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实验三

时间：2024-11-10 23:31:31浏览次数：1  
标签：const cout int 实验 vectorInt include string

任务一:
button.hpp

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>

using std::string;
using std::cout;

// 按钮类
class Button {
public:
    Button(const string &text);
    string get_label() const;
    void click();

private:
    string label;
};

Button::Button(const string &text): label{text} {
}

inline string Button::get_label() const {
    return label;
}

void Button::click() {
    cout << "Button '" << label << "' clicked\n";
}

window.hpp

#pragma once
#include "button.hpp"
#include <vector>
#include <iostream>

using std::vector;
using std::cout;
using std::endl;

// 窗口类
class Window{
public:
    Window(const string &win_title);
    void display() const;
    void close();
    void add_button(const string &label);

private:
    string title;
    vector<Button> buttons;
};

Window::Window(const string &win_title): title{win_title} {
    buttons.push_back(Button("close"));
}

inline void Window::display() const {
    string s(40, '*');

    cout << s << endl;
    cout << "window title: " << title << endl;
    cout << "It has " << buttons.size() << " buttons: " << endl;
    for(const auto &i: buttons)
        cout << i.get_label() << " button" << endl;
    cout << s << endl;
}

void Window::close() {
    cout << "close window '" << title << "'" << endl;
    buttons.at(0).click();
}

void Window::add_button(const string &label) {
    buttons.push_back(Button(label));
}

task1.cpp

#include "window.hpp"
#include <iostream>

using std::cout;
using std::cin;

void test() {
    Window w1("new window");
    w1.add_button("maximize");
    w1.display();
    w1.close();
}

int main() {
    cout << "用组合类模拟简单GUI:\n";
    test();
}

运行测试结果:

解答

  1. 问题1：这个模拟简单GUI的示例代码中，自定义了几个类？使用到了标准库的哪几个类？，哪些 类和类之间存在组合关系？

    答:这个代码自定义了两个类，分别是window和button类，运用了标准库的string和vector容器，其中window和button之间是组合关系，window包含button

  2. 问题2：在自定义类Button和Window中，有些成员函数定义时加了const, 有些设置成了inline。如 果你是类的设计者，目前那些没有加const或没有设置成inline的，适合添加const，适合设置成 inline吗？陈述你的答案和理由。

    答:首先const的作用是定义常量，用于函数中是为了不改变类中数据成员的值，inline是为了定义内联函数，是为了把那些逻辑简单但运用重复的代码汇总起来，在类编译之前就嵌入在调用处
    在我们给出的代码中，有多处函数没有使用，但这些函数的作用要么就是存在对类对象成员值的改变，要么就是存在递归，所以用处不大

  3. 问题3：类Window的定义中，有这样一行代码，其功能是？


    答:这个是调用string类的构造函数，类似于java中的new String,其中两个形参的作用是声明string的长度和值



任务二

task2.cpp

点击查看代码 
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

void output1(const vector<int> &v) {
    for(auto &i: v)
        cout << i << ", ";
    cout << "\b\b \n";
}

void output2(const vector<vector<int>> v) {
    for(auto &i: v) {
        for(auto &j: i)
            cout << j << ", ";
        cout << "\b\b \n";
    }
}

void test1() {
    vector<int> v1(5, 42);
    const vector<int> v2(v1);

    v1.at(0) = -999;
    cout << "v1: ";  output1(v1);
    cout << "v2: ";  output1(v2);
    cout << "v1.at(0) = " << v1.at(0) << endl;
    cout << "v2.at(0) = " << v2.at(0) << endl;
}

void test2() {
    vector<vector<int>> v1{{1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}};
    const vector<vector<int>> v2(v1);

    v1.at(0).push_back(-999);
    cout << "v1: \n";  output2(v1);
    cout << "v2: \n";  output2(v2);

    vector<int> t1 = v1.at(0);
    cout << t1.at(t1.size()-1) << endl;
    
    const vector<int> t2 = v2.at(0);
    cout << t2.at(t2.size()-1) << endl;
}

int main() {
    cout << "测试1:\n";
    test1();

    cout << "\n测试2:\n";
    test2();
}
运行结果:



解答

  1. ：测试1模块中，这三行代码的功能分别是？

    答:第一行是构建v1，传入初始值为5,42，第二行是创建v2，传入的形参是v1，将调用v2的复制构造函数，其中v1和v2都是verctor类型，即动态数组类型,第三行是将v1的下标为0即第一个元素值改为-999

  2. 问题2：测试2模块中，这三行代码的功能分别是？

    答:第一行和第二行分别是对v1和v2进行构造，第三行是将v1里面的第一个vector的末尾加入一个元素-999

  3. 问题3：测试2模块中，这四行代码的功能分别是

    答:第一行和第二行的作用是构造vertor容器t1,并打印t1里面的最后一个元素,第三四行同理

  4. 问题4：根据执行结果，反向分析、推断： ① 标准库模板类vector内部封装的复制构造函数，其实现机制是深复制还是浅复制？
    答:深复制，因为v2的值并没有收到v1的影响
    ② 模板类vector的接口at(), 是否至少需要提供一个const成员函数作为接口？
    并不需要，因为这仅仅只是取元素，相当于一个遍历查找，并不会对数据成员造成一些影响


任务3:
vertorInt.hpp

#pragma once

#include <iostream>
#include <cassert>

using std::cout;
using std::endl;

// 动态int数组对象类
class vectorInt{
public:
    vectorInt(int n);
    vectorInt(int n, int value);
    vectorInt(const vectorInt &vi);
    ~vectorInt();

    int& at(int index);
    const int& at(int index) const;

    vectorInt& assign(const vectorInt &v);
    int get_size() const;

private:
    int size;
    int *ptr;       // ptr指向包含size个int的数组
};

vectorInt::vectorInt(int n): size{n}, ptr{new int[size]} {
}

vectorInt::vectorInt(int n, int value): size{n}, ptr{new int[size]} {
    for(auto i = 0; i < size; ++i)
        ptr[i] = value;
}

vectorInt::vectorInt(const vectorInt &vi): size{vi.size}, ptr{new int[size]} {
    for(auto i = 0; i < size; ++i)
        ptr[i] = vi.ptr[i];
}

vectorInt::~vectorInt() {
    delete [] ptr;
}

const int& vectorInt::at(int index) const {
    assert(index >= 0 && index < size);

    return ptr[index];
}

int& vectorInt::at(int index) {
    assert(index >= 0 && index < size);

    return ptr[index];
}

vectorInt& vectorInt::assign(const vectorInt &v) {  
    delete[] ptr;       // 释放对象中ptr原来指向的资源

    size = v.size;
    ptr = new int[size];

    for(int i = 0; i < size; ++i)
        ptr[i] = v.ptr[i];

    return *this;
}

int vectorInt::get_size() const {
    return size;
}

task3.cpp

#include "vectorInt.hpp"
#include <iostream>

using std::cin;
using std::cout;

void output(const vectorInt &vi) {
    for(auto i = 0; i < vi.get_size(); ++i)
        cout << vi.at(i) << ", ";
    cout << "\b\b \n";
}


void test1() {
    int n;
    cout << "Enter n: ";
    cin >> n;

    vectorInt x1(n);
    for(auto i = 0; i < n; ++i)
        x1.at(i) = i*i;
    cout << "x1: ";  output(x1);

    vectorInt x2(n, 42);
    vectorInt x3(x2);
    x2.at(0) = -999;
    cout << "x2: ";  output(x2);
    cout << "x3: ";  output(x3);
}

void test2() {
    const vectorInt  x(5, 42);
    vectorInt y(10, 0);

    cout << "y: ";  output(y);
    y.assign(x);
    cout << "y: ";  output(y);
    
    cout << "x.at(0) = " << x.at(0) << endl;
    cout << "y.at(0) = " << y.at(0) << endl;
}

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "\n测试2: \n";
    test2();
}

运行结果:

解答

  1. vectorInt类中，复制构造函数（line14)的实现，是深复制还是浅复制？
    答:是深复制，因为v3的构造是通过传入v2进行的，但v2的值发生改变的时候，v3的值并没有进行相应的变化，说明分配的是两套内存空间，即深拷贝

  2. 问题2：vectorInt类中，这两个at()接口，如果返回值类型改成int而非int&（相应地，实现部分也 同步修改），测试代码还能正确运行吗？如果把line18返回值类型前面的const去掉，针对这个测试 代码，是否有潜在安全隐患？尝试分析说明。
    答:并不安全，因为加入&的意义是为了传递指针，这样才能让调用者访问到对应的内存地址，如果只是返回int的话，仅仅只能返回相应的索引，并不能实现这个函数的真正功能

  3. 问题3：vectorInt类中，assign()接口，返回值类型可以改成vectorInt吗？你的结论，及原因分析
    并不能





任务四
Matrix.hpp

#pragma once

#include <iostream>
#include <cassert>

using std::cout;
using std::endl;

// 类Matrix的声明
class Matrix {
public:
    Matrix(int n, int m);           // 构造函数，构造一个n*m的矩阵, 初始值为value
    Matrix(int n);                  // 构造函数，构造一个n*n的矩阵, 初始值为value
    Matrix(const Matrix &x);        // 复制构造函数， 使用已有的矩阵X构造
    ~Matrix();

    void set(const double *pvalue);         // 用pvalue指向的连续内存块数据按行为矩阵赋值
    void clear();                           // 把矩阵对象的值置0
    
    const double& at(int i, int j) const;   // 返回矩阵对象索引(i,j)的元素const引用
    double& at(int i, int j);               // 返回矩阵对象索引(i,j)的元素引用
    
    int get_lines() const;                  // 返回矩阵对象行数
    int get_cols() const;                   // 返回矩阵对象列数

    void display() const;                    // 按行显示矩阵对象元素值

private:
    int lines;      // 矩阵对象内元素行数
    int cols;       // 矩阵对象内元素列数
    double *ptr;
};

// 类Matrix的实现：待补足
// xxx
Matrix::Matrix(int n,int m):lines(n),cols(m),ptr(new double[n*m]()){} 
Matrix::Matrix(int n):Matrix(n,n){}
Matrix::Matrix(const Matrix&x):lines(x.lines),cols(x.cols),ptr(new double[x.lines*x.cols]){
	for(int i=0;i<x.lines*x.cols;i++)
	{
		ptr[i]=x.ptr[i];
	}
}
Matrix::~Matrix() {
    delete[] ptr;
}
void Matrix::set(const double *pvalue){
	for(int i=0;i<lines*cols;i++)
	{
		ptr[i]=pvalue[i];
	}
}
void Matrix::clear(){
	for(int i=0;i<lines*cols;i++)
	{
		ptr[i]=0.0;
	}
}
const double& Matrix::at(int i, int j) const
{
	return ptr[i*cols+j];
}
double& Matrix::at(int i, int j)
{
	return ptr[i*cols+j];
}
int Matrix::get_lines() const{
	return lines;
}

int Matrix::get_cols() const{
	return cols;
}

void Matrix::display() const {
    for (int i = 0; i < lines; ++i) {
        for (int j = 0; j < cols; ++j) {
            cout << at(i, j) << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}

task4.cpp

#include "matrix.hpp"
#include <iostream>
#include <cassert>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;


const int N = 1000;

// 输出矩阵对象索引为index所在行的所有元素
void output(const Matrix &m, int index) {
    assert(index >= 0 && index < m.get_lines());

    for(auto j = 0; j < m.get_cols(); ++j)
        cout << m.at(index, j) << ", ";
    cout << "\b\b \n";
}


void test1() {
    double x[1000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

    int n, m;
    cout << "Enter n and m: ";
    cin >> n >> m;

    Matrix m1(n, m);    // 创建矩阵对象m1, 大小n×m
    m1.set(x);          // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值

    Matrix m2(m, n);    // 创建矩阵对象m1, 大小m×n
    m2.set(x);          // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值

    Matrix m3(2);       // 创建一个2×2矩阵对象
    m3.set(x);          // 用一维数组x的值按行为矩阵m4赋值

    cout << "矩阵对象m1: \n";   m1.display();  cout << endl;
    cout << "矩阵对象m2: \n";   m2.display();  cout << endl;
    cout << "矩阵对象m3: \n";   m3.display();  cout << endl;
}

void test2() {
    Matrix m1(2, 3);
    m1.clear();
    
    const Matrix m2(m1);
    m1.at(0, 0) = -999;

    cout << "m1.at(0, 0) = " << m1.at(0, 0) << endl;
    cout << "m2.at(0, 0) = " << m2.at(0, 0) << endl;
    cout << "矩阵对象m1第0行: "; output(m1, 0);
    cout << "矩阵对象m2第0行: "; output(m2, 0);
}

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "测试2: \n";
    test2();
}

运行结果:

注意点:这里有两个at，当时没怎么注意，一直报错



任务5
user.hpp

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class User
{
	public:
		User(string x);
		User(string na,string pa,string em);
		void set_email();
		void change_password();
		void display() const; 
	
	private:
		string name;
		string password;
		string email;
};
User::User(string x):name(x){
	password="123456";
	email="\0";
}
User::User(string na,string pa,string em):name(na),password(pa),email(em){}
void User::set_email()
{
	cout<<"请输入邮箱:";
	cin>>email;
	int t = 1;
	while(email.find("@")!=-1){
		cout<<"邮箱格式错误:请再次输入:" ;
		cin>>email; 
		}
		cout<<"邮箱创建成功!"<<endl; 
 } 
 
 
 void User::change_password()
 {
    string old;
     cout << "请输入旧密码：";
     cin >> old;
     int i = 2;
	    while (old != password&&i)
     {
         cout << "密码输入错误，请重新输入：";
         cin >> old;
         i--;
     }
     if (i == 0)
     {
         cout << "密码输入错误次数过多，请稍后再试";
     }
     else
     {
         cout << "请输入新密码:";
         cin >> password;
     }
 }
 
 void User::display() const
 {
     cout << "name: " << name << endl;
     cout << "pass:";
    for (int i = 0; i < password.size(); i++)
     {
        cout << "*";
    }
     cout << endl;
    cout << "email:" << email << endl;
}

task5.cpp

#include "user.hpp"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;
using std::string;

void test() {
    vector<User> user_lst;

    User u1("Alice", "2024113", "[email protected]");
    user_lst.push_back(u1);
    cout << endl;

    User u2("Bob");
    u2.set_email();
    u2.change_password();
    user_lst.push_back(u2);
    cout << endl;

    User u3("Hellen");
    u3.set_email();
    u3.change_password();
    user_lst.push_back(u3);
    cout << endl;

    cout << "There are " << user_lst.size() << " users. they are: " << endl;
    for(auto &i: user_lst) {
        i.display();
        cout << endl;
    }
}

int main() {
    test();
}

运行结果:

总结:看了一下c++的string总结，写的挺好，在这个use类里面也用了一下string的api

链接在这:

https://blog.csdn.net/qq_37941471/article/details/82107077?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%25224B43579D-86A2-4085-A999-B0334104C57A%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=4B43579D-86A2-4085-A999-B0334104C57A&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_positive~default-1-82107077-null-null.142v100pc_search_result_base9&utm_term=c%2B%2B%E7%9A%84string&spm=1018.2226.3001.4187

标签：const,cout,int,实验,vectorInt,include,string
From： https://www.cnblogs.com/mjdlearning/p/18538735

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