C++字符串与类设计要点

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于 2025-09-17 12:54:28 发布 · 704 阅读

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#C++ # 字符串 # 转换运算符

16、为字符串定义一个操作，以生成其值的 C 风格字符串表示形式。讨论将该操作作为转换运算符的优缺点。讨论为该 C 风格字符串表示形式分配内存的替代方案。

可定义 char* c_str(const string& s) 函数生成 C 风格字符串表示形式。
将该操作作为转换运算符的优点是能提供隐式转换的便利；缺点是可能在意外情况下导致意外转换。
为 C 风格字符串表示形式分配内存的替代方案有：
使用静态对象缓冲区，避免每次都在自由存储区分配和释放对象；
将矩阵类型定义为句柄，管理表示对象以最小化分配和复制；
定义三元操作，自动调用表达式。

17、定义一个类似于 Vec4 的类 Vector，其构造函数 Vector::Vector(int) 接受一个整数参数来指定大小。同时，重载 [] 运算符以方便访问元素，并提供一个 size 函数来获取向量的大小。

以下是一个简单的 C++ 示例代码来定义这样的类：

#include <iostream>
#include <vector>

class Vector {
private:
    std::vector<int> data;

public:
    Vector(int size) : data(size) {} // 可以添加其他成员函数，如访问元素等

    int& operator[](int index) {
        return data[index];
    }

    const int& operator[](int index) const {
        return data[index];
    }

    int size() const {
        return data.size();
    }
};

在上述代码中，定义了一个 Vector 类，其构造函数接受一个整数参数 size 来指定内部 std::vector 的大小。同时，重载了 [] 运算符以方便访问元素，并提供了 size 函数来获取向量的大小。

18、给定两个结构体：struct S { int x, y; }; struct T { char p; char q; }; 编写一个类 C，使得它能够使用来自某些 S 和 T 中的 x 和 p，就好像 x 和 p 是 C 的成员一样。

可以通过在类 C 中包含结构体 S 和 T 的对象，并提供相应的访问方法来实现。以下是示例代码：

#include <iostream>

struct S {
    int x, y;
};

struct T {
    char* p;
    char* q;
};

class C {
public:
    C(S s, T t) : s_obj(s), t_obj(t) {}

    int getX() const { return s_obj.x; }
    char* getP() const { return t_obj.p; }

private:
    S s_obj;
    T t_obj;
};

19、定义基类 base，其中有一个公有虚函数 iam()，该函数输出 “base”。从 base 类派生出两个类，并为每个派生类定义 iam() 函数，使其输出该类的名称。创建这些派生类的对象并调用它们的 iam() 函数。将派生类对象的指针赋值给 base* 指针，并通过这些指针调用 iam() 函数。

以下是实现该功能的 C++ 代码：

#include <iostream>
class base {
public:
    virtual void iam() {
        std::cout << "base\n";
    }
};
class derived1 : public base {
public:
    void iam() {
        std::cout << "derived1\n";
    }
};
class derived2 : public base {
public:
    void iam() {
        std::cout << "derived2\n";
    }
};
int main() {
    derived1 d1;
    derived2 d2;
    d1.iam();
    d2.iam();
    base* pb1 = &d1;
    base* pb2 = &d2;
    pb1->iam();
    pb2->iam();
    return 0;
}

在上述代码中，首先定义了基类 base ，其中包含虚函数 iam() 。然后从 <