C++ Primer第4版习题详细解答：从基础到高级

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《C++ Primer（第4版）》是一本经典的C++编程教材，提供了一套全面的学习资源，包括理论知识和实践练习。本书共分为18章，涵盖了C++语言的基础到高级概念，适合各个层次的学习者。第一章快速入门，通过实际操作引导读者了解编译器的文件命名规范，强调了源文件（如.cc或.cpp）和头文件（如.h或.hpp）的区别。习题1.1要求读者查阅编译器文档，熟悉文件命名规则，并编译运行一个简单的main程序。这有助于初学者熟悉C++环境的基本设置。习题1.2挑战读者修改程序，使其返回-1，作为运行失败的标志。在不同的操作系统环境下，main函数的退出状态可能有不同的处理方式。例如，在Windows中，返回-1或0通常不会被直接反馈给用户，但在DOS命令行环境下，可以使用%ERRORLEVEL%来查看返回值。习题1.3的任务是让程序输出经典的"Hello, World!"，这是每个编程教程常见的第一个示例，它演示了如何使用C++的输出流（std::cout）和结束行标记（std::endl）。习题1.4进一步介绍了C++的内置运算符，如加法运算符"+"，通过实际编写代码，使读者体验基础算术操作的运用。后续章节深入探讨了变量和基本类型（第二章）、标准库类型、数组和指针（第四章）、表达式和语句（第六章），以及函数（第七章）等核心概念。C++ Primer还涵盖了重要的面向对象编程（第十五章）和类与数据抽象（第十二章），以及如何使用复制控制（第十三章）、重载操作符与转换（第十四章）等高级特性。此外，书中还安排了部分选做习题（第十六章）和用于大型项目开发的工具与技术（第十七章和第十八章），以适应不同学习需求和进阶学习者的探索。《C++ Primer（第4版）》以其详尽的解释和丰富的习题，为学习者提供了一个稳固的C++学习平台，无论是初学者还是有一定基础的程序员，都能从中受益匪浅。通过解决这些习题，读者能够逐步掌握C++语言的核心语法和常用编程技巧。

《C++ Primer（第4版）》习题解答

result_str += ch;

}

if (has_punct)

cout << "Result:" << endl << result_str <<endl;

else {

cout << "No punctuation character in the string?!" <<

endl;

return -1;

}

return 0;

}

习题 3.11

下面哪些 vector 定义不正确？

(a) vector< vector<int> > ivec;

(b) vector<string> svec = ivec ;

C++ Primer（4 版）习题解答

【解答】

(b)不正确。因为 svec 定义为保存 string 对象的 vector 对

象，而 ivec 是

保存 vector <int>对象的 vector 对象（即 ivec 是 vector

的 vector），二者

的元素类型不同，所以不能用 ivec 来初始化 svec。

习题 3.12

下列每个 vector 对象中元素个数是多少？各元素的值是什

么？

(a) vector<int> ivec1;

(b) vector<int> ivec2(10);

(d) vector<string> svec1;

(e) vector<string> svec2(10);

(f) vector<string> svec3(10,"hello");

【解答】

(a) 元素个数为 0。

(b) 元素个数为 10，各元素的值均为 0。

(d) 元素个数为 0。

(e) 元素个数为 10，各元素的值均为空字符串。

(f) 元素个数为 10，各元素的值均为"hello"。

习题 3.13

读一组整数到 vector 对象，计算并输出每对相邻元素的和。

如果读入元素个数

为奇数，则提示用户最后一个元素没有求和，并输出其值。

然后修改程序：头

尾元素两两配对（第一个和最后一个，第二个和倒数第二个，

以此类推），计

算每对元素的和，并输出。

【解答】

//读一组整数到 vector 对象，计算并输出每对相邻元素的

和

C++ Primer（4 版）习题解答

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> ivec;

int ival;

// 读入数据到 vector 对象

cout << "Enter numbers(Ctrl+Z to end):" << endl;

while (cin>>ival)

ivec.push_back(ival);

// 计算相邻元素的和并输出

if (ivec.size() == 0) {

cout << "No element?!" << endl;

return -1;

}

cout << "Sum of each pair of adjacent elements in the

vector:"

<< endl;

for (vector<int>::size_type ix = 0; ix < ivec.size()-1;

ix = ix + 2) {

cout << ivec[ix] + ivec[ix+1] << "\t";

if ( (ix+1) % 6 == 0) // 每行输出 6 个和

cout << endl;

}

C++ Primer（4 版）习题解答

if (ivec.size() % 2 != 0) // 提示最后一个元素没有求和

cout << endl

<< "The last element is not been summed "

<< "and its value is "

<< ivec[ivec.size()-1] << endl;

return 0;

}

修改后的程序：

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《C++ Primer（第4版）》习题解答

//读一组整数到 vector 对象，计算首尾配对元素的和并输

出

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> ivec;

int ival;

//读入数据到 vector 对象

cout << "Enter numbers:" << endl;

while (cin>>ival)

ivec.push_back(ival);

//计算首尾配对元素的和并输出

if (ivec.size() == 0) {

cout << "No element?!" << endl;

return -1;

C++ Primer（4 版）习题解答

}

cout << "Sum of each pair of counterpart elements in

the vector:"

<< endl;

vector<int>::size_type cnt = 0;

for (vector<int>::size_type first = 0, last = ivec.size() -

first < last; ++first, --last) {

cout << ivec[first] + ivec[last] << "\t";

++cnt;

if ( cnt % 6 == 0) //每行输出 6 个和

cout << endl;

}

if (first == last) //提示居中元素没有求和

cout << endl

<< "The center element is not been summed "

<< "and its value is "

<< ivec[first] << endl;

return 0;

}

习题 3.14

读入一段文本到 vector 对象，每个单词存储为 vector 中

的一个元素。把 vector

对象中每个单词转化为大写字母。输出 vector 对象中转化

后的元素，每 8 个单

词为一行输出。

【解答】

//读入一段文本到 vector 对象，每个单词存储为 vector 中

的一个元素。

C++ Primer（4 版）习题解答

//把 vector 对象中每个单词转化为大写字母。

//输出 vector 对象中转化后的元素，每 8 个单词为一行输

出

#include <iostream>

#include <string>

#include <vector>

#include <cctype>

using namespace std;

int main()

{

vector<string> svec;

string str;

// 读入文本到 vector 对象

cout << "Enter text(Ctrl+Z to end):" << endl;

while (cin>>str)

svec.push_back(str);

//将 vector 对象中每个单词转化为大写字母,并输出

if (svec.size() == 0) {

cout << "No string?!" << endl;

return -1;

}

cout << "Transformed elements from the vector:"

<< endl;

for (vector<string>::size_type ix = 0; ix != svec.size();

++ix) {

C++ Primer（4 版）习题解答

for (string::size_type index = 0; index != svec[ix].size();

++index)

if (islower(svec[ix][index]))

//单词中下标为 index 的字符为小写字母

svec[ix][index] = toupper(svec[ix][index]);

cout << svec[ix] << " ";

if ((ix + 1) % 8 == 0)//每 8 个单词为一行输出

cout << endl;

}

return 0;

}

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《C++ Primer（第4版）》习题解答

习题 3.15

下面程序合法吗？如果不合法，如何更正？

vector<int> ivec;

ivec[0] = 42;

【解答】

不合法。因为 ivec 是空的 vector 对象，其中不含任何元素，

而下标操作只

能用于获取已存在的元素。

更正：将赋值语句改为语句 ivec.push_back(42);。

习题 3.16

列出三种定义 vector 对象的方法，给定 10 个元素，每个

元素值为 42。指出是

否还有更好的实现方法，并说明为什么。

【解答】

方法一：

vector<int> ivec(10, 42);

C++ Primer（4 版）习题解答

方法二：

vector<int> ivec(10);

for (ix = 0; ix < 10; ++ix)

ivec[ix] = 42;

方法三：

vector<int> ivec(10);

for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

iter != ivec.end(); ++iter)

*iter = 42;

方法四：

vector<int> ivec;

for (cnt = 1; cnt <= 10; ++cnt)

ivec.push_back(42);

方法五：

vector<int> ivec;

vector<int>::iterator iter = ivec.end();

for (int i = 0; i != 10; ++i) {

ivec.insert(iter, 42);

iter = ivec.end();

}

各种方法都可达到目的，也许最后两种方法更好一些。它们

使用标准库中定义

的容器操作在容器中增添元素，无需在定义 vector 对象时

指定容器的大小，比

较灵活而且不容易出错。

习题 3.17

C++ Primer（4 版）习题解答

重做 3.3.2 节的习题，用迭代器而不是下标操作来访问

vector 中的元素。

【解答】

重做习题 3.13 如下：

//读一组整数到 vector 对象，计算并输出每对相邻元素的

和

//使用迭代器访问 vector 中的元素

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> ivec;

int ival;

//读入数据到 vector 对象

cout << "Enter numbers(Ctrl+Z to end):" << endl;

while (cin>>ival)

ivec.push_back(ival);

//计算相邻元素的和并输出

if (ivec.size() == 0) {

cout << "No element?!" << endl;

return -1;

}

cout << "Sum of each pair of adjacent elements in the

vector:"

<< endl;

vector<int>::size_type cnt = 0;

C++ Primer（4 版）习题解答

for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

iter < ivec.end()-1;

iter = iter + 2) {

cout << *iter + *(iter+1) << "\t";

++cnt;

if ( cnt % 6 == 0) //每行输出 6 个和

cout << endl;

}

if (ivec.size() % 2 != 0) //提示最后一个元素没有求和

cout << endl

<< "The last element is not been summed "

<< "and its value is "

<< *(ivec.end()-1) << endl;

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《C++ Primer（第4版）》习题解答

return 0;

}

//读一组整数到 vector 对象，计算首尾配对元素的和并输

出

//使用迭代器访问 vector 中的元素

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> ivec;

int ival;

C++ Primer（4 版）习题解答

//读入数据到 vector 对象

cout << "Enter numbers(Ctrl+Z to end):" << endl;

while (cin>>ival)

ivec.push_back(ival);

//计算首尾配对元素的和并输出

if (ivec.size() == 0) {

cout << "No element?!" << endl;

return -1;

}

cout << "Sum of each pair of counterpart elements in

the vector:"

<< endl;

vector<int>::size_type cnt=0;

for (vector<int>::iterator first = ivec.begin(),

last = ivec.end() - 1;

first < last;

++first, --last) {

cout << *first + *last << "\t";

++cnt;

if ( cnt % 6 == 0) //每行输出 6 个和

cout << endl;

}

if (first == last) //提示居中元素没有求和

cout << endl

<< "The center element is not been summed "

C++ Primer（4 版）习题解答

<< "and its value is "

<< *first << endl;

return 0;

}

重做习题 3.14 如下：

//读入一段文本到 vector 对象，每个单词存储为 vector 中

的一个元素。

//把 vector 对象中每个单词转化为大写字母。

//输出 vector 对象中转化后的元素，每 8 个单词为一行输

出。

//使用迭代器访问 vector 中的元素

#include <iostream>

#include <string>

#include <vector>

#include <cctype>

using namespace std;

int main()

{

vector<string> svec;

string str;

//读入文本到 vector 对象

cout << "Enter text(Ctrl+Z to end):" << endl;

while (cin>>str)

svec.push_back(str);

//将 vector 对象中每个单词转化为大写字母,并输出

if (svec.size() == 0) {

C++ Primer（4 版）习题解答

cout << "No string?!" << endl;

return -1;

}

cout << "Transformed elements from the vector:"

<< endl;

vector<string>::size_type cnt = 0;

for (vector<string>::iterator iter = svec.begin();

iter != svec.end(); ++iter) {

for (string::size_type index = 0; index != (*iter).size();

++index)

if (islower((*iter)[index]))

//单词中下标为 index 的字符为小写字母

(*iter)[index] = toupper((*iter)[index]);

cout << *iter << " ";

++cnt;

if (cnt % 8 == 0)//每 8 个单词为一行输出

cout << endl;

}

return 0;

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《C++ Primer（第4版）》习题解答

}

习题 3.18

编写程序来创建有 10 个元素的 vector 对象。用迭代器把

每个元素值改为当前

值的 2 倍。

【解答】

C++ Primer（4 版）习题解答

//创建有 10 个元素的 vector 对象，

//然后使用迭代器将每个元素值改为当前值的 2 倍

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

vector<int> ivec(10, 20);//每个元素的值均为 20

//将每个元素值改为当前值的 2 倍

for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

iter != ivec.end(); ++iter)

*iter = (*iter)*2;

return 0;

}

习题 3.19

验证习题 3.18 的程序，输出 vector 的所有元素。

【解答】

//创建有 10 个元素的 vector 对象，

//然后使用迭代器将每个元素值改为当前值的 2 倍并输出

#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int main()

{

C++ Primer（4 版）习题解答

vector<int> ivec(10, 20);//每个元素的值均为 20

//将每个元素值改为当前值的 2 倍并输出

for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin();

iter != ivec.end(); ++iter) {

*iter = (*iter)*2;

cout << *iter << " ";

}

return 0;

}

习题 3.20

解释一下在上几个习题的程序实现中你用了哪种迭代器，并

说明原因。

【解答】

上述几个习题的程序实现中使用了类型分别为

vector<int>::iterator 和

vector <string>::iterator 的迭代器，通过这些迭代器分别

访问元素类型为

int 和 string 的 vector 对象中的元素。

习题 3.21

何时使用 const 迭代器？又在何时使用 const_iterator？

解释两者的区别。

【解答】

const 迭代器是迭代器常量，该迭代器本身的值不能修改，

即该迭代器在定义时

需要初始化，而且初始化之后，不能再指向其他元素。若需

要指向固定元素的

迭代器，则可以使用 const 迭代器。

const_iterator 是一种迭代器类型，对这种类型的迭代器解

引用会得到一个指

向 const 对象的引用，即通过这种迭代器访问到的对象是常

量。该对象不能修

改，因此，const_iterator 类型只能用于读取容器内的元素，

不能修改元素的

值。若只需遍历容器中的元素而无需修改它们，则可以使用

const_iterator。

习题 3.22

如果采用下面的方法来计算 mid 会产生什么结果？

C++ Primer（4 版）习题解答

vector<int>::iterator mid = (vi.begin() + vi.end())/2;

【解答】

将两个迭代器相加的操作是未定义的，因此用这种方法计算

mid 会出现编译错

误。

习题 3.23

解释下面每个 bitset 对象包含的位模式：

(a) bitset<64> bitvec(32);

(b) bitset<32> bv(1010101);

【解答】

(a) bitvec 有 64 个二进制位，（位编号从 0 开始）第 5 位

置为 1，其余位置均

为 0。

(b) bv 有 32 个二进制位，（位编号从 0 开始）第 0、2、4、

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