Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

2. Какое копирование объектов класса используется по умолчанию?

3. Когда копирование объектов класса, используемое по умолчанию, является приемлемым, а когда нет?

4. Что такое конструктор копирования?

5. Что такое копирующее присваивание?

6. В чем разница между копирующим присваиванием и копирующей инициализацией?

7. Что такое поверхностное копирование? Что такое глубокое копирование?

8. Как копия объекта класса vector сравнивается со своим прототипом?

9. Перечислите пять основных операций над классом.

10. Что собой представляет конструктор с ключевым словом explicit? Когда его следует предпочесть конструктору по умолчанию?

11. Какие операции могут применяться к объекту класса неявно?

12. Что такое массив?

13. Как скопировать массив?

14. Как инициализировать массив?

15. Когда передача указателя на аргумент предпочтительнее передачи его по ссылке и почему?

16. Что такое строка в стиле С, или С-строка?

17. Что такое палиндром?

Термины

Упражнения

1. Напишите функцию char* strdup(const char*), копирующую строку в стиле языка C в свободную память, одновременно выделяя для нее место. Не используйте никаких стандартных функций. Не используйте индексирование, вместо него применяйте оператор разыменования *.

2. Напишите функцию char* findx(const char* s, const char* x), находящую первое вхождение строки x в стиле языка С в строку s. Не используйте никаких стандартных функций. Не используйте индексирование, вместо него применяйте оператор разыменования *.

3. Напишите функцию int strcmp(const char* s1, const char* s2), сравнивающую две строки в стиле языка С. Если строка s1 меньше строки s2 в лексикографическом смысле, функция должна возвращать отрицательное число, если строки совпадают — нуль, а если строка s1 больше строки s2 в лексикографическом стиле — положительное число. Не используйте никаких стандартных функций. Не используйте индексирование, вместо него применяйте оператор разыменования *.

4. Что случится, если передать функциям strdup(), findx() и strcmp() в качестве аргумента не строку в стиле С? Попробуйте! Сначала необходимо выяснить, как получить указатель char*, который не ссылается на массив символов, завершающийся нулем, а затем применить его (никогда не делайте этого в реальном — не экспериментальном — коде; это может вызвать катастрофу). Поэкспериментируйте с неправильными строками в стиле С, расположенными в свободной памяти или стеке. Если результаты покажутся разумными, отключите режим отладки. Переделайте и заново выполните все три функции так, чтобы они получали еще один аргумент — максимально допустимое количество символов в строке. Затем протестируйте функции с правильными и неправильными строками в стиле языка С.

5. Напишите функцию string cat_dot(const string& s1, const string& s2), выполняющую конкатенацию двух строк с точкой между ними. Например, cat_dot("Нильс", "Бор") вернет строку Нильс.Бор.

6. Модифицируйте функцию cat_dot() из предыдущего упражнения так, чтобы в качестве третьего аргумента она получала строку, используемую как разделитель (а не точку).

7. Напишите варианты функции cat_dot() из предыдущих упражнений, получающие в качестве аргументов строки в стиле языка C и возвращающие строку в стиле языка С, размещенную в свободной памяти. Не используйте никаких стандартных функций или типов. Протестируйте эти функции на нескольких строках. Убедитесь, что вся память, занятая вами с помощью оператора new, освобождается с помощью оператора delete. Сравните усилия, затраченные вами на выполнение упр. 5 и 6.

8. Перепишите все функции, приведенные в разделе 18.6, используя для сравнения обратную копию строки; например, введите строку "home", сгенерируйте строку "emoh" и сравните эти две строки, чтобы убедиться, что слово home — не палиндром.

9. Проанализируйте схему распределения памяти, описанную в разделе 17.4. Напишите программу, сообщающую, в каком порядке выделяется статическая память, стек и свободная память. В каком направлении растет стек: в сторону старших или младших адресов? Допустим, массив расположен в свободной памяти. Какой элемент будет иметь больший адрес — с большим индексом или с меньшим?

10. Проанализируйте решение задачи о палиндроме из раздела 18.6.2 на основе массива 10. Исправьте его так, чтобы можно было работать с длинными строками: 1) выдавайте сообщение, если введенная строка оказалась слишком длинной; 2) разрешите произвольно длинные строки. Прокомментируйте сложность обеих версий.

11. Разберитесь, что собой представляет список с пропусками (skip list), и реализуйте эту разновидность списка. Это не простое упражнение.

12. Реализуйте версию игры “Охота на Вампуса” (или просто “Вамп”). Это простая компьютерная (не графическая) игра, изобретенная Грегори Йобом (Gregory Yob). Цель этой игры — найти довольно смышленого монстра, прячущегося в темном пещерном лабиринте. Ваша задача — убить вампуса с помощью лука и стрел. Кроме вампуса, пещера таит еще две опасности: бездонные ямы и гигантские летучие мыши. Если вы входите в комнату с бездонной ямой, то игра для вас закончена. Если вы входите в комнату с летучей мышью, то она вас хватает и перебрасывает в другую комнату. Если же вы входите в комнату с вампусом или он входит в комнату, где находитесь вы, он вас съедает. Входя в комнату, вы должны получить предупреждение о грозящей опасности.

  “Я чувствую запах вампуса” — значит, он в соседней комнате.

  “Я чувствую ветерок” — значит, в соседней комнате яма.

  “Я слышу летучую мышь” — значит, в соседней комнате живет летучая мышь.

Для вашего удобства комнаты пронумерованы. Каждая комната соединена туннелями с тремя другими. Когда вы входите в комнату, то получаете сообщение, например: “Вы в комнате номер 12; отсюда идут туннели в комнаты 1, 13 и 4; идти или стрелять?” Возможные ответы: m13 (“Переход в комнату номер 13”) и s13–4–3 (“Стрелять через комнаты с номерами 13, 4 и 3”). Стрела может пролететь через три комнаты. В начале игры у вас есть пять стрел. Загвоздка со стрельбой заключается в том, что вы можете разбудить вампуса и он войдет в комнату, соседнюю с той, где он спал, — она может оказаться вашей комнатой.

Вероятно, самой сложной частью этого упражнения является программирование пещеры и выбор комнат, связанных с другими комнатами. Возможно, вы захотите использовать датчик случайных чисел (например, функцию randint() из библиотеки std_lib_facilities.h), чтобы при разных запусках программы использовались разные пещеры и разное расположение летучих мышей и вампуса. Подсказка: используйте режим отладки для проверки состояния лабиринта.

Послесловие

Стандартный класс vector основан на средствах низкоуровневого управления памятью, таких как указатели и массивы. Его главное предназначение — помочь программисту избежать сложностей, сопряженных с этими средствами управления памятью. Разрабатывая любой класс,