实验3

一、实验任务1

源代码task1

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>

class Button {
public:
    Button(const std::string &label_);
    const std::string& get_label() const;
    void click();

private:
    std::string label;
};

Button::Button(const std::string &label_): label{label_} {
}

inline const std::string& Button::get_label() const {
    return label;
}

inline void Button::click() {
    std::cout << "Button '" << label << "' clicked\n";
}

#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "button.hpp"

// 窗口类
class Window{
public:
    Window(const std::string &title_);
    void display() const;
    void close();
    void add_button(const std::string &label);
    void click_button(const std::string &label);

private:
    bool has_button(const std::string &label) const;

private:
    std::string title;
    std::vector<Button> buttons;
};

Window::Window(const std::string &title_): title{title_} {
    buttons.push_back(Button("close"));
}

inline void Window::display() const {
    std::string s(40, '*');
    std::cout << s << std::endl;
    std::cout << "window : " << title << std::endl;
    int cnt = 0;
    for(const auto &button: buttons)
        std::cout << ++cnt << ". " << button.get_label() << std::endl;
    std::cout << s << std::endl;
}

inline void Window::close() {
    std::cout << "close window '" << title << "'" << std::endl;
    click_button("close");
}

inline bool Window::has_button(const std::string &label) const {
    for(const auto &button: buttons)
        if(button.get_label() == label)
            return true;
    
    return false;
}

inline void Window::add_button(const std::string &label) {
    if(has_button(label))
        std::cout << "button " << label << " already exists!\n";
    else
        buttons.push_back(Button(label));
}

inline void Window::click_button(const std::string &label) {
    for(auto &button:buttons)
        if(button.get_label() == label) {
            button.click();
            return;
        }
            
    std::cout << "no button: " << label << std::endl;
}

#include "window.hpp"
#include <iostream>

void test(){
    Window w("Demo");
    w.add_button("add");
    w.add_button("remove");
    w.add_button("modify");
    w.add_button("add");
    w.display();
    w.close();
}

int main() {
    std::cout << "用组合类模拟简单GUI:\n";
    test();
}

运行结果截图

问题1：这个范例中， Window 和 Button 是组合关系吗？
是。组合关系的核心特征是“整体与部分紧密关联，部分的生命周期完全依赖于整体”。范例中Window类包含存储Button类型的vector容器，Button作为Window的组成部分，其创建、销毁等生命周期均由Window类管理，符合组合关系的定义。
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？
优点：外部代码可直接调用该接口查询指定标签的按钮是否存在，满足功能验证、业务判断等直接使用需求，提升开发便捷性。

风险：1.破坏封装性：该函数属于Window类内部查询按钮的实现细节，公有化后会使外部代码依赖类的内部逻辑（如按钮的存储结构、查询规则），后续若修改内部实现（如更换存储容器、调整查询逻辑），会导致外部依赖代码失效；2.存在数据一致性风险：并发场景下，外部调用得到 “按钮存在” 的结果后，该按钮可能被Window内部删除或修改，导致外部基于查询结果的后续操作出现逻辑错误；3.增加维护成本：接口公有化后需长期保证兼容性，限制了类内部优化的灵活性。

（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。）
若为类对外核心功能，用户需直接调用，设为public；若仅为内部辅助实现，不对外暴露细节，设为private；若可能破坏对象状态或依赖内部状态一致性，设为private。

问题3： Button 的接口 const std::string& get_label() const; 返回 const std::string& 。简要说明以下两种接口设计在性能和安全性方面的差异。

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

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

性能：接口1（返回const std::string&）更优，无需拷贝，无额外开销；接口2（返回const std::string）需拷贝对象，性能较低。

安全性：接口2更安全，返回副本避免悬空引用；接口1的引用依赖原对象生命周期，存在访问风险。

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。

程序可正常运行。差别如下：构造逻辑：push_back先构造临时对象再移动/拷贝到容器；emplace_back直接在容器内构造对象。

参数要求：push_back需传入已构造对象；emplace_back传入构造函数参数。

性能：emplace_back无临时对象开销，性能更优。

场景：push_back适用于复用现有对象；emplace_back适用于新建对象。

 

二、实验任务2

源代码task2

#include <iostream>
#include <vector>

void test1();
void test2();
void output1(const std::vector<int> &v);
void output2(const std::vector<int> &v);
void output3(const std::vector<std::vector<int>>& v);

int main() {
    std::cout << "深复制验证1: 标准库vector<int>\n";
    test1();

    std::cout << "\n深复制验证2: 标准库vector<int>嵌套使用\n";
    test2();
}

void test1() {
    std::vector<int> v1(5, 42);
    const std::vector<int> v2(v1);

    std::cout << "**********拷贝构造后**********\n";
    std::cout << "v1: "; output1(v1);
    std::cout << "v2: "; output1(v2);
    
    v1.at(0) = -1;

    std::cout << "**********修改v1[0]后**********\n";
    std::cout << "v1: "; output1(v1);
    std::cout << "v2: "; output1(v2); 
}

void test2() {
    std::vector<std::vector<int>> v1{{1, 2, 3}, {4, 5, 6, 7}};
    const std::vector<std::vector<int>> v2(v1);

    std::cout << "**********拷贝构造后**********\n";
    std::cout << "v1: "; output3(v1);
    std::cout << "v2: "; output3(v2);

    v1.at(0).push_back(-1);

    std::cout << "**********修改v1[0]后**********\n";
    std::cout << "v1: \n";  output3(v1);
    std::cout << "v2: \n";  output3(v2);
}

// 使用xx.at()+循环输出vector<int>数据项
void output1(const std::vector<int> &v) {
    if(v.size() == 0) {
        std::cout << '\n';
        return;
    }
    
    std::cout << v.at(0);
    for(auto i = 1; i < v.size(); ++i)
        std::cout << ", " << v.at(i);
    std::cout << '\n';  
}

// 使用迭代器+循环输出vector<int>数据项
void output2(const std::vector<int> &v) {
    if(v.size() == 0) {
        std::cout << '\n';
        return;
    }
    
    auto it = v.begin();
    std::cout << *it;

    for(it = v.begin()+1; it != v.end(); ++it)
        std::cout << ", " << *it;
    std::cout << '\n';
}

// 使用auto for分行输出vector<vector<int>>数据项
void output3(const std::vector<std::vector<int>>& v) {
    if(v.size() == 0) {
        std::cout << '\n';
        return;
    }

    for(auto &i: v)
        output2(i);
}

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？
构造类型：std::vector<int> v1(5, 42)调用填充构造函数（创建指定数量且元素值相同的vector）；

const std::vector<int> v2(v1)调用拷贝构造函数（复制v1的所有内容）。

数据项数量：v1和v2均包含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？

结果：v1.size () = 2，v2.size () = 2，v1 [0].size () = 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？

能否等效：能实现同等效果（均修改v1第一个元素的值为-1）。

核心区别：at()会对索引进行边界检查（超出范围抛出异常），安全性更高但性能略低；

[ ] 运算符不做边界检查，性能更优但存在越界访问风险。

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？

能输出-1。因为r是v1[0]（vector类型元素）的引用，r.at(r.size()-1) 访问的是r的最后一个元素，而push_back(-1) 已将-1添加为r的最后一个元素。

（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？

优势：避免对象拷贝，节省内存资源，无需额外创建副本。

限制：仅拥有只读权限，无法通过r修改所引用对象的内容（如调用push_back、修改元素值等）。

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？

实现的是深复制（复制后两个vector的元素相互独立，修改一个不会影响另一个）。

（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？当 v 是const vector<int> 时， v.at(0) 返回值类型又是什么？据此推断 at() 是否必须提供带const修饰的重载版本？

返回值类型：v为vector<int>时，返回int&；v为const vector<int>时，返回const int&。

重载必要性：必须提供const重载版本。因为const修饰的vector对象只能调用const成员函数，若没有const版本的at ()，const vector将无法通过at ()安全访问元素。 

 

三、实验任务3

源代码task3

#pragma once

#include <iostream>

// 动态int数组对象类
class vectorInt{
public:
    vectorInt();
    vectorInt(int n_);
    vectorInt(int n_, int value);
    vectorInt(const vectorInt &vi);
    ~vectorInt();
    
    int size() const;
    int& at(int index);
    const int& at(int index) const;
    vectorInt& assign(const vectorInt &vi);

    int* begin();
    int* end();
    const int* begin() const;
    const int* end() const;

private:
    int n;     // 当前数据项个数
    int *ptr;  // 数据区
};

vectorInt::vectorInt():n{0}, ptr{nullptr} {
}

vectorInt::vectorInt(int n_): n{n_}, ptr{new int[n]} {
}

vectorInt::vectorInt(int n_, int value): n{n_}, ptr{new int[n_]} {
    for(auto i = 0; i < n; ++i)
        ptr[i] = value;
}

vectorInt::vectorInt(const vectorInt &vi): n{vi.n}, ptr{new int[n]} {
    for(auto i = 0; i < n; ++i)
        ptr[i] = vi.ptr[i];
}

vectorInt::~vectorInt() {
    delete [] ptr;
}

int vectorInt::size() const {
    return n;
}

const int& vectorInt::at(int index) const {
    if(index < 0 || index >= n) {
        std::cerr << "IndexError: index out of range\n";
        std::exit(1);
    }

    return ptr[index];
}

int& vectorInt::at(int index) {
    if(index < 0 || index >= n) {
        std::cerr << "IndexError: index out of range\n";
        std::exit(1);
    }

    return ptr[index];
}

vectorInt& vectorInt::assign(const vectorInt &vi) { 
    if(this == &vi) 
        return *this;

    int *ptr_tmp;
    ptr_tmp = new int[vi.n];
    for(int i = 0; i < vi.n; ++i)
        ptr_tmp[i] = vi.ptr[i];
    
    delete[] ptr;
    n = vi.n;
    ptr = ptr_tmp;
    return *this;
}

int* vectorInt::begin() {
    return ptr;
}

int* vectorInt::end() {
    return ptr+n;
}

const int* vectorInt::begin() const {
    return ptr;
}

const int* vectorInt::end() const {
    return ptr+n;
}

#include "vectorInt.hpp"
#include <iostream>

void test1();
void test2();
void output1(const vectorInt &vi);
void output2(const vectorInt &vi);

int main() {
    std::cout << "测试1: \n";
    test1();

    std::cout << "\n测试2: \n";
    test2();
}

void test1() {
    int n;
    std::cout << "Enter n: ";
    std::cin >> n;

    vectorInt x1(n);
    for(auto i = 0; i < n; ++i)
        x1.at(i) = (i+1)*10;
    std::cout << "x1: ";  output1(x1);

    vectorInt x2(n, 42);
    vectorInt x3(x2);
    x2.at(0) = -1;
    std::cout << "x2: ";  output1(x2);
    std::cout << "x3: ";  output1(x3);
}

void test2() {
    const vectorInt  x(5, 42);
    vectorInt y;

    y.assign(x);

    std::cout << "x: ";  output2(x);
    std::cout << "y: ";  output2(y);
}

// 使用xx.at()+循环输出vectorInt对象数据项
void output1(const vectorInt &vi) {
    if(vi.size() == 0) {
        std::cout << '\n';
        return;
    }
        
    std::cout << vi.at(0);
    for(auto i = 1; i < vi.size(); ++i)
        std::cout << ", " << vi.at(i);
    std::cout << '\n';
}

// 使用迭代器+循环输出vectorInt对象数据项
void output2(const vectorInt &vi) {
    if(vi.size() == 0) {
        std::cout << '\n';
        return;
    }
    
    auto it = vi.begin();
    std::cout << *it;

    for(it = vi.begin()+1; it != vi.end(); ++it)
        std::cout << ", " << *it;
    std::cout << '\n';
}

 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）

缺少自赋值检查：若自身赋值，会导致无效操作或数据异常；

内存分配顺序错误：先释放旧内存再分配新内存，若new分配失败抛出异常，原对象已失去有效内存，状态失效；

变量同步问题：分配新内存前修改了n，若后续操作异常，会导致n与ptr（旧内存地址）不匹配，对象状态混乱。

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?

作用：将非const成员函数中的this指针转换为const类型指针；

转换前后类型：转换前为vectorInt*，转换后为const vectorInt*；

转换目的：复用const版本at函数的代码，避免重复实现，遵循 “最小化接口” 原则。

(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？

作用：移除const限定，将const引用转换为非const引用；

转换前后返回类型：转换前为const int&，转换后为int&；

转换目的：让非const版本的at函数返回可修改的元素引用，满足非const对象修改元素的需求。

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

选择逻辑：非const对象（如v1）调用非const版本；const对象（如v2）或指向const对象的指针，只能调用const版本；

适配场景：非const版本适配需修改容器元素的场景；const版本适配仅读取元素、不修改的场景。

(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？

vectorInt是连续存储容器，元素在内存中连续排列，其原始指针的移动逻辑与迭代器的遍历逻辑完全一致。由此可知，迭代器本质是对指针的封装，核心目的是统一不同容器的遍历接口，而底层可基于容器存储特性（如连续存储）直接复用指针功能。

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/复制操作。使用算法库

能否改写：可以。

代码功能：std::fill_n(ptr, n, value)：从指针ptr指向的起始位置，填充n个int类型元素，每个元素值均为value；

std::copy_n(v1.ptr, v1.n, ptr)：从源指针v1.ptr开始，复制v1.n个元素到目标指针ptr指向的内存，内置类型直接复制字节，自定义类型调用拷贝构造函数；

std::copy_n(v1.ptr, v1.n, ptr_tmp)：在assign接口中，先将v1.ptr指向的v1.n个元素复制到临时数组ptr_tmp，完成后再替换原对象的内存，避免自赋值导致的数据问题。

 

四、实验任务4

源代码task4

#pragma once

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>

// 类Matrix声明
class Matrix {
public:
    Matrix(int rows_, int cols_, double value = 0); // 构造rows_*cols_矩阵对象, 初值value
    Matrix(int rows_, double value = 0);    // 构造rows_*rows_方阵对象, 初值value
    Matrix(const Matrix &x);    // 深复制
    ~Matrix();

    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
    void clear();   // 矩阵对象数据项置0
    
    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）
    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）
    
    int rows() const;   // 返回矩阵对象行数
    int cols() const;   // 返回矩阵对象列数

    void print() const;   // 按行打印数据

private:
    int n_rows;      // 矩阵对象内元素行数
    int n_cols;       // 矩阵对象内元素列数
    double *ptr;    // 数据区
};

#include "matrix.hpp"

// 构造rows_行cols_列矩阵，元素初始值为value
Matrix::Matrix(int rows_, int cols_, double value) 
    : n_rows(rows_), n_cols(cols_), ptr(nullptr) {
    if (rows_ <= 0 || cols_ <= 0) {
        std::cerr << "错误：矩阵的行数和列数必须是正整数！\n";
        std::exit(1);
    }
    ptr = new double[rows_ * cols_];
    std::fill_n(ptr, rows_ * cols_, value);
}

// 构造rows_阶方阵，复用矩阵构造函数
Matrix::Matrix(int rows_, double value) 
    : Matrix(rows_, rows_, value) {}

// 深复制构造函数：独立分配内存并拷贝数据
Matrix::Matrix(const Matrix &x) 
    : n_rows(x.n_rows), n_cols(x.n_cols), ptr(nullptr) {
    ptr = new double[x.n_rows * x.n_cols];
    std::copy_n(x.ptr, x.n_rows * x.n_cols, ptr);
}

// 析构函数：释放内存，避免泄漏
Matrix::~Matrix() {
    delete[] ptr;
    ptr = nullptr;
}

// 按行复制外部数据到矩阵
void Matrix::set(const double *pvalue, int size) {
    if (size != n_rows * n_cols) {
        std::cerr << "错误：输入数据大小 " << size << " 和矩阵大小 " 
                  << n_rows * n_cols << " 不匹配！\n";
        std::exit(1);
    }
    if (pvalue == nullptr) {
        std::cerr << "错误：输入数据指针为空！\n";
        std::exit(1);
    }
    std::copy_n(pvalue, size, ptr);
}

// 矩阵所有元素置0
void Matrix::clear() {
    std::fill_n(ptr, n_rows * n_cols, 0.0);
}

// const版本at：返回不可修改的元素引用，越界报错
const double& Matrix::at(int i, int j) const {
    if (i < 0 || i >= n_rows || j < 0 || j >= n_cols) {
        std::cerr << "错误：索引 (" << i << ", " << j << ") 越界！"
                  << "矩阵大小为 " << n_rows << "行" << n_cols << "列\n";
        std::exit(1);
    }
    return ptr[i * n_cols + j];
}

// 非const版本at：返回可修改的元素引用，复用const版本逻辑
double& Matrix::at(int i, int j) {
    return const_cast<double&>(static_cast<const Matrix*>(this)->at(i, j));
}

// 返回行数
int Matrix::rows() const {
    return n_rows;
}

// 返回列数
int Matrix::cols() const {
    return n_cols;
}

// 按行打印矩阵，格式整洁
void Matrix::print() const {
    for (int i = 0; i < n_rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < n_cols; ++j) {
            if (j == 0) {
                std::cout << at(i, j);
            } else {
                std::cout << ", " << at(i, j);
            }
        }
        std::cout << "\n";
    }
}

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include "matrix.hpp"

void test1();
void test2();
void output(const Matrix &m, int row_index);

int main() {
    std::cout << "测试1: \n";
    test1();

    std::cout << "\n测试2: \n";
    test2();
}

void test1() {
    double x[1000] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    int n, m;
    std::cout << "Enter n and m: ";
    std::cin >> n >> m;

    Matrix m1(n, m);    // 创建矩阵对象m1, 大小n×m
    m1.set(x, n*m);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值

    Matrix m2(m, n);    // 创建矩阵对象m2, 大小m×n
    m2.set(x, m*n);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m1赋值

    Matrix m3(n);       // 创建一个n×n方阵对象
    m3.set(x, n*n);     // 用一维数组x的值按行为矩阵m3赋值

    std::cout << "矩阵对象m1: \n";   m1.print();
    std::cout << "矩阵对象m2: \n";   m2.print();
    std::cout << "矩阵对象m3: \n";   m3.print();
}

void test2() {
    Matrix m1(2, 3, -1);
    const Matrix m2(m1);
    
    std::cout << "矩阵对象m1: \n";   m1.print();
    std::cout << "矩阵对象m2: \n";   m2.print();

    m1.clear();
    m1.at(0, 0) = 1;

    std::cout << "m1更新后: \n";
    std::cout << "矩阵对象m1第0行 "; output(m1, 0);
    std::cout << "矩阵对象m2第0行: "; output(m2, 0);
}

// 输出矩阵对象row_index行所有元素
void output(const Matrix &m, int row_index) {
    if(row_index < 0 || row_index >= m.rows()) {
        std::cerr << "IndexError: row index out of range\n";
        exit(1);
    }

    std::cout << m.at(row_index, 0);
    for(int j = 1; j < m.cols(); ++j)
        std::cout << ", " << m.at(row_index, j);
    std::cout << '\n';
}

运行结果截图

 

五、实验任务5

源代码task5

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>

// 联系人类
class Contact {
public:
    Contact(const std::string &name_, const std::string &phone_);

    const std::string &get_name() const;
    const std::string &get_phone() const;
    void display() const;

private:
   std::string name;    // 必填项
   std::string phone;   // 必填项
};

Contact::Contact(const std::string &name_, const std::string &phone_):name{name_}, phone{phone_} {
}

const std::string& Contact::get_name() const {
    return name;
}

const std::string& Contact::get_phone() const {
    return phone;
}

void Contact::display() const {
    std::cout << name << ", " << phone;
}

# pragma  once

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "contact.hpp"

// 通讯录类
class ContactBook {
public:
    void add(const std::string &name, const std::string &phone); // 添加联系人
    void remove(const std::string &name); // 移除联系人
    void find(const std::string &name) const; // 查找联系人
    void display() const; // 显示所有联系人
    size_t size() const;
    
private:
    int index(const std::string &name) const;  // 返回联系人在contacts内索引，如不存在，返回-1
    void sort(); // 按姓名字典序升序排序通讯录

private:
    std::vector<Contact> contacts;
};

void ContactBook::add(const std::string &name, const std::string &phone) {
    if(index(name) == -1) {
        contacts.push_back(Contact(name, phone));
        std::cout << name << " add successfully.\n";
        sort();
        return;
    }

    std::cout << name << " already exists. fail to add!\n"; 
}

void ContactBook::remove(const std::string &name) {
    int i = index(name);

    if(i == -1) {
        std::cout << name << " not found, fail to remove!\n";
        return;
    }

    contacts.erase(contacts.begin()+i);
    std::cout << name << " remove successfully.\n";
}

void ContactBook::find(const std::string &name) const {
    int i = index(name);

    if(i == -1) {
        std::cout << name << " not found!\n";
        return;
    }

    contacts[i].display(); 
    std::cout << '\n';
}

void ContactBook::display() const {
    for(auto &c: contacts) {
        c.display(); 
        std::cout << '\n';
    }
}

size_t ContactBook::size() const {
    return contacts.size();
}

// 待补足1：int index(const std::string &name) const;实现
// 返回联系人在contacts内索引; 如不存在，返回-1
int ContactBook::index(const std::string &name) const {
    for (size_t i = 0; i < contacts.size(); ++i) {
        // 比较联系人姓名与目标姓名，完全匹配则返回当前索引
        if (contacts[i].get_name() == name) {
            return static_cast<int>(i);
        }
    }
    // 遍历结束未找到，返回-1
    return -1;
}

// 待补足2：void ContactBook::sort();实现
// 按姓名字典序升序排序通讯录
void ContactBook::sort() {
    // 使用std::sort，自定义比较规则：按姓名升序
    std::sort(contacts.begin(), contacts.end(), 
        [](const Contact& a, const Contact& b) {
            return a.get_name() < b.get_name(); // 字符串字典序比较
        });
}

#include "contactBook.hpp"

void test() {
    ContactBook contactbook;

    std::cout << "1. add contacts\n";
    contactbook.add("Bob", "18199357253");
    contactbook.add("Alice", "17300886371");
    contactbook.add("Linda", "18184538072");
    contactbook.add("Alice", "17300886371");

    std::cout << "\n2. display contacts\n";
    std::cout << "There are " << contactbook.size() << " contacts.\n";
    contactbook.display();

    std::cout << "\n3. find contacts\n";
    contactbook.find("Bob");
    contactbook.find("David");

    std::cout << "\n4. remove contact\n";
    contactbook.remove("Bob");
    contactbook.remove("David");
}

int main() {
    test();
}

运行结果截图

 

实验总结

本次实验结合C++标准库std::vector与std::sort，搭配类的组合设计，简洁实现了通讯录增删查显功能。标准库的复用既减少了代码量，又提升了安全性，让我感受到其便捷性。同时也意识到，大小写区分、索引转换等细节不容忽视，后续编程需更注重严谨性。