Примеры для подготовки к коллоквиуму по С++

Примеры для подготовки к коллоквиуму по С++

• Абстракция и инкапсуляция: классы и объекты

• Перегрузка операторов

• Обработка исключений

• Виртуальные функции

• Множественное наследование

• Перегрузка функций

• Шаблоны функций

Тема 1. Абстракция и инкапсуляция: классы и объекты

Пример №1

Есть ли ошибки в приведенном фрагменте программы на С++? Если есть, то объясните, в чем они заключаются.

class A

{

int a, b;

public:

A ( A &x ) { a = x.a; b = x.b; cout << 1; }

A ( int a ) { this->a = a; b = a; cout << 2; }

};

void f ()

{

A x ( 1 );

A y;

A z = A ( 2, 4 );

A t ( 3.5, 2 );

A s = 6;

A w = z;

t = z = w;

}

Как нужно изменить описание класса A (не изменяя описания функции f), чтобы в f() не было ошибок? Что будет напечатано в результате работы функции f()?

Обязательное требование: нельзя добавлять новые функции-члены класса A, но допустимы любые изменения в уже имеющихся.

Пример №2

Написать конструктор для некоторого класса A таким образом, чтобы были выполнены следующие условия:

• это единственный явно описанный конструктор класса A,

• верны следующие описания объектов класса A:

• A a;

• A b ( 1 );

• A c ( 1, 2 );

A d ( '1', 1 );

Пример №3

Есть ли ошибки в приведенном фрагменте программы на С++? Если есть, то объясните, в чем они заключаются. Вычеркните ошибочные конструкции (если они есть). Что будет напечатано при вызове функции f()?

class A

{

int a;

public:

A ( int x ) { a = x; cout << 1; }

A ( int x, int y ) { a = x / y; cout << 2; }

A ( int x, int y, int z = 1 ) { a = (x+y) / z; cout << 3; }

~A () { cout << 4; }

void operator = ( A &b ) { a = b.a; cout << 5; }

};

void f ()

{

A x;

A y ( 1 );

A z ( 1, 2 );

A t ( 1, 2, 3 );

A w = 4;

A v = y;

y = t = v;

}

Пример №4

Для класса string опишите конструктор копирования и операцию присваивания с объявленными профилями, реализующие «глубокое» («содержательное») копирование объектов этого класса. Объясните, почему был выбран именно такой вариант объявления этих функций-членов класса.

class string

{

char *p;

int size;

public:

string ( const char *str )

{

p = new char [(size = strlen ( str )) + 1];

strcpy ( p, str );

}

~string () { delete[]p; }

string ( const string &a );

string& operator= ( const string &a );

};

Тема 2. Перегрузка операторов

Пример №1.

Для класса rational опишите перегруженную операцию умножения так, чтобы были верными все действия функции g(). Возможно ли это? Если нет — объясните почему; если можно - опишите и объясните, какие действия будут выполняться при вызове функции g()? Если возможно несколько вариантов решения этой задачи, то укажите их все.

class rational

{

int p, q;

public:

rational ( int a , int b )

{

p = a;

q = b;

}

// ...

};

void g ()

{

rational x ( 1, 2), y ( 4, 5 ), z ( 1, 1 );

const rational w ( 1, 8 );

int t = 3;

z = x * y;

z = w * y;

z = y * w;

z = z * t;

z = t * z;

}

Пример №2

Для класса rational опишите перегруженную операцию инкремента (префиксный и постфиксный варианты) так, чтобы были верными все действия функции g(). Семантика этой операции — увеличение на 1 значений полей p и q. Возможно ли это? Если нет — объясните почему; если можно — опишите и объясните, какие действия будут выполняться при вызове функции g()? Если возможно несколько вариантов решения этой задачи, то укажите их все.

class rational

{

int p, q;

public:

rational ( int a, int b )

{

p = a;

q = b;

}

// ...

};

void g ()

{

rational x ( 1, 2 ), z ( 1, 1 );

const rational y ( 1, 8 );

z = x++;

z = y++;

z = ++x;

z = ++y;

}

Возможно ли для объектов класса rational с перегруженной вами операцией инкремента следующее:

z = x++ ++;

z = ++ ++x;

Если возможно, то опишите последовательность действий при выполнении этих операторов и укажите, чему равны значения x и z. Если невозможно, то объясните почему.

Пример №3

Для класса string опишите перегруженную операцию конкатенации так, чтобы были верными все действия функции g(). Возможно ли это? Если нет — объясните почему; если можно — опишите и объясните, какие действия будут выполняться при вызове функции g()? Если возможно несколько вариантов решения этой задачи, то укажите их все.

class string

{

char *p;

int size;

public:

string ( const char *str)

{

p = new char [(size = strlen(str)) + 1];

strcpy( p, str );

}

string ( const string &a )

{

p = new char [(size = a.size) + 1];

strcpy ( p, a.p );

}

~string ()

{

delete[] p;

}

string& operator= ( const string &a )

{

if ( this == &a ) return *this;

delete [] p;

p = new char [(size = a.size) + 1];

strcpy ( p, a.p );

return *this;

}

};

void g ()

{

string s1 ( "11111" );

string s2 = s1;

string s3 ( "222222222" );

const string s4 ( "4444444" );

// ...

s1 = s2 + s3;

s1 = s3 + s4;

s1 = s4 + s3;

s1 = s3 + "abcd";

}

Пример №4

Для класса string опишите перегруженную операцию * так, чтобы были верными все действия функции g(). Результат умножения строки s на целое число n (и целого числа n на строку s) — это строка, полученная в результате конкатенации n строк s. Возможно ли это? Если нет — объясните почему; если можно — опишите и объясните, какие действия будут выполняться при вызове функции g()? Если возможно несколько вариантов решения этой задачи, то укажите их все.

class string

{

char *p;

int size;

public:

string ( const char *str )

{

p = new char [(size = strlen(str)) + 1];

strcpy ( p, str );

}

string ( const string &a )

{

p = new char [(size = a.size) + 1];

strcpy ( p, a.p );

}

~string () { delete[] p; }

string& operator= ( const string &a )

{

if ( this == &a ) return *this;

delete [] p;

p = new char [(size = a.size) + 1];

strcpy ( p, a.p );

return *this;

}

};

void g ()

{

string s1 ( "11111" );

string s2 = s1;

const string s3 ( "222222222" );

int t = 5;

// ...

s1 = s2 * t;

s1 = t * s2;

s1 = s3 * t;

s1 = t * s3;

s1 = s2 * 3;

}

Тема 3. Обработка исключений

Пример №1

Что будет выдано в стандартный канал вывода при вызове функции main()? Объясните ответ.

void f ( char c )

{

try

{

if ( c >='1' && c<='9')

c++;

else

throw "error";

try

{

if ( c == '8' )

throw c;

c++;

}

catch ( const char *c )

{

cout << c << "\ncatch1\n";

}

catch ( char c )

{

cout << "catch2\n";

throw;

}

cout << c << endl;

}

catch ( int k )

{

cout << k << "\ncatch3\n";

}

catch ( char *c )

{

cout << c << "\ncatch4\n";

}

}

int main ()

{

try

{

f ( 'a' );

f ( '2' );

f ( '7' );

f ( '5' );

}

catch ( char c )

{

cout << c << "\ncatch5\n";

}

catch ( ... )

{

cout << "all exceptions\n";

};

return 0;

}

Пример №2

Что будет выдано в стандартный канал вывода при вызове функции main()? Объясните ответ.

class X

{

int j;

public:

X ( int k )

{

try

{

if ( k == 10 ) throw k;

if ( k == 0 ) throw '0';

j = k;

}

catch ( char )

{

cout << "catch1\n";

}

catch (...)

{

cout << "catch2\n";

throw;

}

}

};

void f ( int i )

{

try

{

X a ( i );

X b ( 5 );

}

catch ( int )

{

cout << "catch3\n";

throw;

}

catch (...)

{

cout << "catch4\n";

}

}

int main ()

{

try

{

f ( 0 );

f ( 10 );

f ( 100 );

}

catch ( int )

{

cout << "catch5\n";

};

return 0;

}

Тема 4. Виртуальные функции

Пример №1

Есть ли ошибки в приведенном фрагменте программы на С++? Если есть, то объясните, в чем они заключаются. Ошибочные конструкции вычеркнуть из текста программы. Какие функции будут вызваны при вызове функции g()?

class A

{

public:

void f1 () { cout << "f1_A" << endl; }

virtual void f1 ( const int c ) { cout << "f1_A_int" << endl; }

virtual void f2 () { cout << "f2_A" << endl; }

virtual int f3 ( const int k ) { cout << "f3_A" << endl; return k + 10; }

};

class D: public A

{

public:

void f1 () { cout << "f1_D" << endl; }

virtual void f1 ( const char x ) { cout << "f1_D_char" << endl; }

void f2 () { cout << "f2_D" << endl; }

virtual void f3 ( const int a ) { cout << "f3_D" << endl; }

};

void g ()

{

A x;

D y;

A *p = &x;

p->f1 ();

p->f1 ( '1' );

p->f1 ( 1 );

p->f2 ();

p->f3 ();

p = &y;

p->f1 ();

p->f1 ( '1' );

p->f1 ( 1 );

p->f2 ();

p->f3 ();

}

Пример №2

Что будет напечатано в результате вызова функции main() в следующем фрагменте программы на Си++?

class B

{

public:

void f () { cout << "B::f\n"; }

virtual void g () { cout << "B::g\n"; }

void h () { cout << "B::h\n"; }

};

class D : public B

{

public:

void f () { cout << "D::f\n"; }

void g () { cout << "D::g\n"; }

virtual void h () { cout << "D::h\n"; }

};

void P ( B * pb, D * pd )

{

pb->f ();

pb->g ();

pb->h ();

pd->f ();

pd->g ();

pd->h ();

}

int main ()

{

P ( new B, new D );

P ( new D, new D );

return 0;

}

Тема 5. Множественное наследование

На лекции (2 поток) был рассмотрен пример, подобный этому:

class A

{

public:

int a;

void g () { cout << "A::g" << endl; }

void f () { cout << "A::f" << endl; }

};

class B

{

int a;

void h ( char ) { cout << "B::h - char" << endl; }

public:

int g;

void f ( int v ) { cout << "B::f" << endl; }

void h () { cout << "B::h - void" << endl; }

void h ( int ) { cout << "B::h - int" << endl; }

};

class C: public A, public B

{