《C++ Primer》第14章 14.3节习题答案
2024-06-01 15:39:17
《C++ Primer》第14章 操作重载与类型转换
14.3节 算术和关系运算符 习题答案
练习14.13：你认为Sales_data类还应该支持哪些其他算术运算符（参见表4.1,第124页）？如果有的话，请给出它们的定义。
【出题思路】
本题练习重载运算符的实现。
【解答】
对于Sales_data类，其实我们并不需要再为它添加其他算术运算符。但是这里我们可以考虑为它实现一个减法运算符。
#ifndef SALES_DATA14_13_H
#define SALES_DATA14_13_H#include <iostream>
#include <string>class Sales_data
{friend std::istream& operator>>(std::istream&, Sales_data&);friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Sales_data&);friend bool operator<(const Sales_data&, const Sales_data&);friend bool operator==(const Sales_data&, const Sales_data&);friend Sales_data operator-(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs);//重载减法运算符public:Sales_data() = default;Sales_data(const std::string &book): bookNo(book) { }Sales_data(std::istream &is) { is >> *this; }public:Sales_data& operator+=(const Sales_data&);Sales_data& operator-=(const Sales_data &rhs);//重载-=运算符std::string isbn() const { return bookNo; }double avg_price() const;private:std::string bookNo; //书号unsigned units_sold = 0; //出售册数double revenue = 0.0; //收入
};inline bool compareIsbn(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs)
{return lhs.isbn() == rhs.isbn();
}Sales_data operator+(const Sales_data&, const Sales_data&);inline bool operator==(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs)
{return (lhs.units_sold == rhs.units_sold) &&(lhs.revenue == rhs.revenue) &&(lhs.isbn() == rhs.isbn());
}inline bool operator !=(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs)
{return !(lhs == rhs);
}Sales_data& Sales_data::operator +=(const Sales_data& rhs)
{units_sold += rhs.units_sold;revenue += rhs.revenue;return *this;
}Sales_data operator +(const Sales_data& lhs, const Sales_data& rhs)
{Sales_data ret(lhs);ret += rhs;return ret;
}
//添加重载-运算符
Sales_data operator-(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs)
{Sales_data sub = lhs;sub -= rhs;return sub;
}
//添加重载-=运算符
Sales_data& Sales_data::operator-=(const Sales_data &rhs)
{units_sold -= rhs.units_sold;revenue -= rhs.revenue;return *this;
}std::istream& operator>>(std::istream& in, Sales_data& s)
{double price;in >> s.bookNo >> s.units_sold >> price;if(in)s.revenue = s.units_sold * price;elses = Sales_data();return in;
}std::ostream& operator <<(std::ostream& out, const Sales_data& s)
{const char sep = '\t';out << "\n\t" << s.isbn() << sep << s.units_sold << sep<< s.revenue << sep << s.avg_price();return out;
}double Sales_data::avg_price() const
{if(units_sold)return revenue / units_sold;elsereturn 0;
}#endif // SALES_DATA14_13_H
#include "Sales_data14_13.h"#include <iostream>using namespace std;int main()
{Sales_data trans1, trans2;std::cout << "请输入两条ISBN相同的销售记录：" << std::endl;std::cin >> trans1 >> trans2;std::cout << "两条销售记录的差" << trans1 - trans2 << std::endl;cout << "Hello World!" << endl;return 0;
}
运行结果：
练习14.14：你觉得为什么调用operator+=来定义operator+比其他方法更有效？
【出题思路】
理解重载运算符的不同实现方式。
【解答】
显然，从头实现operator+的方式与借助operator+=实现的方式相比，在性能上没有优势，而可读性上后者显然更好。因此，在此例中代码复用是最好的方式。
练习14.15：你在7.5.1节的练习7.40（第261页）中曾经选择并编写了一个类，你认为它应该含有其他算术运算符吗？如果是，请实现它们；如果不是，解释原因。
【出题思路】
本题练习实现重载运算符。
【解答】
在练习7.40中，我们编写了类Date。算术运算对Date并没有太大意义，因此不需要为Date重载算术运算符。
练习14.16：为你的StrBlob类（参见12.1.1节，第405页）、StrBlobPtr类（参见12.1.6节，第421页）、StrVec类（参见13.5节，第465页）和String类（参见13.5节，第470页）分别定义相等运算符和不相等运算符。
【出题思路】
本题练习实现相等运算符。
【解答】
//为StrBlob定义==和!=
class StrBlob{friend bool operator==(const StrBlob &lhs, const StrBlob &rhs);friend bool operator!=(const StrBlob &lhs, const StrBlob &rhs);//其他成员
};bool operator==(const StrBlob &lhs, const StrBlob &rhs)
{return lhs.data == rhs.data;
}bool operator!=(const StrBlob &lhs, const StrBlob &rhs)
{return !(lhs == rhs);
}//为StrBlobPtr定义==和!=
class StrBlobPtr{friend bool operator==(const StrBlobPtr &lhs, const StrBlobPtr &rhs);friend bool operator!=(const StrBlobPtr &lhs, const StrBlobPtr &rhs);//其他成员
};bool operator==(const StrBlobPtr &lhs, const StrBlobPtr &rhs)
{auto l = lhs.wptr.lock();auto r = rhs.wptr.lock();if(l == r)//两个指针都为空，或指向相同vector且curr指向相同元素时，相等，否则不等return (!r || lhs.curr == rhs.curr);elsereturn false;//指向不同vector时，不等
}bool operator!=(const StrBlobPtr &lhs, const StrBlobPtr &rhs)
{return !(lhs == rhs);
}//为StrVec定义==和!=
class StrVec{friend bool operator==(const StrVec &lhs, const StrVec &rhs);friend bool operator!=(const StrVec &lhs, const StrVec &rhs);//其他成员
};bool operator==(const StrVec &lhs, const StrVec &rhs)
{if(lhs.size() != rhs.size())return false;for(auto itr1 = lhs.begin(), itr2 = rhs.begin(); itr1 != lhs.end(),itr2 != rhs.end(); itr1++, itr2++){if(*itr1 != *itr2)return false;}return true;
}bool operator!=(const StrVec &lhs, const StrVec &rhs)
{return !(lhs == rhs);
}//为String定义==和!=
class String{friend bool operator==(const String &lhs, const String &rhs);friend bool operator!=(const String &lhs, const String &rhs);//其他成员private:const char *str;
};bool operator==(const String &lhs, const String &rhs)
{return strcmp(lhs.str, rhs.str);
}bool operator!=(const String &lhs, const String &rhs)
{return !(lhs == rhs);
}练习14.17：你在7.5.1节的练习7.40（第261页）中曾经选择并编写了一个类，你认为它应该含有相等运算符吗？如果是，请实现它；如果不是，解释原因。
【出题思路】
本题练习判断类是否需要相等运算符及实现。
【解答】
在练习7.40中，我们实现了Date类。因为我们可以比较两个日期是否相等，因此需要实现相等运算符。
#include <iostream>using namespace std;class Date
{friend std::istream& operator>>(std::istream&, Date&);friend ostream& operator<<(ostream &os, const Date &dt);friend bool operator==(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator!=(const Date &d1, const Date &d2);public:Date(){}Date(int y, int m, int d){year = y;month = m;day = d;}private:int year;int month;int day;
};istream& operator>>(std::istream& is, Date& inDt)
{is >> inDt.year >> inDt.month >> inDt.day;if(!is){inDt = Date(0, 0, 0);cout << "input data error====================" << endl;}return is;
}ostream& operator<<(ostream& os, const Date& d)
{const char sep = '\t';os << "year:" << d.year << sep << "month:" << d.month << sep << "day:" << d.day << endl;return os;
}bool operator==(const Date &d1, const Date &d2)
{return (d1.year == d2.year) && (d1.month == d2.month) && (d1.day == d2.day);
}bool operator!=(const Date &d1, const Date &d2)
{return !(d1 == d2);
}int main()
{Date date1(2017, 8, 7);Date date2(2017, 8, 8);bool isEqual = (date1 != date2);cout << "date==========" << isEqual << endl;return 0;
}运行结果：date==========1
练习14.18：为你的StrBlob类、StrBlobPtr类、StrVec类和String类定义关系运算符。
【出题思路】
本题练习实现关系运算符。
【解答】
本题的关键是明确关系运算符的语义。
String类的关系运算符就是比较两个字符串字典序的先后。
//为String定义<, <=, >,>=
class String{friend bool operator<(const String &s1, const String &s2);friend bool operator<=(const String &s1, const String &s2);friend bool operator>(const String &s1, const String &s2);friend bool operator>=(const String &s1, const String &s2);//其他成员private:const char *str;
};bool operator<(const String &s1, const String &s2)
{return strcmp(s1.str, s2.str) < 0;
}bool operator<=(const String &s1, const String &s2)
{return strcmp(s1.str , s2.str) <= 0;
}bool operator >(const String &s1, const String &s2)
{return strcmp(s1.str, s2.str) > 0;
}bool operator >=(const String &s1, const String &s2)
{return strcmp(s1.str, s2.str) >= 0;
}练习14.19：你在7.5.1节的练习7.40（第261页）中曾经选择并编写了一个类，你认为它应该含有关系运算符吗？如果是，请实现它；如果不是，解释原因。
【出题思路】
本题练习实现关系运算符。
【解答】
在练习7.40中，我们编写了类Date。对于日期，可以比较其大小，因此需要为它重载关系运算符。
#include <iostream>using namespace std;class Date
{friend std::istream& operator>>(std::istream&, Date&);friend ostream& operator<<(ostream &os, const Date &dt);friend bool operator==(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator!=(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator<(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator<=(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator>(const Date &d1, const Date &d2);friend bool operator>=(const Date &d1, const Date &d2);public:Date(){}Date(int y, int m, int d){year = y;month = m;day = d;}private:int year;int month;int day;
};istream& operator>>(std::istream& is, Date& inDt)
{is >> inDt.year >> inDt.month >> inDt.day;if(!is){inDt = Date(0, 0, 0);cout << "input data error====================" << endl;}return is;
}ostream& operator<<(ostream& os, const Date& d)
{const char sep = '\t';os << "year:" << d.year << sep << "month:" << d.month << sep << "day:" << d.day << endl;return os;
}bool operator==(const Date &d1, const Date &d2)
{return (d1.year == d2.year) && (d1.month == d2.month) && (d1.day == d2.day);
}bool operator!=(const Date &d1, const Date &d2)
{return !(d1 == d2);
}bool operator<(const Date &d1, const Date &d2)
{return (d1.year < d2.year) || (d1.year == d2.year && d1.month < d2.month)||(d1.year == d2.year && d1.month == d2.month && d1.day < d2.day);
}bool operator <=(const Date &d1, const Date &d2)
{return (d1 < d2) || (d1 == d2);
}bool operator >(const Date &d1, const Date &d2)
{return !(d1 <= d2);
}bool operator >=(const Date &d1, const Date &d2)
{return (d1 > d2) || (d1 == d2);
}int main()
{Date date1(2017, 8, 7);Date date2(2017, 8, 8);bool isValue = (date1 >= date2);cout << "date==========" << isValue << endl;return 0;
}运行结果：date==========0
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