什么是虚成员?
解:
对于某些函数,基类希望它的派生类各自定义适合自身的版本,此时基类就将这些函数声明成虚函数。
protected
访问说明符与private
有何区别?
解:
protected
: 基类和和其派生类还有友元可以访问。private
: 只有基类本身和友元可以访问。
定义你自己的
Quote
类和print_total
函数。
解:
Quote
:
#include <string>
class Quote
{
public:
Quote() = default;
Quote(const std::string &b, double p) :
bookNo(b), price(p){}
std::string isbn() const { return bookNo; }
virtual double net_price(std::size_t n) const { return n * price; }
virtual ~Quote() = default;
private:
std::string bookNo;
protected:
double price = 0.0;
};
主函数:
#include "ex_15_3.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <functional>
double print_total(std::ostream& os, const Quote& item, size_t n);
int main()
{
return 0;
}
double print_total(std::ostream &os, const Quote &item, size_t n)
{
double ret = item.net_price(n);
os << "ISBN:" << item.isbn()
<< "# sold: " << n << " total due: " << ret << std::endl;
return ret;
}
下面哪条声明语句是不正确的?请解释原因。
class Base { ... };
(a) class Derived : public Derived { ... };
(b) class Derived : private Base { ... };
(c) class Derived : public Base;
解:
- (a) 不正确。类不能派生自身。
- (b) 不正确。这是定义而非声明。
- (c) 不正确。派生列表不能出现在这。
定义你自己的
Bulk_quote
类。
解:
#include "ex_15_3.h"
class Bulk_quote : public Quote
{
public:
Bulk_quote() = default;
Bulk_quote(const std::string& b, double p, std::size_t q, double disc) :
Quote(b, p), min_qty(q), discount(disc) {}
double net_price(std::size_t n) const override;
private:
std::size_t min_qty = 0;
double discount = 0.0;
};
将
Quote
和Bulk_quote
的对象传给15.2.1节练习中的print_total
函数,检查该函数是否正确。
解:
#include "ex_15_3.h"
#include "ex_15_5.h"
#include <iostream>
#include <string>
double print_total(std::ostream& os, const Quote& item, size_t n);
int main()
{
// ex15.6
Quote q("textbook", 10.60);
Bulk_quote bq("textbook", 10.60, 10, 0.3);
print_total(std::cout, q, 12);
print_total(std::cout, bq, 12);
return 0;
}
double print_total(std::ostream &os, const Quote &item, size_t n)
{
double ret = item.net_price(n);
os << "ISBN:" << item.isbn()
<< "# sold: " << n << " total due: " << ret << std::endl;
return ret;
}
定义一个类使其实现一种数量受限的折扣策略,具体策略是:当购买书籍的数量不超过一个给定的限量时享受折扣,如果购买量一旦超过了限量,则超出的部分将以原价销售。
解:
#include "ex_15_5.h"
class Limit_quote : public Quote
{
public:
Limit_quote();
Limit_quote(const std::string& b, double p, std::size_t max, double disc) :
Quote(b, p), max_qty(max), discount(disc)
{}
double net_price(std::size_t n) const override;
private:
std::size_t max_qty = 0;
double discount = 0.0;
};
double Limit_quote::net_price(std::size_t n) const
{
if (n > max_qty)
return max_qty * price * discount + (n - max_qty) * price;
else
return n * discount *price;
}
给出静态类型和动态类型的定义。
解:
表达式的静态类型在编译时总是已知的,它是变量声明时的类型或表达式生成的类型。动态类型则是变量或表达式表示的内存中的对象的类型。动态类型直到运行时才可知。
在什么情况下表达式的静态类型可能与动态类型不同?请给出三个静态类型与动态类型不同的例子。
解:
基类的指针或引用的静态类型可能与其动态类型不一致。
回忆我们在8.1节进行的讨论,解释第284页中将
ifstream
传递给Sales_data
的read
函数的程序是如何工作的。
解:
std::ifstream
是 std::istream
的派生基类,因此 read
函数能够正常工作。
为你的
Quote
类体系添加一个名为debug
的虚函数,令其分别显示每个类的数据成员。
解:
void Quote::debug() const
{
std::cout << "data members of this class:\n"
<< "bookNo= " <<this->bookNo << " "
<< "price= " <<this->price<< " ";
}
有必要将一个成员函数同时声明成
override
和final
吗?为什么?
解:
有必要。override
的含义是重写基类中相同名称的虚函数,final
是阻止它的派生类重写当前虚函数。
给定下面的类,解释每个
class base {
public:
string name() { return basename;}
virtual void print(ostream &os) { os << basename; }
private:
string basename;
};
class derived : public base {
public:
void print(ostream &os) { print(os); os << " " << i; }
private:
int i;
};
在上述代码中存在问题吗?如果有,你该如何修改它?
解:
有问题。应该改为:
void print(ostream &os) override { base::print(os); os << " derived\n " << i; }
给定上一题中的类以及下面这些对象,说明在运行时调用哪个函数:
base bobj; base *bp1 = &bobj; base &br1 = bobj;
derived dobj; base *bp2 = &dobj; base &br2 = dobj;
(a) bobj.print(); (b)dobj.print(); (c)bp1->name();
(d)bp2->name(); (e)br1.print(); (f)br2.print();
解:
- (a) 编译时。
- (b) 编译时。
- (c) 编译时。
- (d) 编译时。
- (e) 运行时。
base::print()
- (f) 运行时。
derived::print()
定义你自己的
Disc_quote
和Bulk_quote
。
解:
Disc_quote
:
#include "quote.h"
class Disc_quote : public Quote
{
public:
Disc_quote();
Disc_quote(const std::string& b, double p, std::size_t q, double d) :
Quote(b, p), quantity(q), discount(d) { }
virtual double net_price(std::size_t n) const override = 0;
protected:
std::size_t quantity;
double discount;
};
Bulk_quote
:
#include "disc_quote.h"
class Bulk_quote : public Disc_quote
{
public:
Bulk_quote() = default;
Bulk_quote(const std::string& b, double p, std::size_t q, double disc) :
Disc_quote(b, p, q, disc) { }
double net_price(std::size_t n) const override;
void debug() const override;
};
改写你在15.2.2节练习中编写的数量受限的折扣策略,令其继承
Disc_quote
。
解:
Limit_quote
:
#include "disc_quote.h"
class Limit_quote : public Disc_quote
{
public:
Limit_quote() = default;
Limit_quote(const std::string& b, double p, std::size_t max, double disc):
Disc_quote(b, p, max, disc) { }
double net_price(std::size_t n) const override
{ return n * price * (n < quantity ? 1 - discount : 1 ); }
void debug() const override;
};
尝试定义一个
Disc_quote
的对象,看看编译器给出的错误信息是什么?
解:
error: cannot declare variable 'd' to be of abstract type 'Disc_quote': Disc_quote d;
假设给定了第543页和第544页的类,同时已知每个对象的类型如注释所示,判断下面的哪些赋值语句是合法的。解释那些不合法的语句为什么不被允许:
Base *p = &d1; //d1 的类型是 Pub_Derv
p = &d2; //d2 的类型是 Priv_Derv
p = &d3; //d3 的类型是 Prot_Derv
p = &dd1; //dd1 的类型是 Derived_from_Public
p = &dd2; //dd2 的类型是 Derived_from_Private
p = &dd3; //dd3 的类型是 Derived_from_Protected
解:
Base *p = &d1; 合法
p = &d2; 不合法
p = &d3; 不合法
p = &dd1; 合法
p = &dd2; 不合法
p = &dd3; 不合法
只有在派生类是使用public
的方式继承基类时,用户�代码才可以使用派生类到基类(derived-to-base
)的转换。�
假设543页和544页的每个类都有如下形式的成员函数:
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
对于每个类,分别判断上面的函数是否合法。
解:
合法:
- Pub_Derv
- Priv_Derv
- Prot_Derv
- Derived_from_Public
- Derived_from_Protected 不合法:
- Derived_from_Private
这段代码是在成员函数中使用Base
�。Priv_Drev
中的Base
部分虽然是private
的,但其成员函数依然可以访问;Derived_from_Private
继承自Priv_Drev
,不能访问Priv_Drev
中的private
成员,因此不合法。
编写代码检验你对前面两题的回答是否正确。
解:
#include <iostream>
#include <string>
#include "exercise15_5.h"
#include "bulk_quote.h"
#include "limit_quote.h"
#include "disc_quote.h"
class Base
{
public:
void pub_mem(); // public member
protected:
int prot_mem; // protected member
private:
char priv_mem; // private member
};
struct Pub_Derv : public Base
{
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
struct Priv_Derv : private Base
{
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
struct Prot_Derv : protected Base
{
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
struct Derived_from_Public : public Pub_Derv
{
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
struct Derived_from_Private : public Priv_Derv
{
//void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
struct Derived_from_Protected : public Prot_Derv
{
void memfcn(Base &b) { b = *this; }
};
int main()
{
Pub_Derv d1;
Base *p = &d1;
Priv_Derv d2;
//p = &d2;
Prot_Derv d3;
//p = &d3;
Derived_from_Public dd1;
p = &dd1;
Derived_from_Private dd2;
//p =& dd2;
Derived_from_Protected dd3;
//p = &dd3;
return 0;
}
从下面这些一般性抽象概念中任选一个(或者选一个你自己的),将其对应的一组类型组织成一个继承体系:
(a) 图形文件格式(如gif、tiff、jpeg、bmp)
(b) 图形基元(如方格、圆、球、圆锥)
(c) C++语言中的类型(如类、函数、成员函数)
解:
#include <iostream>
#include <string>
#include "quote.h"
#include "bulk_quote.h"
#include "limit_quote.h"
#include "disc_quote.h"
// just for 2D shape
class Shape
{
public:
typedef std::pair<double, double> Coordinate;
Shape() = default;
Shape(const std::string& n) :
name(n) { }
virtual double area() const = 0;
virtual double perimeter() const = 0;
virtual ~Shape() = default;
private:
std::string name;
};
class Rectangle : public Shape
{
public:
Rectangle() = default;
Rectangle(const std::string& n,
const Coordinate& a,
const Coordinate& b,
const Coordinate& c,
const Coordinate& d) :
Shape(n), a(a), b(b), c(c), d(d) { }
~Rectangle() = default;
protected:
Coordinate a;
Coordinate b;
Coordinate c;
Coordinate d;
};
class Square : public Rectangle
{
public:
Square() = default;
Square(const std::string& n,
const Coordinate& a,
const Coordinate& b,
const Coordinate& c,
const Coordinate& d) :
Rectangle(n, a, b, c, d) { }
~Square() = default;
};
int main()
{
return 0;
}
对于你在上一题中选择的类,为其添加函数的虚函数及公有成员和受保护的成员。
解:
参考15.21。
假设第550页的
D1
类需要覆盖它继承而来的fcn
函数,你应该如何对其进行修改?如果你修改之后fcn
匹配了Base
中的定义,则该节的那些调用语句将如何解析?
解:
移除 int
参数。
哪种类需要虚析构函数?虚析构函数必须执行什么样的操作?
解:
基类通常应该定义一个虚析构函数。
我们为什么为
Disc_quote
定义一个默认构造函数?如果去掉该构造函数的话会对Bulk_quote
的行为产生什么影响?
解:
因为Disc_quote
的默认构造函数会运行Quote
的默认构造函数,而Quote
默认构造函数会完成成员的初始化工作。
如果去除掉该构造函数的话,Bulk_quote
的默认构造函数而无法完成Disc_quote
的初始化工作。
定义
Quote
和Bulk_quote
的拷贝控制成员,令其与合成的版本行为一致。为这些成员以及其他构造函数添加打印状态的语句,使得我们能够知道正在运行哪个程序。使用这些类编写程序,预测程序将创建和销毁哪些对象。重复实验,不断比较你的预测和实际输出结果是否相同,直到预测完全准确再结束。
解:
Quote
:
#include <string>
#include <iostream>
class Quote
{
friend bool operator !=(const Quote& lhs, const Quote& rhs);
public:
Quote() { std::cout << "default constructing Quote\n"; }
Quote(const std::string &b, double p) :
bookNo(b), price(p)
{
std::cout << "Quote : constructor taking 2 parameters\n";
}
// copy constructor
Quote(const Quote& q) : bookNo(q.bookNo), price(q.price)
{
std::cout << "Quote: copy constructing\n";
}
// move constructor
Quote(Quote&& q) noexcept : bookNo(std::move(q.bookNo)), price(std::move(q.price))
{ std::cout << "Quote: move constructing\n"; }
// copy =
Quote& operator =(const Quote& rhs)
{
if (*this != rhs)
{
bookNo = rhs.bookNo;
price = rhs.price;
}
std::cout << "Quote: copy =() \n";
return *this;
}
// move =
Quote& operator =(Quote&& rhs) noexcept
{
if (*this != rhs)
{
bookNo = std::move(rhs.bookNo);
price = std::move(rhs.price);
}
std::cout << "Quote: move =!!!!!!!!! \n";
return *this;
}
std::string isbn() const { return bookNo; }
virtual double net_price(std::size_t n) const { return n * price; }
virtual void debug() const;
virtual ~Quote()
{
std::cout << "destructing Quote\n";
}
private:
std::string bookNo;
protected:
double price = 10.0;
};
bool inline
operator !=(const Quote& lhs, const Quote& rhs)
{
return lhs.bookNo != rhs.bookNo
&&
lhs.price != rhs.price;
}
Bulk_quote
:
#include "Disc_quote.h"
#include <iostream>
class Bulk_quote : public Disc_quote
{
public:
Bulk_quote() { std::cout << "default constructing Bulk_quote\n"; }
Bulk_quote(const std::string& b, double p, std::size_t q, double disc) :
Disc_quote(b, p, q, disc)
{
std::cout << "Bulk_quote : constructor taking 4 parameters\n";
}
// copy constructor
Bulk_quote(const Bulk_quote& bq) : Disc_quote(bq)
{
std::cout << "Bulk_quote : copy constructor\n";
}
// move constructor
Bulk_quote(Bulk_quote&& bq) : Disc_quote(std::move(bq)) noexcept
{
std::cout << "Bulk_quote : move constructor\n";
}
// copy =()
Bulk_quote& operator =(const Bulk_quote& rhs)
{
Disc_quote::operator =(rhs);
std::cout << "Bulk_quote : copy =()\n";
return *this;
}
// move =()
Bulk_quote& operator =(Bulk_quote&& rhs) noexcept
{
Disc_quote::operator =(std::move(rhs));
std::cout << "Bulk_quote : move =()\n";
return *this;
}
double net_price(std::size_t n) const override;
void debug() const override;
~Bulk_quote() override
{
std::cout << "destructing Bulk_quote\n";
}
};
程序输出结果:
default constructing Quote
default constructing Disc_quote
default constructing Bulk_quote
Quote : constructor taking 2 parameters
Disc_quote : constructor taking 4 parameters.
Bulk_quote : constructor taking 4 parameters
Quote: copy constructing
Quote: copy constructing
destructing Quote
destructing Quote
Disc_quote : move =()
Bulk_quote : move =()
destructing Bulk_quote
destructing Dis_quote
destructing Quote
destructing Bulk_quote
destructing Dis_quote
destructing Quote
重新定义你的
Bulk_quote
类,令其继承构造函数。
解:
#include "disc_quote.h"
#include <iostream>
class Bulk_quote : public Disc_quote
{
public:
Bulk_quote() { std::cout << "default constructing Bulk_quote\n"; }
// changed the below to the inherited constructor for ex15.27.
// rules: 1. only inherit from the direct base class.
// 2. default, copy and move constructors can not inherit.
// 3. any data members of its own are default initialized.
// 4. the rest details are in the section section 15.7.4.
/*
Bulk_quote(const std::string& b, double p, std::size_t q, double disc) :
Disc_quote(b, p, q, disc) { std::cout << "Bulk_quote : constructor taking 4 parameters\n"; }
*/
using Disc_quote::Disc_quote;
// copy constructor
Bulk_quote(const Bulk_quote& bq) : Disc_quote(bq)
{
std::cout << "Bulk_quote : copy constructor\n";
}
// move constructor
Bulk_quote(Bulk_quote&& bq) : Disc_quote(std::move(bq))
{
std::cout << "Bulk_quote : move constructor\n";
}
// copy =()
Bulk_quote& operator =(const Bulk_quote& rhs)
{
Disc_quote::operator =(rhs);
std::cout << "Bulk_quote : copy =()\n";
return *this;
}
// move =()
Bulk_quote& operator =(Bulk_quote&& rhs)
{
Disc_quote::operator =(std::move(rhs));
std::cout << "Bulk_quote : move =()\n";
return *this;
}
double net_price(std::size_t n) const override;
void debug() const override;
~Bulk_quote() override
{
std::cout << "destructing Bulk_quote\n";
}
};
定义一个存放
Quote
对象的vector
,将Bulk_quote
对象传入其中。计算vector
中所有元素总的net_price
。
解:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>
#include "quote.h"
#include "bulk_quote.h"
#include "limit_quote.h"
#include "disc_quote.h"
int main()
{
/**
* @brief ex15.28 outcome == 9090
*/
std::vector<Quote> v;
for (unsigned i = 1; i != 10; ++i)
v.push_back(Bulk_quote("sss", i * 10.1, 10, 0.3));
double total = 0;
for (const auto& b : v)
{
total += b.net_price(20);
}
std::cout << total << std::endl;
std::cout << "======================\n\n";
/**
* @brief ex15.29 outccome == 6363
*/
std::vector<std::shared_ptr<Quote>> pv;
for (unsigned i = 1; i != 10; ++i)
pv.push_back(std::make_shared<Bulk_quote>(Bulk_quote("sss", i * 10.1, 10, 0.3)));
double total_p = 0;
for (auto p : pv)
{
total_p += p->net_price(20);
}
std::cout << total_p << std::endl;
return 0;
}
再运行一次你的程序,这次传入
Quote
对象的shared_ptr
。如果这次计算出的总额与之前的不一致,解释为什么;如果一直,也请说明原因。
解:
因为智能指针导致了多态性的产生,所以这次计算的总额不一致。
编写你自己的
Basket
类,用它计算上一个练习中交易记录的总价格。
解:
Basket h
:
#include "quote.h"
#include <set>
#include <memory>
// 购物篮
// a basket of objects from Quote hierachy, using smart pointers.
class Basket
{
public:
// Basket使用合成的默认构造函数和拷贝控制成员
// copy verison
void add_item(const Quote& sale)
{
items.insert(std::shared_ptr<Quote>(sale.clone()));
}
// move version
void add_item(Quote&& sale)
{
items.insert(std::shared_ptr<Quote>(std::move(sale).clone()));
}
// 打印每本书的总价和购物篮中所有书的总价
double total_receipt(std::ostream& os) const;
private:
// function to compare needed by the multiset member
static bool compare(const std::shared_ptr<Quote>& lhs,
const std::shared_ptr<Quote>& rhs)
{
return lhs->isbn() < rhs->isbn();
}
// hold multiple quotes, ordered by the compare member
std::multiset<std::shared_ptr<Quote>, decltype(compare)*>
items{ compare };
};
Basket cpp
:
#include "basket.h"
double Basket::total_receipt(std::ostream &os) const
{
double sum = 0.0; // 保存实时计算出的总价格
// iter指向ISBN相同的一批元素中的第一个
// upper_bound返回一个迭代器,该迭代器指向这批元素的尾后位置�
for (auto iter = items.cbegin(); iter != items.cend();
iter = items.upper_bound(*iter))
// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
// @note this increment moves iter to the first element with key
// greater than *iter.
{
sum += print_total(os, **iter, items.count(*iter));
} // ^^^^^^^^^^^^^ using count to fetch
// the number of the same book.
os << "Total Sale: " << sum << std::endl;
return sum;
}
main
:
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <memory>
#include <fstream>
#include "quote.h"
#include "bulk_quote.h"
#include "limit_quote.h"
#include "disc_quote.h"
#include "basket.h"
int main()
{
Basket basket;
for (unsigned i = 0; i != 10; ++i)
basket.add_item(Bulk_quote("Bible", 20.6, 20, 0.3));
for (unsigned i = 0; i != 10; ++i)
basket.add_item(Bulk_quote("C++Primer", 30.9, 5, 0.4));
for (unsigned i = 0; i != 10; ++i)
basket.add_item(Quote("CLRS", 40.1));
std::ofstream log("log.txt", std::ios_base::app | std::ios_base::out);
basket.total_receipt(log);
return 0;
}
已知
s1
、s2
、s3
和s4
都是string
,判断下面的表达式分别创建了什么样的对象:
(a) Query(s1) | Query(s2) & ~Query(s3);
(b) Query(s1) | (Query(s2) & ~Query(s3));
(c) (Query(s1) & (Query(s2)) | (Query(s3) & Query(s4)));
解:
(a) OrQuery, AndQuery, NotQuery, WordQuery
(b) OrQuery, AndQuery, NotQuery, WordQuery
(c) OrQuery, AndQuery, WordQuery
当一个
Query
类型的对象被拷贝、移动、赋值或销毁时,将分别发生什么?
解:
- 拷贝:当被拷贝时,合成的拷贝构造函数被调用。它将拷贝两个数据成员至新的对象。而在这种情况下,数据成员是一个智能指针,当拷贝时,相应的智能指针指向相同的地址,计数器增加1.
- 移动:当移动时,合成的移动构造函数被调用。它将移动数据成员至新的对象。这时新对象的智能指针将会指向原对象的地址,而原对象的智能指针为
nullptr
,新对象的智能指针的引用计数为 1。 - 赋值:合成的赋值运算符被调用,结果和拷贝的相同的。
- 销毁:合成的析构函数被调用。对象的智能指针的引用计数递减,当引用计数为 0 时,对象被销毁。
当一个
Query_base
类型的对象被拷贝、移动赋值或销毁时,将分别发生什么?
解:
由合成的版本来控制。然而 Query_base
是一个抽象类,它的对象实际上是它的派生类对象。
针对图15.3构建的表达式:
(a) 例举出在处理表达式的过程中执行的所有构造函数。
(b) 例举出 cout << q 所调用的 rep。
(c) 例举出 q.eval() 所调用的 eval。
解:
- a:
Query q = Query("fiery") & Query("bird") | Query("wind");
Query::Query(const std::string& s)
where s == "fiery","bird" and "wind"WordQuery::WordQuery(const std::string& s)
where s == "fiery","bird" and "wind"AndQuery::AndQuery(const Query& left, const Query& right);
BinaryQuery(const Query&l, const Query& r, std::string s);
Query::Query(std::shared_ptr<Query_base> query)
2timesOrQuery::OrQuery(const Query& left, const Query& right);
BinaryQuery(const Query&l, const Query& r, std::string s);
Query::Query(std::shared_ptr<Query_base> query)
2times
- b:
query.rep()
inside the operator <<().q->rep()
inside the member function rep().OrQuery::rep()
which is inherited fromBinaryQuery
.Query::rep()
forlhs
andrhs
: forrhs
which is aWordQuery
:WordQuery::rep()
wherequery_word("wind")
is returned.Forlhs
which is anAndQuery
.AndQuery::rep()
which is inherited fromBinaryQuery
.BinaryQuer::rep()
: forrhs: WordQuery::rep()
where query_word("fiery") is returned. Forlhs: WordQuery::rep()
where query_word("bird" ) is returned.
- c:
q.eval()
q->rep()
: where q is a pointer toOrQuary
.QueryResult eval(const TextQuery& )const override
: is called but this one has not been defined yet.
实现
Query
类和Query_base
类,其中需要定义rep
而无须定义eval
。
解:
Query
:
#ifndef QUERY_H
#define QUERY_H
#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include "query_base.h"
#include "queryresult.h"
#include "textquery.h"
#include "wordquery.h"
/**
* @brief interface class to manage the Query_base inheritance hierachy
*/
class Query
{
friend Query operator~(const Query&);
friend Query operator|(const Query&, const Query&);
friend Query operator&(const Query&, const Query&);
public:
// build a new WordQuery
Query(const std::string& s) : q(new WordQuery(s))
{
std::cout << "Query::Query(const std::string& s) where s=" + s + "\n";
}
// interface functions: call the corresponding Query_base operatopns
QueryResult eval(const TextQuery& t) const
{
return q->eval(t);
}
std::string rep() const
{
std::cout << "Query::rep() \n";
return q->rep();
}
private:
// constructor only for friends
Query(std::shared_ptr<Query_base> query) :
q(query)
{
std::cout << "Query::Query(std::shared_ptr<Query_base> query)\n";
}
std::shared_ptr<Query_base> q;
};
inline std::ostream&
operator << (std::ostream& os, const Query& query)
{
// make a virtual call through its Query_base pointer to rep();
return os << query.rep();
}
#endif // QUERY_H
Query_base
:
#ifndef QUERY_BASE_H
#define QUERY_BASE_H
#include "textquery.h"
#include "queryresult.h"
/**
* @brief abstract class acts as a base class for all concrete query types
* all members are private.
*/
class Query_base
{
friend class Query;
protected:
using line_no = TextQuery::line_no; // used in the eval function
virtual ~Query_base() = default;
private:
// returns QueryResult that matches this query
virtual QueryResult eval(const TextQuery&) const = 0;
// a string representation of this query
virtual std::string rep() const = 0;
};
#endif // QUERY_BASE_H
在构造函数和
rep
成员中添加打印语句,运行你的代码以检验你对本节第一个练习中(a)、(b)两小题的回答是否正确。
解:
Query q = Query("fiery") & Query("bird") | Query("wind");
WordQuery::WordQuery(wind)
Query::Query(const std::string& s) where s=wind
WordQuery::WordQuery(bird)
Query::Query(const std::string& s) where s=bird
WordQuery::WordQuery(fiery)
Query::Query(const std::string& s) where s=fiery
BinaryQuery::BinaryQuery() where s=&
AndQuery::AndQuery()
Query::Query(std::shared_ptr<Query_base> query)
BinaryQuery::BinaryQuery() where s=|
OrQuery::OrQuery
Query::Query(std::shared_ptr<Query_base> query)
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std::cout << q <<std::endl;
Query::rep()
BinaryQuery::rep()
Query::rep()
WodQuery::rep()
Query::rep()
BinaryQuery::rep()
Query::rep()
WodQuery::rep()
Query::rep()
WodQuery::rep()
((fiery & bird) | wind)
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如果在派生类中含有
shared_ptr<Query_base>
类型的成员而非Query
类型的成员,则你的类需要做出怎样的改变?
解:
参考15.35。
下面的声明合法吗?如果不合法,请解释原因;如果合法,请指出该声明的含义。
BinaryQuery a = Query("fiery") & Query("bird");
AndQuery b = Query("fiery") & Query("bird");
OrQuery c = Query("fiery") & Query("bird");
解:
- 不合法。因为
BinaryQuery
是抽象类。 - 不合法。
&
操作返回的是一个Query
对象。 - 不合法。
&
操作返回的是一个Query
对象。
实现
Query
类和Query_base
类,求图15.3中表达式的值并打印相关信息,验证你的程序是否正确。
在
OrQuery
的eval
函数中,如果rhs
成员返回的是空集将发生什么?
解:
不会发生什么。代码如下:
std::shared_ptr<std::set<line_no>> ret_lines =
std::make_shared<std::set<line_no>>(left.begin(), left.end());
如果 rhs
成员返回的是空集,在 set
当中不会添加什么。
重新实现你的类,这次使用指向
Query_base
的内置指针而非shared_ptr
。请注意,做出上述改动后你的类将不能再使用合成的拷贝控制成员。
解:
略
从下面的几种改进中选择一种,设计并实现它:
(a) 按句子查询并打印单词,而不再是按行打印。
(b) 引入一个历史系统,用户可以按编号查阅之前的某个查询,并可以在其中添加内容或者将其余其他查询组合。
(c) 允许用户对结果做出限制,比如从给定范围的行中跳出匹配的进行显示。
解:
略
见 cpp_source/cha5/text_query