行号，不需要重复元素，所以 `set` 更好。

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