C++ Primer 【第四版】第五章 表达式

习题5.1

在下列表达式中，加入适当的圆括号以标明其计算顺序。编译该表达式并输出

其值，从而检查你的回答是否正确。

12/ 3 * 4 + 5 * 15 + 24 % 4 / 2

【解答】

加入如下所示的圆括号以标明该表达式的计算顺序：

(((12/ 3) * 4) + (5 * 15)) + ((24 % 4) / 2)

习题5.2

计算下列表达式的值，并指出哪些结果值依赖于机器？

-30* 3 + 21 / 5

-30+ 3 * 21 / 5

30/ 3 * 21 % 5

-30/ 3 * 21 % 4

C++Primer（4版）习题解答

91

【解答】

各表达式的值分别为-86、-18、0、-2。其中，最后一个表达式的结果值依赖于机器，因为

该表达式中除操作只有一个操作数为负数。

习题 5.3

编写一个表达式判断一个int型数值是偶数还是奇数。

【解答】

如下表达式可以判断一个int型数值（假设为ival）是偶数还是奇数：

ival% 2 == 0

若 ival是偶数，则该表达式的值为真（true），否则为假（false）。

习题 5.4

定义术语“溢出”的含义，并给出导致溢出的三个表达式。

【解答】

溢出：表达式的求值结果超出了其类型的表示范围。

如下表达式会导致溢出（假设int类型为16 位）：

1000* 1000

32766+ 5

3276* 20

在这些表达式中，各操作数均为int类型，因此这些表达式的类型也是int，但它们的计算

结果均超出了16位int 型的表示范围（-32768~32767），导致溢出。

习题 5.5

解释逻辑与操作符、逻辑或操作符以及相等操作符的操作数在什么时候计算。

【解答】

逻辑与、逻辑或操作符采用称为“短路求值”（short-circuit evaluation）的求值策略，即先

计算左操作数，再计算右操作数，且只有当仅靠左操作数的值无法确定该逻辑运算的结果

时，才会计算右操作数。

C++Primer（4版）习题解答

92

相等操作符的左右操作数均需进行计算。

习题 5.6

解释下列while循环条件的行为：

char*cp = "Hello World" ;

while( cp && *cp )

【解答】

该while循环的条件为：当指针cp 为非空指针并且cp 所指向的字符不为空字符null（'\0'）

时执行循环体。即该循环可以对字符串"Hello World"中的字符进行逐个处理。

习题 5.7

编写while循环条件从标准输入设备读入整型(int)数据，当读入值为42时循

环结束。

【解答】

intval;

cin>> val;

while(val != 42)

或者，while循环条件也可以写成

while(cin >> ival && ival != 42)

习题5.8

编写表达式判断4个值a、b、c和d 是否满足a 大于b、b大于c 而且c 大于d

的条件。

【解答】

表达式如下：

a> b && b > c && c > d

习题5.9

假设有下面两个定义：

C++Primer（4版）习题解答

93

unsignedlong ul1 =3, ul2 = 7;

下列表达式的结果是什么？

(a)ul1 & ul2 (b) ul1 && ul2

(c)ul1 | ul2 (d) ul1 || ul2

【解答】

各表达式的结果分别为3、true、7、true。

习题 5.10

重写bitset表达式：使用下标操作符对测验结果进行置位（置1）和复位（置

0）。

【解答】

bitset<30>bitset_quiz1;

bitset_quiz1[27]= 1;

bitset_quiz1[27]= 0;

习题5.11

请问每次赋值操作完成后，i和d 的值分别是多少？

inti; double d;

d= i = 3.5;

i= d = 3.5;

【解答】

赋值语句d=i=3.5;完成后，i和d 的值均为3。因为赋值操作具有右结合性，所以首先

将3.5赋给i（此时发生隐式类型转换，将double型字面值3.5转换为int 型值3，赋给i），

然后将表达式i=3.5的值（即赋值后i 所具有的值3）赋给d。

赋值语句 i=d=3.5;完成后，d的值为3.5，i 的值为3。因为先将字面值3.5赋给d，然后

将表达式d=3.5的值（即赋值后d 所具有的值3.5）赋给i（这时也同样发生隐式类型转换）。

习题 5.12

解释每个if条件判断产生什么结果？

C++Primer（4版）习题解答

94

if( 42 = i ) // ...

if( i = 42 ) // ...

【解答】

前者发生语法错误，因为其条件表达式42=i是一个赋值表达式，赋值操作符的左操作数必

须为一个左值，而字面值42不能作为左值使用。

后者代码合法，但其条件表达式i=42是一个永真式（即其逻辑值在任何情况下都为true），

因为该赋值表达式的值为赋值操作完成后的i值（42），而42 为非零值，解释为逻辑值true。

习题 5.13

下列赋值操作是不合法的，为什么？怎样改正？

doubledval; int ival; int *pi;

dval= ival = pi = 0;

【解答】

该赋值语句不合法，因为该语句首先将0值赋给pi，然后将pi 的值赋给ival，再将ival的

值赋给dval。pi、ival和dval 的类型各不相同，因此要完成赋值必须进行隐式类型转换，

但系统无法将int型指针pi 的值隐式转换为ival所需的int型值。

可改正如下：

doubledval; int ival; int *pi;

dval= ival = 0;

pi= 0;

习题5.14

虽然下列表达式都是合法的，但并不是程序员期望的操作，为什么？怎样修改这些表

达式以使其能反映程序员的意图？

(a)if ( ptr = retrieve_pointer() != 0 )

(b)if ( ival = 1024 )

(c)ival += ival + 1;

【解答】

对于表达式(a)，程序员的意图应该是将retrieve_pointer()的值赋给ptr，然后判断ptr

C++Primer（4版）习题解答

95

的值是否为0， 但因为操作符“=” 的优先级比“!=”低， 所以该表达式实际上是将

retrieve_pointer()是否为0的判断结果true 或false 赋给ptr，因此不是程序员期望的操作。

对于表达式(b)，程序员的意图应该是判断ival的值是否与1024 相等，但误用了赋值操

作符。

对于表达式(c)，程序员的意图应该是使ival的值增加1，但误用了操作符“+=”。

各表达式可修改如下：

(a)if ( (ptr = retrieve_pointer()) != 0 )

(b)if ( ival == 1024 )

(c)ival += 1;或 ival++;或 ++ival;

习题5.15

解释前自增操作和后自增操作的差别。

【解答】

前自增操作和后自增操作都使其操作数加1，二者的差别在于：前自增操作将修改后操作数

的值作为表达式的结果值；而后自增操作将操作数原来的、未修改的值作为表达式的结果

值。

习题 5.16

你认为为什么C++不叫作++C？

【解答】

C++之名是Rick Mascitti在1983 年夏天定名的（ 参见The C++ Programming

Language(SpecialEdition) 1.4节），C说明它本质上是从C 语言演化而来的，“++”是C语言

的自增操作符。C++语言是C语言的超集，是在C 语言基础上进行的扩展（引入了new、

delete等C语言中没有的操作符，增加了对面向对象程序设计的直接支持，等等），是先有

C语言，再进行++。根据自增操作符前、后置形式的差别（参见习题5.15的解答），C++

表示对C语言进行扩展之后，还可以使用C 语言的内容；而写成++C 则表示无法再使用C

的原始值了，也就是说C++不能向下兼容C了，这与实际情况不符。

习题 5.17

如果输出vector内容的while 循环使用前自增操作符，那会怎么样？

【解答】

将导致错误的结果：ivec的第一个元素没有输出，并企图对一个多余的元素进行解引用。

C++Primer（4版）习题解答

96

习题5.18

编写程序定义一个vector对象，其每个元素都是指向string 类型的指针，读

取该vector对象，输出每个string 的内容及其相应的长度。

【解答】

//定义一个vector对象，其每个元素都是指向string类型的指针，

//读取该vector对象，输出每个string的内容及其相应的长度

#include<iostream>

#include<string>

#include<vector>

usingnamespace std;

intmain()

{

vector<string*>spvec;

//读取vector对象

stringstr;

cout<< "Enter some strings(Ctrl+Z to end)" << endl;

while(cin >> str) {

string*pstr = new string; //指向string对象的指针

*pstr= str;

spvec.push_back(pstr);

}

//输出每个string的内容及其相应的长度

vector<string*>::iteratoriter = spvec.begin();

while(iter != spvec.end()) {

C++Primer（4版）习题解答

97

cout<< **iter << (**iter).size() << endl;

iter++;

}

//释放各个动态分配的string对象

iter= spvec.begin();

while(iter != spvec.end()) {

delete*iter;

iter++;

}

return0;

}

习题5.19

假设iter为vector<string>::iterator 类型的变量，指出下面哪些表达式是

合法的，并解释这些合法表达式的行为。

(a)*iter++; (b) (*iter)++;

(c)*iter.empty(); (d) iter->empty();

(e)++*iter; (f) iter++->empty();

【解答】

(a)、(d)、(f)合法。

这些表达式的执行结果如下：

(a)返回iter所指向的string对象，并使iter 加1。

(d)调用iter所指向的string对象的成员函数empty。

(f)调用iter所指向的string对象的成员函数empty，并使iter 加1。

习题5.20

C++Primer（4版）习题解答

98

编写程序提示用户输入两个数，然后报告哪个数比较小。

【解答】

可编写程序如下：

//提示用户输入两个数，然后报告哪个数比较小

#include<iostream>

usingnamespace std;

intmain()

{

intval1, val2;

//提示用户输入两个数并接受输入

cout<< "Enter two integers:" << endl;

cin>> val1 >> val2;

//报告哪个数比较小

cout<< "The smaller one is"

<<(val1 < val2 ? val1 : val2) << endl;

return0;

}

习题5.21

编写程序处理vector<int>对象的元素：将每个奇数值元素用该值的两倍替换。

【解答】

//处理vector<int>对象的元素：

//将每个奇数值元素用该值的两倍替换

#include<iostream>

#include<vector>

C++Primer（4版）习题解答

99

usingnamespace std;

intmain()

{

vector<int>ivec(20,1);//ivec包含20个值为1 的元素

//将每个奇数值元素用该值的两倍替换

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

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

*iter= (*iter % 2 == 0 ? *iter : *iter * 2);

return0;

}

习题5.22

编写程序输出每种内置类型的长度。

【解答】

//输出每种内置类型的长度

#include<iostream>

usingnamespace std;

intmain()

{

cout<< "type\t\t\t" << "size" << endl

<<"bool\t\t\t" << sizeof(bool) << endl

<<"char\t\t\t" << sizeof(char) << endl

<<"signed char\t\t" << sizeof(signed char) << endl

<<"unsigned char\t\t" << sizeof(unsigned char) << endl

<<"wchar_t\t\t\t" << sizeof(wchar_t) << endl

C++Primer（4版）习题解答

100

<<"short\t\t\t" << sizeof(short) << endl

<<"signed short\t\t" << sizeof(signed short) << endl

<<"unsigned short\t\t" << sizeof(unsigned short) << endl

<<"int\t\t\t" << sizeof(int) << endl

<<"signed int\t\t" << sizeof(signed int) << endl

<<"unsigend int\t\t" << sizeof(unsigned int) << endl

<<"long\t\t\t" << sizeof(long) << endl

<<"sigend long\t\t" << sizeof(signed long) << endl

<<"unsigned long\t\t" << sizeof(unsigned long) << endl

<<"float\t\t\t" << sizeof(float) << endl

<<"double\t\t\t" << sizeof(double) << endl

<<"long double\t\t" << sizeof(long double) << endl;

return0;

}

习题5.23

预测下列程序的输出，并解释你的理由。然后运行该程序，输出的结果和你预

测的一样吗？如果不一样，为什么？

intx[10]; int *p = x;

cout<< sizeof(x)/sizeof(*x) << endl;

cout<< sizeof(p)/sizeof(*p) << endl;

【解答】

在表达式sizeof(x)中，x是数组名，该表达式的结果为数组x 所占据的存储空

间的字节数，为10个int 型元素所占据的字节数。

表达式sizeof(*x)的结果是指针常量x所指向的对象（数组中第一个int 型元

素）所占据的存储空间的字节数。

C++Primer（4版）习题解答

101

表达式sizeof(p)的结果是指针变量p所占据的存储空间的字节数。

表达式sizeof(*p)的结果是指针变量p所指向的对象（一个int 型数据）所占

据的存储空间的字节数。

各种数据类型在不同的系统中所占据的字节数不一定相同，因此在不同的系统

中运行上述程序段得到的结果不一定相同。在Microsoft Visual C++ .NET 2003

系统中，一个int型数据占据4 个字节，一个指针型数据也占据4 个字节，因

此运行上述程序得到的输出结果为：

10

1

习题5.24

本节的程序与5.5节在vector 对象中添加元素的程序类似。两段程序都使用递

减的计数器生成元素的值。本程序中，我们使用了前自减操作，而5.5节的程

序则使用了后自减操作。解释为什么一段程序中使用前自减操作而在另一段程

序中使用后自减操作。

【解答】

5.5节的程序中必须使用后自减操作。如果使用前自减操作，则是用减1后的

cnt值创建ivec的新元素，添加到ivec 中的元素将不是10~1，而是9~0。

本节的程序中使用后自减操作或前自减操作均可，因为对cnt的自减操作和对

cnt值的使用不是出现在同一表达式中，cnt自减操作的前置或后置形式不影响

对cnt值的使用。

习题5.25

根据表5-4的内容，在下列表达式中添加圆括号说明其操作数分组的顺序（即

计算顺序）：

(a)! ptr == ptr->next

(b)ch = buf[ bp++ ] != '\n'

【解答】

添加圆括号说明其计算顺序如下：

(a)((! ptr) == (ptr->next))

(b)(ch = ((buf[ (bp++) ]) != '\n'))

C++Primer（4版）习题解答

102

习题5.26

习题5.25中的表达式的计算次序与你的意图不同，给它们加上圆括号使其以你

所希望的操作次序求解。

【解答】

添加圆括号获得与上题不同的操作次序如下：

(a)! (ptr == ptr->next)

(b)(ch = buf[ bp++ ]) != '\n'

习题5.27

由于操作符优先级的问题，下列表达式编译失败。请参照表5-4解释原因，应

该如何改正？

strings = "word";

//add an 's' to the end, if the word doesn't already end in 's'

stringpl = s + s[s.size() - 1] == 's' ? "" : "s" ;

【解答】

由表5-4可知，在语句string pl = s + s[s.size() - 1] =='s' ? "" : "s" ;

中，赋值、加法、条件操作符三者的操作次序为：先执行“+”操作，再用表达

式s + s[s.size() - 1]的结果参与条件操作，最后将条件操作的结果赋给pl。

但表达式s + s[s.size() - 1]的结果是一个string对象，不能与字符's'进行

相等比较，所以编译失败。

改正为：string pl = s + (s[s.size() - 1] == 's' ? "" :"s") ;。

习题5.28

除了逻辑与和逻辑或外，C++没有明确定义二元操作符的求解次序，编译器可自

由地提供最佳的实现方式。只能在“实现效率”和程序语言使用中“潜在的缺

陷”之间寻求平衡。你认为这可以接受吗？说出你的理由。

【解答】

这可以接受。

因为，操作数的求解次序通常对结果没什么影响。只有当二元操作符的两个操

作数涉及同一对象，并改变该对象的值时，操作数的求解次序才会影响计算结

C++Primer（4版）习题解答

103

果；后一种情况只会在部分（甚至是少数）程序中出现。在实际使用中，这种

“潜在的缺陷”可以通过程序员的努力得到弥补，但“实现效率”的提高却能

使所有使用该编译器的程序受益，因此利大于弊。

习题5.29

假设ptr指向类类型对象，该类拥有一个名为ival 的int 型数据成员，vec 是

保存int型元素的vector 对象，而ival、jval和kval 都是int 型变量。请解

释下列表达式的行为，并指出哪些（如果有的话）可能是不正确的，为什么？

如何改正？

(a)ptr->ival != 0 (b) ival != jval < kval

(c)ptr != 0 && *ptr++ (d) ival++ && ival

(e)vec[ival++] <= vec[ival]

【解答】

表达式的行为如下：

(a)判断ptr所指向的对象的ival 成员是否不等于0。

(b)判断ival是否不等于“jval 是否小于kval”的判断结果，即判断ival是

否不等于true（1）或false（0）。

(c)判断ptr是否不等于0。如果ptr 不等于0，则求解&&操作的右操作数，即，

ptr加1，且判断ptr原来所指向的对象是否为0。

(d)判断ival及ival+1 是否为true（非0值）（注意，如果ival 为false，

则无需继续判断ival+1）。

(e)判断vec[ival]是否小于或等于vec[ival+1]。

其中，(d)和(e)可能不正确，因为二元操作符的两个操作数涉及同一对象，并

改变该对象的值。

可改正如下：

(d)ival && ival + 1

(e)vec[ival] <= vec[ival + 1]

习题5.30

下列语句哪些（如果有的话）是非法的或错误的？

C++Primer（4版）习题解答

104

(a)vector<string> svec(10);

(b)vector<string> *pvec1 = new vector<string>(10);

(c)vector<string> **pvec2 = new vector<string>[10];

(d)vector<string> *pv1 = &svec;

(e)vector<string> *pv2 = pvec1;

(f)delete svec;

(g)delete pvec1;

(h)delete [] pvec2;

(i)delete pv1;

(j)delete pv2;

【解答】

错误的有(c)和(f)。

(c)的错误在于：pvec2是指向元素类型为string的vector 对象的指针的指

针（即pvec2的类型为vector<string> **），而new 操作返回的是一个指向元

素类型为string的vector 对象的指针，不能用于初始化pvec2。

(f)的错误在于：svec是一个vector对象，不是指针，不能对它进行delete 操

作。

习题5.31

根据5.12.2节的变量定义，解释在计算下列表达式的过程中发生了什么类型转

换？

(a)if (fval)

(b)dval = fval + ival;

(c)dval + ival + cval;

记住，你可能需要考虑操作符的结合性，以便在表达式含有多个操作符的情况

下确定答案。

【解答】

C++Primer（4版）习题解答

105

(a)将fval的值从float 类型转换为bool类型。

(b)将ival的值从int 类型转换为float类型，再将fval + ival的结果值转

换为double类型，赋给dval。

(c)将ival的值从int 类型转换为double类型，cval的值首先提升为int 类

型，然后从int型转换为double 型，与dval+ ival 的结果值相加。

习题5.32

给定下列定义：

charcval; int ival; unsigned int ui;

floatfval; double dval;

指出可能发生的（如果有的话）隐式类型转换：

(a)cval = 'a' + 3; (b) fval = ui – ival * 1.0;

(c)dval = ui * fval; (d) cval = ival + fval + dval;

【解答】

(a)'a'首先提升为int类型，再将'a' + 3 的结果值转换为char 型，赋给cval。

(b)ival转换为double型与1.0 相乘，ui 转换为double型再减去ival * 1.0

的结果值，减操作的结果转换为float型，赋给fval。

(c)ui转换为float型与fval 相乘，结果转换为double 型，赋给dval。

(d)ival转换为float型与fval 相加，结果转换为double 型，再与dval 相加，

结果转换为char型，赋给cval。

习题5.33

给定下列定义：

intival; double dval;

conststring *ps; char *pc; void *pv;

用命名的强制类型转换符号重写下列语句：

(a)pv = (void*)ps; (b) ival = int(*pc);

C++Primer（4版）习题解答

106

(c)pv = &dval; (d) pc = (char*) pv;

【解答】

(a)pv = static_cast<void*> (const_cast<string*> (ps));

(b)ival = static_cast<int> (*pc);

(c)pv = static_cast<void*> (&dval);

(d)pc = static_cast<char*> (pv);__