实验三

任务一

源代码

 1 #include "window.hpp"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 void test(){
 5     Window w("Demo");
 6     w.add_button("add");
 7     w.add_button("remove");
 8     w.add_button("modify");
 9     w.add_button("add");
10     w.display();
11     w.close();
12 }
13 
14 int main() {
15     std::cout << "用组合类模拟简单GUI:\n";
16     test();
17 }

task1.cpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <vector>
 5 #include <algorithm>
 6 #include "button.hpp"
 7 
 8 // 窗口类 
 9 class Window{
10 public:
11     Window(const std::string &title_);
12     void display() const;
13     void close();
14     void add_button(const std::string &label);
15     void click_button(const std::string &label);
16 
17 private:
18     bool has_button(const std::string &label) const;
19 
20 private:
21     std::string title;
22     std::vector<Button> buttons;
23 };
24 
25 Window::Window(const std::string &title_): title{title_} {
26     buttons.push_back(Button("close"));
27 }
28 
29 inline void Window::display() const {
30     std::string s(40, '*');
31     std::cout << s << std::endl;
32     std::cout << "window : " << title << std::endl;
33     int cnt = 0;
34     for(const auto &button: buttons)
35         std::cout << ++cnt << ". " << button.get_label() << std::endl;
36     std::cout << s << std::endl;
37 }
38 
39 inline void Window::close() {
40     std::cout << "close window '" << title << "'" << std::endl;
41     click_button("close");
42 }
43 
44 inline bool Window::has_button(const std::string &label) const {
45     for(const auto &button: buttons)
46         if(button.get_label() == label)
47             return true;
48     
49     return false;
50 }
51 
52 inline void Window::add_button(const std::string &label) {
53     if(has_button(label))
54         std::cout << "button " << label << " already exists!\n";
55     else
56         buttons.push_back(Button(label));
57 }
58 
59 inline void Window::click_button(const std::string &label) {
60     for(auto &button:buttons)
61         if(button.get_label() == label) {
62             button.click();
63             return;
64         }
65             
66     std::cout << "no button: " << label << std::endl;
67 }

window.cpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 
 6 class Button {
 7 public:
 8     Button(const std::string &label_);
 9     const std::string& get_label() const;
10     void click();
11 
12 private:
13     std::string label;
14 };
15 
16 Button::Button(const std::string &label_): label{label_} {
17 }
18 
19 inline const std::string& Button::get_label() const {
20     return label;
21 }
22 
23 inline void Button::click() {
24     std::cout << "Button '" << label << "' clicked\n";
25 }

button.cpp

运行结果截图

问题1：这个范例中，Window和Button是组合关系吗？

答：是组合关系。

问题2： bool has_button(const std::string &label) const; 被设计为私有。思考并回答：

（1）若将其改为公有接口，有何优点或风险？

答：若将其改为共有接口，外部代码可以直接调用has_button；风险：破坏封装性。

（2）设计类时，如何判断一个成员函数应为 public 还是 private？（可从“用户是否需要”、“是否仅为内部实现细节”、“是否易破坏对象状态”等角度分析。）

答：public：函数是类对外提供的核心功能，且直接调用不会破坏对象的合法状态。

private：函数是类对内部辅助逻辑，或直接调用可能破坏对象状态。

问题3：Button的接口const std::string& get_label() const;返回const std::string&。对比以下两种接口设计在性能和安全性方面的差异并精炼陈述。

接口1：const std::string& get_label() const;

答：返回对label的引用，不会拷贝字符串，效率更高。但直接引用有安全风险。

接口2：const std::string get_label() const;

答：会创建新的字符串对象，效率较低。但直接拷贝不会对原字符串进行改变，安全性更高。

问题4：把代码中所有 xx.push_back(Button(xxx))改成 xx.emplace_back(xxx)，观察程序是否正常运行；查阅资料，回答两种写法的差别。

答：代码正常运行。前者先创建一个临时的 Button 对象（调用 Button 的构造函数），再将这个临时对象拷贝/移动到 vector 中，安全性更高。而后者不创建临时对象，效率更高。

任务二：

源代码：

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 
 4 void test1();
 5 void test2();
 6 void output1(const std::vector<int> &v);
 7 void output2(const std::vector<int> &v);
 8 void output3(const std::vector<std::vector<int>>& v);
 9 
10 int main() {
11     std::cout << "深复制验证1：标准库vector<int>\n";
12     test1();
13 
14     std::cout << "\n深复制验证2：标准库vector<int>嵌套使用\n";
15     test2();
16 }
17 
18 void test1() {
19     std::vector<int> v1(5, 42);
20     const std::vector<int> v2(v1);
21 
22     std::cout << "**********拷贝构造后**********\n";
23     std::cout << "v1: "; output1(v1);
24     std::cout << "v2: "; output1(v2);
25     
26     v1.at(0) = -1;
27 
28     std::cout << "**********修改v1[0]后*********\n";
29     std::cout << "v1: "; output1(v1);
30     std::cout << "v2: "; output1(v2); 
31 }
32 
33 void test2() {
34     std::vector<std::vector<int>> v1{{1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}};
35     const std::vector<std::vector<int>> v2(v1);
36 
37     std::cout << "**********拷贝构造后**********\n";
38     std::cout << "v1: "; output3(v1);
39     std::cout << "v2: "; output3(v2);
40 
41     v1.at(0).push_back(-1);
42 
43     std::cout << "**********修改v1[0]后*********\n";
44     std::cout << "v1: \n";  output3(v1);
45     std::cout << "v2: \n";  output3(v2);
46 }
47 
48 // 使用xx.at()+循环输出vector<int>数据项 
49 void output1(const std::vector<int> &v) {
50     if(v.size() == 0) {
51         std::cout << '\n';
52         return;
53     }
54     
55     std::cout << v.at(0);
56     for(auto i = 1; i < v.size(); ++i)
57         std::cout << ", " << v.at(i);
58     std::cout << '\n';  
59 }
60 
61 //  使用迭代器+循环输出vector<int>数据项 
62 void output2(const std::vector<int> &v) {
63     if(v.size() == 0) {
64         std::cout << '\n';
65         return;
66     }
67     
68     auto it = v.begin();
69     std::cout << *it;
70 
71     for(it = v.begin()+1; it != v.end(); ++it)
72         std::cout << ", " << *it;
73     std::cout << '\n';
74 }
75 
76 // 使用auto for分行输出vector<vector<int>>数据项
77 void output3(const std::vector<std::vector<int>>& v) {
78     if(v.size() == 0) {
79         std::cout << '\n';
80         return;
81     }
82 
83     for(auto &i: v)
84         output2(i);
85 }

task2.cpp

运行结果截图：

问题1：测试模块1中这两行代码分别完成了什么构造？ v1、v2 各包含多少个值为 42 的数据项？

std::vector<int> v1(5, 42);
const std::vector<int> v2(v1);

答：创建一个包含5个元素的数组v1,每个元素赋初值为42，第二行拷贝v1到v2。

都包含5个值为42的数据项。

问题2：测试模块2中这两行代码执行后, v1.size()、v2.size()、v1[0].size()分别是多少？

std::vector<std::vector<int>> v1{{1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}};
const std::vector<std::vector<int>> v2(v1);

答：2，2，3。

问题3：测试模块1中，把v1.at(0) = -1;写成v1[0] = -1;能否实现同等效果？两种用法有何区别？

答：能实现等同效果。但前者会做越界检查，后者不会。

问题4：测试模块2中执行v1.at(0).push_back(-1);后

（1）用以下两行代码，能否输出-1？为什么？

答：能输出。 r = v1.at(0) 是拷贝赋值， r.size()-1 是 r 的最后一个元素的索引， r.at(r.size()-1) 就是-1，因此能输出。

（2）r定义成用const &类型接收返回值，在内存使用上有何优势？有何限制？

答：避免拷贝，节省内存。但不能通过该引用修改原对象。

问题5：观察程序运行结果，反向分析、推断：

（1）标准库模板类vector的复制构造函数实现的是深复制还是浅复制？

答：深复制。

（2） vector<T>::at() 接口思考：当 v是vector<int> 时，v.at(0)返回值类型是什么？

答：int &。

当v是const vector<int>时，v.at(0)返回值类型又是什么？

答:const int &。

据此推断 at()是否必须提供带 const 修饰的重载版本？

答：必须。否则const vector 无法调用at()。

任务三：

源代码：

 1 #include "vectorInt.hpp"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 void test1();
 5 void test2();
 6 void output1(const vectorInt &vi);
 7 void output2(const vectorInt &vi);
 8 
 9 int main() {
10     std::cout << "测试1: \n";
11     test1();
12 
13     std::cout << "\n测试2: \n";
14     test2();
15 }
16 
17 void test1() {
18     int n;
19     std::cout << "Enter n: ";
20     std::cin >> n;
21 
22     vectorInt x1(n);
23     for(auto i = 0; i < n; ++i)
24         x1.at(i) = (i+1)*10;
25     std::cout << "x1: ";  output1(x1);
26 
27     vectorInt x2(n, 42);
28     vectorInt x3(x2);
29     x2.at(0) = -1;
30     std::cout << "x2: ";  output1(x2);
31     std::cout << "x3: ";  output1(x3);
32 }
33 
34 void test2() {
35     const vectorInt  x(5, 42);
36     vectorInt y;
37 
38     y.assign(x);
39 
40     std::cout << "x: ";  output2(x);
41     std::cout << "y: ";  output2(y);
42 }
43 
44 // 使用xx.at()+循环输出vectorInt对象数据项
45 void output1(const vectorInt &vi) {
46     if(vi.size() == 0) {
47         std::cout << '\n';
48         return;
49     }
50         
51     std::cout << vi.at(0);
52     for(auto i = 1; i < vi.size(); ++i)
53         std::cout << ", " << vi.at(i);
54     std::cout << '\n';
55 }
56 
57 // 使用迭代器+循环输出vectorInt对象数据项
58 void output2(const vectorInt &vi) {
59     if(vi.size() == 0) {
60         std::cout << '\n';
61         return;
62     }
63     
64     auto it = vi.begin();
65     std::cout << *it;
66 
67     for(it = vi.begin()+1; it != vi.end(); ++it)
68         std::cout << ", " << *it;
69     std::cout << '\n';
70 }

task3.cpp

  1 #pragma once
  2 
  3 #include <iostream>
  4 
  5 // 动态int数组对象类 
  6 class vectorInt{
  7 public:
  8     vectorInt();
  9     vectorInt(int n_);
 10     vectorInt(int n_, int value);
 11     vectorInt(const vectorInt &vi);
 12     ~vectorInt();
 13     
 14     int size() const;
 15     int& at(int index);
 16     const int& at(int index) const;
 17     vectorInt& assign(const vectorInt &vi);
 18 
 19     int* begin();
 20     int* end();
 21     const int* begin() const;
 22     const int* end() const;
 23 
 24 private:
 25     int n;     // 当前数据项个数 
 26     int *ptr;  // 数据区 
 27 };
 28 
 29 vectorInt::vectorInt():n{0}, ptr{nullptr} {
 30 }
 31 
 32 vectorInt::vectorInt(int n_): n{n_}, ptr{new int[n]} {
 33 }
 34 
 35 vectorInt::vectorInt(int n_, int value): n{n_}, ptr{new int[n_]} {
 36     for(auto i = 0; i < n; ++i)
 37         ptr[i] = value;
 38 }
 39 
 40 vectorInt::vectorInt(const vectorInt &vi): n{vi.n}, ptr{new int[n]} {
 41     for(auto i = 0; i < n; ++i)
 42         ptr[i] = vi.ptr[i];
 43 }
 44 
 45 vectorInt::~vectorInt() {
 46     delete [] ptr;
 47 }
 48 
 49 int vectorInt::size() const {
 50     return n;
 51 }
 52 
 53 const int& vectorInt::at(int index) const {
 54     if(index < 0 || index >= n) {
 55         std::cerr << "IndexError: index out of range\n";
 56        // std::exit(1);
 57     }
 58 
 59     return ptr[index];
 60 }
 61 
 62 int& vectorInt::at(int index) {
 63     if(index < 0 || index >= n) {
 64         std::cerr << "IndexError: index out of range\n";
 65         //std::exit(1);
 66     }
 67 
 68     return ptr[index];
 69 }
 70 
 71 vectorInt& vectorInt::assign(const vectorInt &vi) { 
 72     if(this == &vi) 
 73         return *this;
 74 
 75     int *ptr_tmp;
 76     ptr_tmp = new int[vi.n];
 77     for(int i = 0; i < vi.n; ++i)
 78         ptr_tmp[i] = vi.ptr[i];
 79     
 80     delete[] ptr;
 81     n = vi.n;
 82     ptr = ptr_tmp;
 83     return *this;
 84 }
 85 
 86 int* vectorInt::begin() {
 87     return ptr;
 88 }
 89 
 90 int* vectorInt::end() {
 91     return ptr+n;
 92 }
 93 
 94 const int* vectorInt::begin() const {
 95     return ptr;
 96 }
 97 
 98 const int* vectorInt::end() const {
 99     return ptr+n;
100 }

vectorint.hpp

运行结果截图：

问题1：当前验证性代码中，vectorInt接口assign实现是安全版本。如果把assign实现改成版本2，逐条指出版本 2存在的安全隐患和缺陷。（提示：对比两个版本，找出差异化代码，加以分析）

答：版本2先释放内存，再创建新内存，若内存不足，数据可能丢失。

问题2：当前验证性代码中，重载接口at内部代码完全相同。若把非 const 版本改成如下实现，可消除重复并遵循“最小化接口”原则（未来如需更新接口，只更新const接口，另一个会同步）。

查阅资料，回答：

（1）static_cast<const vectorInt*>(this)的作用是什么？转换前后this的类型分别是什么？转换目的？

答：将当前非const对象的指针转换为const对象的指针。转换前：非const对象指针；转换后：const对象指针；转换目的：将当前非const对象的指针转换为const对象的指针。

（2）const_cast<int&>的作用是什么？转换前后的返回类型分别是什么？转换目的？

答：转换前：const int &,转换后：int &.转换目的：去除const属性，将返回值类型转换为int &.

问题3：vectorInt类封装了begin()和end()的const/非const接口。

（1）以下代码片段，分析编译器如何选择重载版本，并总结这两种重载分别适配什么使用场景。

答：v1非const对象；v2const对象。const用于const对象；非const用于非const对象。

（2）拓展思考（选答*）：标准库迭代器本质上是指针的封装。vectorInt直接返回原始指针作为迭代器，这

种设计让你对迭代器有什么新的理解？

问题4：以下两个构造函数及assign接口实现，都包含内存块的赋值和复制操作。使用算法库<algorithm>改

成如下写法是否可以？回答这3行更新代码的功能。

答：第二行：创建一个包含n个元素的VectorInt对象，且每个元素赋初值value。

第六行：拷贝一个新的VectorInt对象，深复制。

第十五行：赋值函数，深复制。

任务四：

源代码：

 1 #include <iostream>
 2 #include <cstdlib>
 3 #include "matrix.hpp"
 4 
 5 void test1();
 6 void test2();
 7 void output(const Matrix &m, int row_index);
 8 
 9 int main() {
10     std::cout << "测试1: \n";
11     test1();
12 
13     std::cout << "\n测试2: \n";
14     test2();
15     
16     return 0; 
17 }
18 
19 void test1() {
20     double x[1000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
21 
22     int n, m;
23     std::cout << "Enter n and m: ";
24     std::cin >> n >> m;
25 
26     Matrix m1(n, m);    // 创建矩阵对象m1, 大小n×m
27     m1.set(x, n*m);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值
28 
29     Matrix m2(m, n);    // 创建矩阵对象m2, 大小m×n
30     m2.set(x, m*n);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值
31 
32     Matrix m3(n);       // 创建一个n×n方阵对象
33     m3.set(x, n*n);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m3赋值
34 
35     std::cout << "矩阵对象m1: \n";  
36     m1.print();
37     
38     std::cout << "矩阵对象m2: \n";  
39     m2.print();
40     
41     std::cout << "矩阵对象m3: \n";   
42     m3.print();
43 }
44 
45 void test2() {
46     Matrix m1(2, 3, -1);
47     const Matrix m2(m1);
48     
49     std::cout << "矩阵对象m1: \n";   
50     m1.print();
51     
52     std::cout << "矩阵对象m2: \n";   
53     m2.print();
54 
55     m1.clear();
56     m1.at(0, 0) = 1;
57 
58     std::cout << "m1更新后:  \n";
59     
60     std::cout << "矩阵对象m1第0行"; 
61     output(m1, 0);
62     
63     std::cout << "矩阵对象m2第0行 "; 
64     output(m2, 0);
65 }
66 
67 // 输出矩阵对象row_index行所有元素
68 void output(const Matrix &m, int row_index) {
69     if(row_index < 0 || row_index >= m.rows()) {
70         std::cerr << "IndexError: row index out of range\n";
71         exit(1);
72     }
73 
74     std::cout << m.at(row_index, 0);
75     for(int j = 1; j < m.cols(); ++j)
76         std::cout << ", " << m.at(row_index, j);
77     std::cout << '\n';
78 }

task4.cpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <algorithm>
 5 #include <cstdlib>
 6 
 7 //  类Matrix声明
 8 class Matrix {
 9 public:
10     Matrix(int rows_, int cols_, double value = 0); // 构造rows_*cols_矩阵对象, 初值value
11     Matrix(int rows_, double value = 0);    // 构造rows_*rows_方阵对象, 初值value
12     Matrix(const Matrix &x);    // 深复制
13     ~Matrix();
14 
15     void set(const double *pvalue, int size);   // 按行复制pvalue指向的数据，要求size=rows*cols,否则报错退出
16     void clear();   // 矩阵对象数据项置0
17     
18     const double& at(int i, int j) const;   // 返回矩阵对象索引(i,j)对应的数据项const引用（越界则报错后退出）
19     double& at(int i, int j);   //  返回矩阵对象索引(i,j)对应的数据项引用（越界则报错后退出）
20     
21     int rows() const;   //  返回矩阵对象行数
22     int cols() const;   //  返回矩阵对象列数
23 
24     void print() const;   // 按行打印数据
25 
26 private:
27     int n_rows;      // 矩阵对象内元素行数
28     int n_cols;       // 矩阵对象内元素列数
29     double *ptr;    // 数据区
30 };

matrix.hpp

 1 #include "matrix.hpp"
 2 #include <cstring>
 3 #include <iostream>
 4 
 5 // 普通矩阵构造（行×列，初始值）
 6 Matrix::Matrix(int rows_, int cols_, double value) 
 7     : n_rows(rows_), n_cols(cols_) {
 8     if (rows_ <= 0 || cols_ <= 0) {
 9         std::cerr << "SizeError: rows/cols must be positive\n";
10         std::exit(1);
11     }
12     ptr = new double[rows_ * cols_];
13     for (int i = 0; i < rows_ * cols_; ++i) {
14         ptr[i] = value;
15     }
16 }
17 
18 // 方阵构造（行=列，初始值）
19 Matrix::Matrix(int rows_, double value) 
20     : Matrix(rows_, rows_, value) {}  // 复用普通构造
21 
22 // 深拷贝构造
23 Matrix::Matrix(const Matrix &x) 
24     : n_rows(x.n_rows), n_cols(x.n_cols) {
25     ptr = new double[n_rows * n_cols];
26     std::memcpy(ptr, x.ptr, sizeof(double) * n_rows * n_cols);
27 }
28 
29 // 析构函数
30 Matrix::~Matrix() {
31     delete[] ptr;
32 }
33 
34 // 设置数据（按行复制，检查size）
35 void Matrix::set(const double *pvalue, int size) {
36     if (size != n_rows * n_cols) {
37         std::cerr << "SizeError: size mismatch\n";
38         std::exit(1);
39     }
40     std::memcpy(ptr, pvalue, sizeof(double) * size);
41 }
42 
43 // 清空所有元素为0
44 void Matrix::clear() {
45     std::memset(ptr, 0, sizeof(double) * n_rows * n_cols);
46 }
47 
48 // const版本元素访问（越界检查）
49 const double& Matrix::at(int i, int j) const {
50     if (i < 0 || i >= n_rows || j < 0 || j >= n_cols) {
51         std::cerr << "IndexError: (" << i << "," << j << ") out of range\n";
52         std::exit(1);
53     }
54     return ptr[i * n_cols + j];
55 }
56 
57 // 非const版本元素访问（复用const版本）
58 double& Matrix::at(int i, int j) {
59     return const_cast<double&>(
60         static_cast<const Matrix*>(this)->at(i, j)
61     );
62 }
63 
64 // 获取行数
65 int Matrix::rows() const {
66     return n_rows;
67 }
68 
69 // 获取列数
70 int Matrix::cols() const {
71     return n_cols;
72 }
73 
74 // 按行打印矩阵
75 void Matrix::print() const {
76     for (int i = 0; i < n_rows; ++i) {
77         std::cout << at(i, 0);
78         for (int j = 1; j < n_cols; ++j) {
79             std::cout << ", " << at(i, j);
80         }
81         std::cout << "\n";
82     }
83 }

matrix.cpp

运行结果截图：

任务五：

源代码：

 1 #include "contactBook.hpp"
 2 
 3 void test() {
 4     ContactBook contactbook;
 5 
 6     std::cout << "1. add contacts\n";
 7     contactbook.add("Bob", "18199357253");
 8     contactbook.add("Alice", "17300886371");
 9     contactbook.add("Linda", "18184538072");
10     contactbook.add("Alice", "17300886371");
11 
12     std::cout << "\n2. display contacts\n";
13     std::cout << "There are " << contactbook.size() << " contacts.\n";
14     contactbook.display();
15 
16     std::cout << "\n3. find contacts\n";
17     contactbook.find("Bob");
18     contactbook.find("David");
19 
20     std::cout << "\n4. remove contact\n";
21     contactbook.remove("Bob");
22     contactbook.remove("David");
23 }
24 
25 int main() {
26     test();
27 }

task5.cpp

 1 # pragma  once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 #include <vector>
 6 #include <algorithm>
 7 #include "contact.hpp"
 8 
 9 // 通讯录类
10 class ContactBook {
11 public:
12     void add(const std::string &name, const std::string &phone); // 添加联系人 
13     void remove(const std::string &name); // 移除联系人 
14     void find(const std::string &name) const; // 查找联系人 
15     void display() const; // 显示所有联系人 
16     size_t size() const;
17     
18 private:
19     int index(const std::string &name) const;  // 返回联系人在contacts内索引，如不存在，返回-1 
20     void sort(); //  按姓名字典序升序排序通讯录
21 
22 private:
23     std::vector<Contact> contacts;
24 };
25 
26 void ContactBook::add(const std::string &name, const std::string &phone) {
27     if(index(name) == -1) {
28         contacts.push_back(Contact(name, phone));
29         std::cout << name << " add successfully.\n";
30         sort();
31         return;
32     }
33 
34     std::cout << name << " already exists. fail to add!\n"; 
35 }
36 
37 void ContactBook::remove(const std::string &name) {
38     int i = index(name);
39 
40     if(i == -1) {
41         std::cout << name << " not found, fail to remove!\n";
42         return;
43     }
44 
45     contacts.erase(contacts.begin()+i);
46     std::cout << name << " remove successfully.\n";
47 }
48 
49 void ContactBook::find(const std::string &name) const {
50     int i = index(name);
51 
52     if(i == -1) {
53         std::cout << name << " not found!\n";
54         return;
55     }
56 
57     contacts[i].display(); 
58     std::cout << '\n';
59 }
60 
61 void ContactBook::display() const {
62     for(auto &c: contacts) {
63         c.display(); 
64         std::cout << '\n';
65     }
66 }
67 
68 size_t ContactBook::size() const {
69     return contacts.size();
70 }
71 
72 // 待补足1：int index(const std::string &name) const;实现
73 // 返回联系人在contacts内索引; 如不存在，返回-1
74 
75 // 任务1：实现index函数（查找联系人索引，不区分大小写）
76 int ContactBook::index(const std::string &name) const {
77     for (size_t i = 0; i < contacts.size(); ++i) {
78         // 转换为小写后比较
79         std::string contactName = contacts[i].get_name();
80         std::string targetName = name;
81         std::transform(contactName.begin(), contactName.end(), contactName.begin(), ::tolower);
82         std::transform(targetName.begin(), targetName.end(), targetName.begin(), ::tolower);
83         if (contactName == targetName) {
84             return i;
85         }
86     }
87     return -1;
88 }
89 
90 
91 // 待补足2：void ContactBook::sort();实现
92 // 按姓名字典序升序排序通讯录
93 
94 // 任务2：实现sort函数（按姓名字典序升序排列）
95 void ContactBook::sort() {
96     std::sort(contacts.begin(), contacts.end(), [](const Contact &a, const Contact &b) {
97         return a.get_name() < b.get_name();
98     });
99 }

contactBook.hpp

 1 #pragma once
 2 
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 
 6 // 联系人类
 7 class Contact {
 8 public:
 9     Contact(const std::string &name_, const std::string &phone_);
10 
11     const std::string &get_name() const;
12     const std::string &get_phone() const;
13     void display() const;
14 
15 private:
16    std::string name;    //必填项
17    std::string phone;   //必填项
18 };
19 
20 Contact::Contact(const std::string &name_, const std::string &phone_):name{name_}, phone{phone_} {
21 }
22 
23 const std::string& Contact::get_name() const {
24     return name;
25 }
26 
27 const std::string& Contact::get_phone() const {
28     return phone;
29 }
30 
31 void Contact::display() const {
32     std::cout << name << ", " << phone;
33 }

contact.hpp

运行结果截图：

总结与思考：

1. 实验1
理解“组合关系”：容器类（ Window ）通过成员变量直接持有组件类（ Button ）对象；
掌握类的封装设计：通过 public/private 控制接口权限，调用与安全性思考。
2. 实验2
深复制特性： vector 拷贝构造/赋值会复制元素内容（非指针），保证对象独立性；
接口与安全： at() 做越界检查； const 对象调用 const 版本接口，非 const 对象调用非 const 版本。
3. 实验3
通过“动态数组+指针”实现自定义 vectorInt ，掌握 new/delete 的配对使用，避免内存泄漏；
深复制实现：拷贝构造/赋值函数需重新分配内存并复制数据，与浅复制区分。
4. 实验4
越界安全：通过 at() 对行列索引做检查；
深复制与析构：复杂对象需自定义拷贝构造、赋值、析构函数，实现资源的安全管理。
5. 实验5
容器与算法结合：利用 std::vector 存储对象，结合 std::sort 等算法实现高效的数据排序；
实用功能封装：通过私有工具函数（ index ）封装核心逻辑，对外提供简洁的业务接口（增删查）；
不区分大小写匹配：掌握字符串处理技巧（ std::transform ），实现更灵活的业务逻辑。

posted @ 2025-11-25 21:25 yyzbh 阅读(0) 评论(0) 收藏举报

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实验三

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